一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂制造技术

本发明专利技术提供一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂按照重量份数计，包括如下组分100份环氧树脂、5～30份含磷聚芳醚树脂增韧剂、10～30份固化剂、1～3份偶联剂，所述的含磷聚芳醚树脂具有式(I)所示结构。本发明专利技术选用热塑性含磷聚芳醚树脂作为增韧剂，有效提高了胶粘剂的热稳定性及阻燃性能，并降低了其固化物的脆性，本发明专利技术胶粘剂的制备工艺简单、操作方便，同时具有优异的粘接性能，在汽车、电子等众多领域，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂
本专利技术属于胶粘剂领域，具体涉及一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂。
技术介绍
环氧树脂具有刚性大、强度高、固化收缩率小、化学稳定性佳、粘接性能优异等优点被广泛应用于机械、航空航天、电子、交通运输、建筑领域。环氧树脂可用作胶粘剂、涂料、复合材料树脂基体及电子封装材料等，随着工业技术的发展，对环氧树脂综合性能要求越来越高，但是由于其自身延展率低、固化后脆性大、易燃烧等缺陷，限制了其应用范围。目前，主要采用两种方法增强环氧树脂的阻燃性能。一种是传统卤素阻燃的方法，如四溴双酚A已经被广泛用于环氧树脂的阻燃剂，但树脂在燃烧过程中会释放出有害物质对环境造成污染。另一种是环境友好型，目前主要为磷氮系阻燃，其中9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物是重要的有机磷阻燃剂。固化物中磷含量为2.0％左右时，可达到UL94V-0级别，但由于DOPO本身的刚性结构，固化后的胶粘剂的韧性并没有显著改善。环氧树脂增韧的方法主要有橡胶增韧、热塑性树脂增韧、刚性粒子增韧、核壳聚合物增韧等。其中热塑性树脂增韧应用较为广泛，热塑性树脂不仅具有良好的韧性，而且模量及耐热性较高，作为增韧剂加入到环氧树脂中可形成颗粒分散相，使环氧树脂的韧性大幅提升,并且不影响环氧固化物的模量和耐热性。CN103146334B公开了一种阻燃型的中温固化环氧胶膜及其制备方法，其选用热塑性聚砜树脂作为增韧剂，包覆红磷和氢氧化物作为阻燃剂，胶膜的极限氧指数在26以上同时具有较好的粘接性能，但是过多无机填料的加入会降低其力学性能。CN102850520B给出了增韧-阻燃型环氧树脂及其制备方法，选用核壳微球以磷氮型高效无卤阻燃剂为核层，以聚合物交联网络结构为壳层，达到了增韧且阻燃的目标，实现了材料多重性能的同步提高，有效弥补对材料单一性能改善方法的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂具有较好的韧性和阻燃性能。本专利技术提供一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂按照重量份数计，包括如下组分：所述的含磷聚芳醚树脂增韧剂具有式(I)所示结构：式(I)中，R为甲基或苯基，m、n为正整数；Ar为含苯环的双卤化合物去除两个卤素或含苯环的双硝基化合物去除两个硝基后剩余的基团。优选的是，所述的Ar选自中的一种或几种。优选的是，所述的环氧树脂选自商品型号为E44、E51、E54、AG80中的一种或几种。优选的是，所述固化剂选自4,4’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯甲烷或4,4’-二氨基二苯醚中的一种。优选的是，所述偶联剂选自商品型号为KH550、KH560或KH792中的一种。优选的是，所述的高韧阻燃环氧树脂胶粘剂还包括0～10重量份的填料。优选的是，所述的填料选自硅微粉、氢氧化铝或氢氧化镁的一种。本专利技术的有益效果本专利技术提供一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂按照重量份数计，包括如下组分：环氧树脂100份、含磷聚芳醚树脂增韧剂5～30份、固化剂10～30份、偶联剂1～3份，所述的含磷聚芳醚树脂增韧剂具有式(I)所示结构；本专利技术的胶粘剂选用含磷聚芳醚树脂作为环氧树脂的增韧剂，既增强了环氧树脂的韧性及阻燃性能，同时又提升了环氧树脂的热稳定性，所述的含磷聚芳醚树脂中的侧羧基可参与环氧树脂的固化反应，与无机阻燃剂相比，具有更高的树脂相容性，不会渗透析出，达到了长久阻燃的效果，实验结果表明：本专利技术的胶粘剂的阻燃性可达到UL94V-0级别；同时具有良好的粘接性能，不易开裂。附图说明图1为本专利技术实施例3中的含磷聚芳醚酮树脂PPLKK的红外光谱图；图2为本专利技术实施例3中的含磷聚芳醚酮树脂PPLKK的核磁氢谱图。具体实施方式本专利技术提供一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂按照重量份数计，包括如下组分：环氧树脂100份、含磷聚芳醚树脂增韧剂5～30份、固化剂10～30份、偶联剂1～3份，所述的含磷聚芳醚树脂增韧剂具有式(I)所示结构；所述的含磷聚芳醚树脂增韧剂具有式(I)所示结构：式(I)中，R为甲基或苯基，m、n为正整数；Ar为含苯环的双卤化合物去除两个卤素或含苯环的双硝基化合物去除两个硝基后剩余的基团，优选选自中的一种或几种。所述的式(I)所示结构的含磷聚芳醚树脂的是选用酚酞啉、双(4-氟苯基)苯基氧化膦或双(4-氟苯基)甲基氧化膦及其它双卤单体为原料双(4-氟苯基)苯基氧化膦在碱催化条件下亲核缩聚制备含磷聚芳醚酮树脂PPLK，具体的制备方法可参照申请号为201210382679.6的中国专利。按照本专利技术，所述的环氧树脂为市售的商品化环氧树脂，优选为商品型号为E44、E51、E54或AG80中的一种或几种。按照本专利技术，所述固化剂为市售商品化固化剂，优选为4,4’-二氨基二苯砜(DDS)、4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)或4,4’-二氨基二苯醚(ODA)中的一种。按照本专利技术，所述偶联剂优选选用硅烷偶联剂，更优选为商品型号为KH550、KH560或KH792。按照本专利技术，所述的胶粘剂还可以优选包括0～10重量份的填料，所述的填料优选为硅微粉、氢氧化铝或氢氧化镁的一种。本专利技术所述的一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂的制备方法没有特殊限制，采用本领域技术人员公知的制备方法即可，一般为：将环氧树脂、含磷聚芳醚树脂增韧剂、偶联剂和填料混合搅拌，所述的混合搅拌温度优选为130℃，搅拌时间为30min，然后加入固化剂搅拌，所述的搅拌时间为5min，搅拌均匀后得到高韧阻燃环氧树脂胶粘剂。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，需要说明的是，本专利技术提供的实施例只是对本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术的范围。实施例1选用酚酞啉、双(4-氟苯基)苯基氧化膦、4,4’-二氟二苯酮按摩尔比10:7:3在碱催化条件下亲核缩聚制备成含磷聚芳醚酮树脂PPLK，其结构式见式(II)。将5gE51和5gE44树脂混合均匀，在130℃下加入2gPPLK树脂、0.2gKH550、0.2g硅微粉搅拌30min后加入2gDDS，经过5min机械搅拌使其共混均匀得到胶粘剂。实施例1制备得到的胶粘剂经过100℃1h+130℃2h+180℃2h制备树脂浇铸体，垂直燃烧测试可达UL94V-0级别，钢-钢拉伸剪切强度为25MPa。实施例2选用酚酞啉、双(4-氟苯基)苯基氧化膦、4,4’-二氟二苯砜按摩尔比10:6:4在碱催化条件下亲核缩聚制备成含磷聚芳醚酮树脂PPLS，其结构式见式(III)。将8gE54和2gE44树脂混合均匀，在130℃下加入1.5gPPLS树脂、0.3gKH550、0.5g氢氧化铝搅拌30min后降温到80℃加入2gDDM，经过5min机械搅拌使其共混均匀得到胶粘剂。实施例2制备得到的胶粘剂经过80℃2h+150℃2h制备树脂浇铸体，垂直燃烧测试可达UL94V-0级别，钢-钢拉伸剪切强度为22MPa。实施例3选用酚酞啉、双(4-氟苯基)苯基氧化膦、1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯按摩尔比10:8:2在碱催化条件下亲核缩聚制备成含磷聚芳醚酮树脂PPLKK，其结构式见式(IV)。图1为本专利技术实施例3中的含磷聚芳醚酮树脂PPLKK的红外光谱图；图2为本专利技术实施例3中的含磷聚芳醚酮树脂PPLKK的核磁氢谱图。图1和图2说明，本专利技术成功制备得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂按照重量份数计，包括如下组分：

【技术特征摘要】
1.一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂按照重量份数计，包括如下组分：所述的含磷聚芳醚树脂增韧剂具有式(I)所示结构：式(I)中，R为甲基或苯基，m、n为正整数；Ar为含苯环的双卤化合物去除两个卤素或含苯环的双硝基化合物去除两个硝基后剩余的基团。2.根据权利要求1所述的一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，其特征在于，所述的Ar选自中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种高韧阻燃环氧树脂胶粘剂，其特征在于，所述的环氧树脂选自商品型号为E44、E51、E54、AG80中的一种或几种。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，王红华，张兴迪，王志鹏，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22