低温固化耐高温无机/有机杂化环氧胶粘剂及其制备方法技术

低温固化耐高温无机／有机杂化环氧胶粘剂及其制备方法，它涉及一种无机／有机杂化环氧胶粘剂及其制备方法。本发明专利技术解决了现有技术制备无机／有机杂化环氧胶粘剂耐高温热老化性能差和固化温度高的问题。低温固化耐高温无机／有机杂化环氧胶粘剂由环氧树脂、环氧树脂低温固化剂、偶联剂、无机活性杂化材料和分散剂制成。制备步骤如下：将环氧树脂、环氧树脂低温固化剂和偶联剂混合，搅拌至均匀，再加入无机活性杂化材料和分散剂，搅拌均匀，即得低温固化耐高温无机／有机杂化环氧胶粘剂。本发明专利技术制备的低温固化耐高温无机／有机杂化环氧胶粘剂高温粘接强度高、高温热老化性能好及固化温度低。本发明专利技术的生产工艺简单，操作方便，应用广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无机/有机杂化环氧胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着宇航、飞机制造、精密电子和机械加工等高科技产业的迅 速发展，对胶粘剂的高强度和耐热性提出了更高的要求，例如在内燃机、火箭 发动机、核反应堆的传感器粘接、法兰及管螺纹等螺纹件的锁固均对高强度耐 高温胶粘剂提出了需求。环氧胶粘剂具有粘接强度高、体积收縮小、可低温固化及适用性广泛等特 点，所以在各领域得到了广泛的应用。但由于环氧胶耐热性相对较差，所以在应用上受到较大限制。无机胶粘剂耐热性好，使用温度可达50(TC以上， 但其脆性大、拉伸剪切粘接强度低、不耐冲击振动，而且固化物多孔结构密封 性不如有机胶。无机/有机杂化环氧胶粘剂可综合环氧胶粘剂和无机胶粘剂各自的优点， 如无机胶粘剂的热稳性、刚性和尺寸稳定性，环氧胶粘剂的韧性和加工性，因 而显示出巨大的应用前景。目前的无机/有机杂化胶粘剂体系主要由有机树脂(如有机硅(硼)树脂、酚醛树脂、环氧树脂)和石棉、铝粉等无机材料组成， 如国外产品HT-424、 BK-18以及国内的J-09、 KH-505等均属此类胶种，其杂 化反应在高温条件下发生，形成一种无机杂化交联结构，可大大提高环氧胶粘 剂的高温性能，此类杂化材料在高温下的瞬间强度较大，但经高温热老化后， 强度下降率较大，而且需要20(TC左右的高温固化。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决了现有技术制备无机/有机杂化环氧胶粘剂耐高 温热老化性能差和固化温度高的问题，而提供一种低温固化耐高温无机/有机 杂化环氧胶粘剂及其制备方法。低温固化耐高温无机/有机杂化环氧胶粘剂按重量份数比由100份环氧树 脂、20 100份环氧树脂低温固化剂、1 20份偶联剂、20 500份无机活性杂化材料和0.5 10份分散剂制成。低温固化耐高温无机/有机杂化环氧胶粘剂的制备方法按以下步骤实现一、按重量份数比将100份环氧树脂、20 100份环氧树脂低温固化剂和l 20份偶联剂混合，搅拌至均匀；二、再加入20 500份无机活性杂化材料和 0.5 10份分散剂，搅拌均匀，即得低温固化耐高温无机/有机杂化环氧胶粘剂。本专利技术低温固化耐高温无机/有机杂化环氧胶粘剂通过环氧树脂与无机材 料相匹配，使无机胶接体系与环氧树脂胶接体系在凝胶过程中相互渗透并发生 直接杂化，杂化反应在IO(TC以下低温加热固化条件下即可完成，发生有机-无机同步交联固化反应，形成了无机网络和有机网络相互穿插的交联结构，这 种结构在常温下改善了无机材料的脆性，提高其粘接强度;在高温老化条件下， 无机网络的骨架依然存在，因此可大大提高环氧胶粘剂的耐高温热老化性能， 经低温加热固化后，耐热老化温度可达50(TC以上，而且具有良好的粘接性能 和韧性；本专利技术方法中加入的偶联剂具有提高无机/有机杂化环氧胶粘剂中无 机材料和有机材料相互间化学连接的作用；本专利技术方法中加入的分散剂具有提 高胶粘剂中无机材料和有机材料相互间相容性的作用。本专利技术的生产工艺简 单，操作方便，应用广泛。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方 式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式低温固化耐高温无机/有机杂化环氧胶粘剂按重量份数比由IOO份环氧树脂、20 100份环氧树脂低温固化剂、1 20份 偶联剂、20 500份无机活性杂化材料和0.5 10份分散剂制成。具体实施方式二本实施方式低温固化耐高温无机/有机杂化环氧胶粘剂 按重量份数比由IOO份环氧树脂、20 100份环氧树脂低温固化剂、0.001 50 份增韧剂、1 20份偶联剂、20 500份无机活性杂化材料和0.5 10份分散剂 制成；其中增韧剂为活性端基液体丁腈橡胶或活性端基聚有机硅氧烷；其中活 性端基液体丁腈橡胶选用液体丁腈橡胶X820、液体丁腈橡胶X840、液体丁腈 橡胶X350;活性端基聚有机硅氧烷选用107端羟基聚有机硅氧垸或108含苯 基聚有机硅氧烷。增韧剂可以降低固化后的脆性和提高其沖击强度和延伸率。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二不同的是环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-54、双酚A型环氧树脂E-51 、双酚A型环氧树脂E-44、 双酚A型环氧树脂E-42、双酚A型环氧树脂E-35、双酚A型环氧树脂E-31、 双酚A型环氧树脂E-20、双酚A型环氧树脂E-14、双酚A型环氧树脂E-12、 双酚A型环氧树脂E-06、双酚A'型环氧树脂E-04、双酚A型环氧树脂E-03、 线型酚醛环氧树脂F-51、线型酚醛环氧树脂F-44、线型酚醛环氧树脂F-46、 双酚S环氧树脂185S、双酚S环氧树脂300SS、四溴双酚A型环氧树脂EX-28、 四溴双酚,:A型环氧树脂EX-25、四溴双酚A型环氧树脂EX-21 、四溴双酚A 型环氧树脂EX-14、间苯二酚二縮水甘油醚环氧树脂680#、乙二醇縮水甘油 醚环氧树脂、 一縮二乙二醇縮水甘油醚环氧树脂、聚乙二醇縮水甘油醚环氧树 脂600E、聚丙二醇缩水甘油醚环氧树脂663、四氢邻苯二甲酸二縮水甘油酯环 氧树脂、邻苯二甲酸二縮水甘油酯环氧树脂、间苯二甲酸二縮水甘油酯环氧树 脂、内次甲基四氢邻苯二甲酸縮水甘油酯环氧树脂、三聚氰酸三縮水甘油胺环 氧树脂、有机硅环氧树脂665、脂环族环氧树脂CER-107、有机钛环氧树脂670、 有机硅硼改性环氧树脂中的一种或几种。其它与具体实施方式一或二相同。 本实施方式中环氧树脂为两种或两种以上时，各组分按任意比例混合。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式三不同的是环氧树脂低温固 化剂为芳香族胺类、脂环族胺、脂肪族胺类、有机酸酐、三乙醇胺、咪唑、2-甲基咪唑、双氰胺、聚酰胺200#、聚酰胺300#中的一种或几种；其中芳香族 胺类选用间苯二胺、二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯砜；脂环族胺选用N-氨 乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、1,3-双(氨甲基)环己烷或4,4，-二氨基二环己基甲垸； 脂肪族胺类选用二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、乙二胺、己二胺、二乙胺基丙 胺或间二甲苯二胺；有机酸酐选用邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸 二酐、顺丁烯二酸酐、桐油酸酐、四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐或戊二酸 酐。其它与具体实施方式三相同。本实施方式中环氧树脂低温固化剂为两种或两种以上时，各组分按任意比 例混合。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一、二或四不同的是无机活性杂化材料为硅酸盐无机胶接体系；硅酸盐无机胶接体系由主剂、固化剂、晶须和金属粉末组成，其中主剂为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸铝中的一种或 几种，固化剂为氧化镁、氧化锌、氧化铁、氧化铝、氧化钙、氢氧化锌、氢氧 化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、二氧化硅中的一种或几种，晶须选用碳化硅或钛 酸钾，金属粉末选用铝粉、铁粉或铜粉。其它与具体实施方式一、二或四相同。 本实施方式中主剂为两种或两种以上时，各组分按任意比例混合。 本实施方式中固化剂为两种或两种以上时，各组分按任意比例混合。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式五不同的是偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；其中硅垸偶联剂为？氨丙基三乙氧基硅烷、Y-环氧丙基 醚丙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酸酯基)丙基三甲氧基硅垸、Y-巯丙基三 甲氧基硅垸、乙烯基三叔丁基过氧化硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
低温固化耐高温无机／有机杂化环氧胶粘剂，其特征在于低温固化耐高温无机／有机杂化环氧胶粘剂按重量份数比由１００份环氧树脂、２０～１００份环氧树脂低温固化剂、１～２０份偶联剂、２０～５００份无机活性杂化材料和０．５～１０份分散剂制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓辉，王刚，张大勇，朱金华，赵颖，李欣，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院石油化学研究院，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]