耐冲击、高韧性、耐高温环氧胶黏剂及其制作工艺制造技术

技术编号:10368025 阅读:154 留言:0更新日期:2014-08-28 11:33
本发明专利技术是一种耐冲击、高韧性、耐高温的环氧胶黏剂,由以下A组分和B组分构成,其中,A组分包括:重量比为70:30的双酚A和4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂混合成的基体、增韧剂、偶联剂KH560和氧化铝填料;B组分包括:、由二聚脂肪酸和多胺合成的反应性聚酰胺树脂、改性的耐高温脂肪胺固化剂、ATBN、偶联剂KH550和氧化铝填料。本发明专利技术的环氧胶黏剂在保证高的Tg温度下,最大程度的增加韧性,提高剪切剥离强度和抗冲击强度;具有有较高的玻璃化转变温度和冲击强度。与以往的耐高温胶黏剂相比有较好的韧性和抗冲击性,与大多数增韧环氧胶黏剂相比,高温强度有明显的提高。120℃强度仍然能达到15~20Mpa。

【技术实现步骤摘要】
耐冲击、高韧性、耐高温环氧胶黏剂及其制作工艺
本专利技术涉及胶黏剂,尤其是涉及环氧树脂的耐高温和增韧应用研究,用于对冲击性和韧性有要求并且长期受热在120°c左右及以上的环境下使用的环氧胶黏剂及其制作工艺的研究。
技术介绍
现有胶黏剂耐高温的一般缺乏很好的韧性,专注增韧的往往不会有高的耐温性,本专利技术中选用耐高温树脂和双酚A树脂混合来提高耐温性并改善工艺性;选用一种表面酯基含量高与环氧相容性好的核壳结构粒子来制备增韧剂配合ATBN (端氨基丁腈橡胶)共同改性抗冲击性和韧性;核壳聚合物粒子增韧改性方法可控性较强,即通过控制核壳粒子的大小,可减少EP改性体系的内应力、提高粘接强度和抗冲击性能,增韧改性效果非常显著。选用核壳结构内部为丁二烯类的橡胶,外部为酯基含量高的MMA,在冲击应力作用下,橡胶离子发生空穴化作用,这种空穴化作用将大幅度的提高抗冲击强度,而且此核壳结构在很大添加程度上,不会降低耐温性,而ATBN在一定的添加范围内也不会影响耐温性(添加量过大会影响),所以,如何控制两者的比例能够使得韧性和抗冲击性提高的同时保留高的耐温性,如何运用反应性聚酰胺树脂和耐高温固化剂的混合来同时保证韧性和耐高温的双层要求是本专利讨论的内容。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种能够长期使用温度在120°C左右或以上,同时对粘接强度、韧性和抗冲击性又 有很高的要求的环氧胶黏剂。为了实现本专利技术的目的,提出以下技术方案: 一种耐冲击、高韧性、耐高温的环氧胶黏剂,由以下A组分和B组分构成,其中, A组分包括: 基体,所述基体为重量比为70:30的双酚A和4,4_ 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂; 增韧剂; 偶联剂KH560 ; 氧化铝填料; B组分包括: 反应性聚酰胺树脂,由二聚脂肪酸和多胺合成;, 改性的耐高温脂肪胺固化剂; ATBN ; 偶联剂KH550 ; 氧化铝填料。进一步,在所述A组分中:双酚A 40份; 4,4_ 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂20份; 增韧剂20份; 偶联剂KH560 3份; 氧化铝填料22份; 在所述B组分中: 反应性聚酰胺树脂30份; 改性的耐高温脂肪胺固化剂30份; ATBN 15 份; 偶联剂KH550 4份; 氧化铝填料21份。本专利技术还提出环氧胶黏剂的制作工艺: A组分制作工艺:将双酚A环氧树脂40份和4,4- 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂15份,配置好的增韧剂20份,偶联剂KH560是3份,于反应釜中,打开分散盘和行星,行星转速25Hz,分散转速控制到20Hz,真空度控制在-0.08— -0.1Mpa0搅拌20分钟后清釜一次,将搅拌釜或釜壁上的未搅匀物质清理到釜中,然后加入耐高温的氧化铝填料22份;后同样于反应釜中,打开分散盘和行星,行星转速25Hz,分散转速控制到20Hz,真空度控制在-0.08— -0.1Mpa0搅拌15分钟后清釜一次,再在此条件下抽真空搅拌lOmin,后关闭分散,只开行星转速控制在10Hz,真空度仍然控制在-0.08- -0.1Mpa进行脱泡,约脱泡IOmin后出爸即可; B组分的制作工艺:二聚脂肪酸和多胺合成的反应性聚酰胺30份以及改性的耐高温脂肪胺固化剂30份并添加ATBN15份和偶联剂KH550 4份于反应釜中,打开分散盘和行星,行星转速25Hz,分散转速控制到20Hz,真空度控制在-0.08— -0.1Mpa0搅拌15分钟后清釜一次,将搅拌釜或釜壁上的未搅匀物质清理到釜中,然后加入耐高温的氧化铝填料22份;后同样于反应釜中,打开分散盘和行星,行星转速25Hz,分散转速控制到20Hz,真空度控制在-0.08— -0.1Mpa0搅拌15分钟后清釜一次,再在此条件下抽真空搅拌IOmin后关闭分散,只开行星转速控制在10Hz,真空度仍然控制在-0.08- -0.1Mpa进行脱泡,约脱泡IOmin后出爸即可。所述增韧剂的制作工艺:双酚F环氧树脂75份,以核为丁二烯类橡胶,壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构抗冲击改性剂25份放置于可密闭的反应釜中,充入氮气保护或者抽真空的条件下,以油浴或水浴加温至80°C然后开分散30Hz,行星30Hz,真空度控制在-0.08- -0.1Mpa搅拌,搅拌约I小时后,开釜进行清釜,将搅拌或壁上没被溶解的部分重新清理进釜中,然后继续在以上条件下抽真空搅拌约2小时,直至粉末状核壳结构增韧剂全部溶解成乳白色均匀的增韧剂,备用,如果均匀度不够增加搅拌时间。 本专利技术的环氧胶黏剂在保证高的Tg温度下,最大程度的增加韧性,提高剪切剥离强度和抗冲击强度;具有有较高的玻璃化转变温度和冲击强度。与以往的耐高温胶黏剂相比有较好的韧性和抗冲击性,与大多数增韧环氧胶黏剂相比,高温强度有明显的提高。120°C强度仍然能达到15~20Mpa。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本专利技术进一步详细说明。本专利技术是以双酚A树脂和4,4_ 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺按一定比例混合为主体树脂,增韧方面以制备的核壳结构增韧剂和ATBN双重增韧以及提高耐冲击性能,以一种反应性聚酰胺树脂配合改性耐高温脂肪胺固化剂而形成的一种耐冲击、高韧性、耐高温的环氧胶黏剂,在120°C下剪切强度仍然有15~20MPa,并且可室温固化工艺性方便 I首先是制备核壳结构增韧剂的制备:采用黏度较低相容性较好的双酚F环氧树脂75g,核壳结构抗冲击改性剂(核为丁二烯类橡胶,壳为甲基丙烯酸甲酯)25g在氮气保护或者抽真空的条件下,于80°C强力搅拌直至粉末状核壳结构增韧剂全部溶解成乳白色均匀的增韧剂,备用,如果均匀度不够增加搅拌时间。2:AB双组份环氧胶接下来需要准备的试验: A组分基体主要双酚A环氧树脂40份和4,4- 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂15份混合均匀,同时添加配置好的增韧剂20份,并添加偶联剂KH560 (3份)以及耐高温的氧化铝填料22份 B组分由二聚脂肪酸和多胺合成的反应性聚酰胺30份以及改性的耐高温脂肪胺固化剂30份并添加ATB N15份和偶联剂KH550 (4份)以及耐高温的氧化铝填料21份组成。3设计试验如下:(以及试验数据) 胶粘剂剪切冲击强度试验方法(参照GB/T 6328-1999) 剪切强度试验方法(参照GB/T7124-2008) 剥离强度试验方法(参照GB/T 2791-1995) 增韧剂份数和ATBN份数不同配比对Tg和强度以及抗冲击性能的影响,其中, Ia组分|b组分 Al不添加核壳增韧剂_BI不添加ATBN_A2添加10份核壳增韧剂菸添加10份ATBNA3添加15份核壳增韧剂 H添加15份ATBN添加20份核壳增韧剂 il添加20份ATBNA5|添加30份核壳增韧剂 |B5|添加30份ATBN 在以下几个配比下,分别固化后(23±2°C固化一天后加温100°C 2h)测试相关的性能 经25次交互实验,结果是: AlBl:Tg最高为113°C其余强度均为最低,剪切22MPa,剥离2.2N/mm,冲击:20KJ/M2A5B5:Tg最低位90°C剥离强度最高为6.6N/mm剪切28MPa,冲击:27 KJ/M2A4B3:是其中综合性能最好,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐冲击、高韧性、耐高温的环氧胶黏剂,其特征在于由以下A组分和B组分构成,其中, A组分包括:基体,所述基体为重量比为70:30的双酚A和4,4‑二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂;增韧剂;偶联剂KH560;氧化铝填料;B组分包括:反应性聚酰胺树脂,由二聚脂肪酸和多胺合成;,改性的耐高温脂肪胺固化剂;ATBN;偶联剂KH550;氧化铝填料。

【技术特征摘要】
1.一种耐冲击、高韧性、耐高温的环氧胶黏剂,其特征在于由以下A组分和B组分构成,其中, A组分包括: 基体,所述基体为重量比为70:30的双酚A和4,4_ 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂; 增韧剂; 偶联剂KH560 ; 氧化铝填料; B组分包括: 反应性聚酰胺树脂,由二聚脂肪酸和多胺合成;, 改性的耐高温脂肪胺固化剂; ATBN ; 偶联剂KH550 ; 氧化铝填料。2.根据权利要求1所述的环氧胶黏剂,其特征在于, 所述A组分中: 双酚A 40份; 4,4_ 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂20份; 增韧剂20份; 偶联剂KH560 3份; 氧化铝填料22份; 所述B组分中: 反应性聚酰胺树脂30份; 改性的耐高温脂肪胺固化剂30份; ATBN 15 份; 偶联剂KH550 4份; 氧化铝填料21份。3.如权利要求1或2所述的环氧胶黏剂的制作工艺,其特征在于: A组分制作工艺:将双酚A环氧树脂40份和4,4- 二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺树脂15份,配置好的增韧剂20份,偶联剂KH560是3份,于反应釜中,打开分散盘和行星,行星转速25Hz,分散转速控制到20Hz,真空度控制在-0.08— -0.1Mpa ; 搅拌20分钟后清釜一次,将搅拌釜或釜壁上的未搅匀物质清理到釜中,然后加入耐高温的氧化铝填料22份; 后同样于反应釜中,打开分散盘和行星,行星转速25Hz,分散转速控制到20Hz,真空度控制在-0.08——0.1Mpa ; 搅拌15分钟后清釜一次,再在此条件下抽...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟珍珍师力
申请(专利权)人:北京天山新材料技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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