低温型阻燃环氧树脂胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温型阻燃环氧树脂胶黏剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：首先将环氧树脂、环氧树脂稀释剂、消泡剂、增韧剂混合，搅拌均匀，即可获得A组分；然后将酚醛改性胺、促进剂、偶联剂混合，搅拌均匀，即可获得B组分；最后将A、B两组份的原料均匀混合即得到低温型阻燃环氧树脂胶黏剂。本发明专利技术胶黏剂含有酚羟基、硫代羰基、仲氨基类低温活性基团以及磷氮协效阻燃元素，能实现低温实验和无卤阻燃，采用本发明专利技术胶黏剂，施工方便、气味小、适用期长、放热平缓、阻燃性优良、低温可快速固化、与基材粘接性好、耐冲击。本发明专利技术胶黏剂解决现有环氧树脂胶黏剂在低温下难以固化以及不能自阻燃问题，制备方法简单，易于控制和产业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种胶黏剂复合材料及其制备方法，特别是涉及一种环氧树脂基胶黏剂及其制备方法、一种低温型胶黏剂及其制备方法或者一种阻燃环氧树脂胶黏剂及其制备方法，应用于胶黏剂新材料

技术介绍
环氧树脂胶黏剂因其具有优异的低固化收缩性、粘结性、耐磨性、电绝缘性、耐化学药品性而被广泛应用，又因为其在低温下难固化、易燃、固化物韧性差、脆性大，限制了它在某些施工条件苛刻的领域使用。如今，国内外对环氧树脂胶黏剂的研究和开发主要集中在胶黏剂可在常温固化及高温固化领域，但对于环氧树脂胶黏剂在低温环境下固化及阻燃性能的改性方面，所做的研究还很少。环氧树脂胶黏剂的品种非常丰富，常温和加热使用的胶黏剂能够满足大部分的市场需求，但在低温环境中，现在市场上大多是使用多胺或者低分子硫醇化合物制备胶黏剂，其缺陷很明显，多胺容易挥发，对人体呼吸系统有较大损害，低分子硫醇化合物气味大，且固化物脆性较大，粘结性差。而且其极限氧指数LOI仅为17左右，属于易燃物，在遇到高温时极易发生燃烧，在燃烧的过程中会释放出一氧化碳等有害气体，不仅危害环境，并且给人们的安全带来重大隐患。而高效环保的磷氮协效阻燃体系在环氧树脂胶黏剂领域还较少应用，而且其低温固化性能还不理想，不能满足工业和生活的需要。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种低温型阻燃环氧树脂胶黏剂及其制备方法，本专利技术胶黏剂含有酚羟基、硫代羰基、仲氨基类低温活性基团以及磷氮协效阻燃元素，能实现低温实验和无卤阻燃，采用本专利技术胶黏剂，施工方便、气味小、适用期长、放热平缓、阻燃性优良、低温可快速固化、与基材粘接性好、耐冲击。为达到上述专利技术创造目的，采用下述技术方案：一种低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，由A组分体系和B组分体系按照1：（0.5～1）的重量比混合均匀制得，其A组分体系和B组分体系中的各组分分别按照相同的组分比较基数和份数标准，采用以下重量份数进行配比：其中A组分体系成分配比如下：环氧树脂 80～100份；环氧树脂稀释剂 5～20份；消泡剂 0.5～3份；增韧剂 2～20份；其中B组分体系成分配比如下：酚醛改性胺 30～90份；促进剂 1～20份；偶联剂 4～10份。作为本专利技术优选的技术方案，A组分体系和B组分体系中的各组分分别采用以下重量份数进行配比：其中A组分体系成分配比如下：环氧树脂 100份；环氧树脂稀释剂 5～15份；消泡剂 0.5～3份；增韧剂 5～10份；其中B组分体系成分配比如下：酚醛改性胺 30～70份；促进剂 5～20份；偶联剂 4～10份。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在A组分体系中，环氧树脂为分子结构中至少带有3个环氧基团的双酚A型液态环氧树脂，其为E-44、E-51和E-20中的任意一种或任意几种的混合物。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在A组分体系中，环氧树脂稀释剂为分子结构中至少含有一个脂肪族或脂环族的环氧基稀释剂，其为烯丙基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、糠醇缩水甘油醚和脂环族环己二醇二缩水甘油醚中的任意一种或任意几种的混合物。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在A组分体系中，消泡剂为二甲基硅油、羟基聚二甲基硅氧烷、苯乙酸月桂醇酯和有机改性聚硅氧烷中的任意一种或任意几种的混合物。优选为羟基聚二甲基硅氧烷。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在A组分体系中，增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶、聚醚砜、聚醚类弹性体和HTBN中的任意一种或任意几种的混合物。优选为端羧基液体丁腈橡胶。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在B组分体系中，促进剂为乙二硫醇、双氰胺、间苯二酚、苯酚、水杨酸和2,4,6,-三（二甲胺基甲基）苯酚中的任意一种或任意几种的混合物。优选为DMP-30。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在B组分体系中，偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH580和KH590中的任意一种或任意几种的混合物。优选为KH550。一种低温型阻燃环氧树脂胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：1）A组分体系混合原料的制备：采用重量份数进行配比，将80～100份的环氧树脂、5～20份的环氧树脂稀释剂、0.5～3份的消泡剂、2～20份的增韧剂进行混合，搅拌均匀，即获得A组分体系混合原料；2）B组分体系混合原料的制备：按照与在步骤1）中制备的A组分体系混合原料相同的组分比较基数和份数标准，B组分体系混合原料也采用重量份数进行配比，将30～90份的酚醛改性胺、1～20份的促进剂、4～10份的偶联剂混合，搅拌均匀，即获得B组分体系混合原料；3）低温型阻燃环氧树脂胶黏剂的制备：将在步骤1）中制备的A组分体系混合原料和在步骤2）中制备的B组分体系混合原料按照1：（0.5～1）的重量比均匀混合，即得到低温型阻燃环氧树脂胶黏剂。作为本专利技术胶黏剂的制备方法优选的技术方案，在步骤2）中，酚醛改性胺采用如下制备而成，制备酚醛改性胺包括如下步骤：a．在搅拌条件下，将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物溶解在溶剂二甲苯中，待9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物完全溶解后，再逐滴滴加甲醛水溶液得到混合液体系，然后对混合液体系进行升温反应，生成沉淀产物，反应结束后，使混合液体系冷却，然后将沉淀产物从混合液体系中分离出来，再对沉淀产物进行洗涤、过滤并干燥，得到反应中间体ODOPM；b．将多胺和硫脲混合得到混合反应物体系，然后在搅拌下对混合反应物体系进行加热，使混合反应物体系溶解成液态，再升温进行反应，反应结束后，停止加热与搅拌，将反应产物冷却至室温出料，即得到硫脲改性胺；c．将长烷基链酚和在步骤b中制备的硫脲改性胺混合，在搅拌条件下进行加热，然后分批加入在步骤a中制备的反应中间体ODOPM形成混合反应物，再在搅拌条件下对混合反应物加热，使混合反应物溶解成液态，然后进行升温反应，反应结束后，停止加热与搅拌，将反应产物冷却至室温出料，然后对反应产物进行减压蒸馏除去水分，最后冷却得到酚醛改性胺。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在步骤2）中的步骤a中，溶剂二甲苯的量为完全能溶解9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物且过量，控制9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物溶解温度为85～95℃，溶解时间为40～50min，搅拌速度为25～50r/min；甲醛水溶液的甲醛的摩尔质量与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的摩尔质量比为（1.2 ～1.4）：1，甲醛水溶液滴加速度为0.1～0.2mL/s，升温反应温度为80～100℃，反应时间为2～4h，沉淀产物干燥的条件为在真空烘箱中升温干燥，干燥温度为50～60℃。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在步骤2）中的步骤b中，混合反应物体系的加热溶解温度为50～60℃，升温反应温度为125～135℃，反应时间为2～3h，进行反应时控制搅拌速度为200～400r/min。作为上述方案中进一步优选的技术方案，在步骤2）中的步骤c中，使混合反应物溶解成液态的加热溶解温度为45～55℃，升温反应温度为90～110℃，反应时间为2～3h，进行反应时控制搅拌速度为300～500r/min，减压蒸馏气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于，由A组分体系和B组分体系按照1：（0.5～1）的重量比混合均匀制得，其A组分体系和B组分体系中的各组分分别按照相同的组分比较基数和份数标准，采用以下重量份数进行配比：其中A组分体系成分配比如下：环氧树脂              80～100份；环氧树脂稀释剂        5～20份；消泡剂                0.5～3份；增韧剂                2～20份；其中B组分体系成分配比如下：酚醛改性胺            30～90份；促进剂                1～20份；偶联剂                4～10份。

【技术特征摘要】
1.一种低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于，由A组分体系和B组分体系按照1：（0.5～1）的重量比混合均匀制得，其A组分体系和B组分体系中的各组分分别按照相同的组分比较基数和份数标准，采用以下重量份数进行配比：其中A组分体系成分配比如下：环氧树脂 80～100份；环氧树脂稀释剂 5～20份；消泡剂 0.5～3份；增韧剂 2～20份；其中B组分体系成分配比如下：酚醛改性胺 30～90份；促进剂 1～20份；偶联剂 4～10份。2.根据权利要求1所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于，A组分体系和B组分体系中的各组分分别采用以下重量份数进行配比：其中A组分体系成分配比如下：环氧树脂 100份；环氧树脂稀释剂 5～15份；消泡剂 0.5～3份；增韧剂 5～10份；其中B组分体系成分配比如下：酚醛改性胺 30～70份；促进剂 5～20份；偶联剂 4～10份。3.根据权利要求1或2所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于： 在A组分体系中，所述环氧树脂为分子结构中至少带有3个环氧基团的双酚A型液态环氧树脂，其为E-44、E-51和E-20中的任意一种或任意几种的混合物。4.根据权利要求1或2所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于： 在A组分体系中，所述环氧树脂稀释剂为分子结构中至少含有一个脂肪族或脂环族的环氧基稀释剂，其为烯丙基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、糠醇缩水甘油醚和脂环族环己二醇二缩水甘油醚中的任意一种或任意几种的混合物。5.根据权利要求1或2所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于： 在A组分体系中，所述消泡剂为二甲基硅油、羟基聚二甲基硅氧烷、苯乙酸月桂醇酯和有机改性聚硅氧烷中的任意一种或任意几种的混合物。6.根据权利要求1或2所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于： 在A组分体系中，所述增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶、聚醚砜、聚醚类弹性体和HTBN中的任意一种或任意几种的混合物。7.根据权利要求1或2所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于： 在B组分体系中，所述促进剂为乙二硫醇、双氰胺、间苯二酚、苯酚、水杨酸和2,4,6,-三（二甲胺基甲基）苯酚中的任意一种或任意几种的混合物。8.根据权利要求1或2所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂，其特征在于： 在B组分体系中，所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH580和KH590中的任意一种或任意几种的混合物。9.一种低温型阻燃环氧树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）A组分体系混合原料的制备：采用重量份数进行配比，将80～100份的环氧树脂、5～20份的环氧树脂稀释剂、0.5～3份的消泡剂、2～20份的增韧剂进行混合，搅拌均匀，即获得A组分体系混合原料；2）B组分体系混合原料的制备：按照与在所述步骤1）中制备的A组分体系混合原料相同的组分比较基数和份数标准，B组分体系混合原料也采用重量份数进行配比，将30～90份的酚醛改性胺、1～20份的促进剂、4～10份的偶联剂混合，搅拌均匀，即获得B组分体系混合原料；3）低温型阻燃环氧树脂胶黏剂的制备：将在所述步骤1）中制备的A组分体系混合原料和在所述步骤2）中制备的B组分体系混合原料按照1：（0.5～1）的重量比均匀混合，即得到低温型阻燃环氧树脂胶黏剂。10.根据权利要求9所述低温型阻燃环氧树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤2）中，所述酚醛改性胺采用如下制备而成，制备所述酚醛改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞成丙，石小龙，伍芳芳，聂娅，董海涛，朱文婷，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31