阻燃低烟低毒环氧胶粘剂制造技术

本发明专利技术涉及一种阻燃胶粘剂。一种阻燃低烟低毒的环氧胶粘剂，其特征在于它包括环氧树脂、固化剂、阻燃抑烟填料、抑烟剂、阻燃剂表面改性剂、稀释剂和固化促进剂原料制成，各原料所占质量份数为：环氧树脂１００份、固化剂１０～１００份、阻燃抑烟填料５０～２５０份、抑烟剂１０～３０份、阻燃剂表面改性剂０．５～１０份、稀释剂５～４０份、固化促进剂０．１～１０份；所述的固化剂为改性胺类固化剂、液态低分子量聚酰胺类固化剂中的任一种或二种混合，二种混合时，为任意配比。本发明专利技术所涉及的胶粘剂具有阻燃、低烟、低毒和高强的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃胶粘剂，具体涉及一种阻燃、低烟、低毒的环氧胶粘剂。
技术介绍
随着建筑高层化、汽车轻量化、电器高新化、家具高档化、工业大型化，以及航空航天、造船和国防工业的现代化趋势，多功能高性能的各种胶粘剂已经在现代工业各领域中得到了日趋广泛的应用，胶粘剂已经成为现代工业和国防工业不可缺少的一种材料。在传统的有机高分子胶粘剂中，基本上均采用了苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂作为溶剂，存在毒性问题；另一方面，有机高分子胶粘剂大多数比较易燃，存在火灾危险，且有机胶粘剂在燃烧时还会产生烟雾和毒气，殃及环境，损害人体健康。随着科学技术的发展和进步，人们对阻燃材料提出了越来越高的要求，不但要求阻燃效率高、低毒或者无毒、抑烟，而且要求环境友好、循环使用性能好。因此，研发具有阻燃、抑烟、低毒或无毒性能的胶粘剂已经成为开发新型胶粘剂的热点方向之一。国内阻燃胶粘剂品种少、数量少、应用少，与国外相比差距较大。从防止火灾和保证安全考虑，阻燃是防止火灾的一大良策，是保护人类和环境的重大举措。因此在我国大力开发阻燃性胶粘剂已经势在必行，未雨绸缪正当时。目前，阻燃剂可以分为有机和无机两大类，有机类包括卤系(溴系及氯系)、卤-磷系等；无机类包括硅系、锑系、铝系、镁系、硼系、钼系等。卤系阻燃剂的阻燃效率较高，材料中所需的添加量也较少，但是一般含卤阻燃材料在发生火灾时会释放出大量烟雾和氯化氢、氰化氢、苯乙烯等有害有毒腐蚀性气体，会对人员和精密仪器带来极大损害。因此，阻燃材料的无卤化在全球的呼声甚高，一些跨国的阻燃高分子材料供应商也开始向市场提供无卤阻燃工程塑料。在欧洲，Dioxin(二恶英，一种对环境和人体健康造成严重影响的致癌物质)问题使卤系阻燃剂及其阻燃高聚物未能获得绿色环保标志。所以，目前有些欧洲国家对卤系阻燃剂的使用加以限制，力图促进阻燃材料的无卤化进程。在无机系阻燃剂中使用量最多的是氢氧化铝、氢氧化镁和氧化锑等。无机阻燃剂的安全性较高，不会产生有毒和腐蚀性气体，属于生理无害物质，且对环境友好，效果持久，价格低廉，是目前阻燃材料的主要发展方向。但是单一的无机阻燃填料在聚合物基复合材料中的充填量较大时才能产生阻燃效果，这样虽然满足了聚合物复合材料的阻燃效果但同时却会影响材料诸如力学性能的下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻燃、低烟、低毒的环氧胶粘剂。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种阻燃低烟低毒的环氧胶粘剂，其特征在于它包括环氧树脂、固化剂、阻燃抑烟填料、抑烟剂、阻燃剂表面改性剂、稀释剂和固化促进剂原料制成，各原料所占质量份数为环氧树脂100份、固化剂10～100份、阻燃抑烟填料50～250份、抑烟剂10～30份、阻燃剂表面改性剂0.5～10份、稀释剂5～40份、固化促进剂0.1～10份。所述的环氧树脂为常用的环氧树脂，如环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、环氧树脂E-20等。所述的固化剂为低毒或无毒的改性胺类固化剂、液态低分子量聚酰胺类固化剂中的任一种或二种，二种混合时，为任意配比。低毒或无毒的改性胺类固化剂为N-羟乙基乙二胺(120固化剂，毒性极低LD504032mg/kg)、缩胺-105环氧固化剂(低毒，LD50＞3493mg/kg)、酚醛改性胺类固化割[T31固化剂，无毒)、GY-051缩胺固化剂(低毒，LD503493mg/kg)、SK-302改性胺类固化剂(气味小，低毒)等中的任一种或二种及二种以上混合，二种或二种以上混合时，为任意配比。液态低分子量聚酰胺类固化剂为203低分子量聚酰胺、300低分子量聚酰胺、3051低分子量聚酰胺、650低分子量聚酰胺等中的任一种或二种及二种以上混合，二种或二种以上混合时，为任意配比。所述阻燃抑烟填料为Al(OH)3、Mg(OH)2、Sb2O3、CaCO3、ZnO中的任一种，或者为Al(OH)3与Mg(OH)2、Sb2O3、CaCO3、ZnO中的任意一种或一种以上混合，混合时，其中Sb2O3、CaCO3或/和ZnO(采用“和”时，即Sb2O3、CaCO3、ZnO中任意二种及二种以上混合，二种或二种以上混合时，为任意配比)的用量为Al(OH)3和Mg(OH)2总用量的0～5％，且包括端点比例，Al(OH)3∶Mg(OH)2为1∶(0～0.3)，且包括端点比例。阻燃抑烟填料的粒径为2.5×10-6m以下。所述的抑烟剂为Al(OH)3、Mg(OH)2、钼系抑烟剂中的任一种或二种及二种以上混合，二种或二种以上混合时，为任意配比。所述的钼系抑烟剂为钼系化合物，或者钼系化合物和金属氧化物，钼系化合物和金属氧化物的质量配比为1∶(0～1)，且包括端点比例。钼系化合物为三氧化钼、钼酸钙或钼酸锌；金属氧化物为氧化铜或氧化铁。所述的阻燃抑烟剂表面改性剂为有机硅烷偶联剂KH-550、有机硅烷偶联剂KH-560、有机硅烷偶联剂KH-540、有机硅烷偶联剂KH-590、有机硅烷偶联剂G-407、有机硅烷偶联剂G-402、钛酸酯偶联剂OL-T999中的任一种或二种及任意二种以上混合，任意二种或任意二种以上混合时，为任意配比。所述的稀释剂为662稀释剂(甘油环氧)、680稀释剂(间苯二酚二缩水甘油醚)、X-52环氧树脂活性稀释剂(甲酚缩水甘油醚)、稀释剂ZH-16(己二醇二缩水甘油醚)、501稀释剂(环氧丙烷丁基醚)中的任一种或二种及任意二种以上混合，任意二种或任意二种以上混合时，为任意配比。所述的固化促进剂为双氰胺、间甲酚中的任一种或二种混合，二种混合时，为任意配比。本专利技术采用由环氧树脂为胶粘剂基体材料，再加上固化剂、阻燃抑烟填料、阻燃剂表面改性剂、稀释剂和固化促进剂原料制成，从而使得到的环氧胶粘剂具有阻燃、低烟、低毒和高强度的性能。本专利技术采用阻燃抑烟填料，具有阻燃作用；本专利技术配合抑烟剂，亦具有抑烟作用；本专利技术采用的固化剂、阻燃抑烟填料、阻燃剂表面改性剂、稀释剂和固化促进剂原料为低毒或无毒，本专利技术具有低毒的特点。通过阻燃剂表面改性剂(即偶联剂)对阻燃剂进行表面改性，从而大大改善使树脂和无机阻燃抑烟剂(阻燃抑烟填料)的界面相容性(即界面结合力)，从而使胶粘剂具有更高的粘接强度，其耐酸碱性、耐油性、耐水性、耐热性、耐辐射性等性能均较好。阻燃胶粘剂的低毒性是从施工和燃烧时两方面考虑的，一方面要求在胶粘剂的施工过程中低毒性，即对施工工人无生理毒害作用；另一方面，在发生火灾燃烧的情况下，不会产生有毒的产物，如有毒气体和烟雾等。从本专利技术的配方中，可以知道，胶粘剂的毒性主要来自于固化剂，尤其是胺类固化剂是未固化环氧树脂胶粘剂毒性的主要来源，目前国内外对固化剂的毒性问题十分重视，要求解决固化剂毒性的呼声日益强烈。对原有的具有较高毒性的胺类固化剂进行改性，是降低固化剂毒性和实施无毒的最重要的途径。本专利技术中使用毒性很低的改性胺类固化剂，其固化速度也较低分子量聚酰胺相对要快，但对环氧的增韧作用没有低分子量聚酰胺好。这里可以将它们两者联合使用，一方面可以使胶粘剂具有较高的固化速度，另一方面也可以对环氧进行增韧，以减小环氧过大的脆性。利用低分子量聚酰胺作为环氧树脂的固化剂，还可以对环氧起到增韧作用，但是其固化速度较慢，在低温下更是，所以必须加入固化促进剂以提高其固化速度和低温固化性能。此外，也可以加入低毒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃低烟低毒的环氧胶粘剂，其特征在于它包括环氧树脂、固化剂、阻燃抑烟填料、抑烟剂、阻燃剂表面改性剂、稀释剂和固化促进剂原料制成，各原料所占质量份数为：环氧树脂１００份、固化剂１０～１００份、阻燃抑烟填料５０～２５０份、抑烟剂１０～３０份、阻燃剂表面改性剂０．５～１０份、稀释剂５～４０份、固化促进剂０．１～１０份；所述的固化剂为改性胺类固化剂、液态低分子量聚酰胺类固化剂中的任一种或二种混合，二种混合时，为任意配比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦岩，黄志雄，刘海华，梅启林，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]