一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法，属于环氧胶制备技术领域。本发明专利技术将大豆油在酸性条件下氧化得到环氧大豆油，将石棉纤维用酸液腐蚀暴露出硅羟基，在折边胶热熔固化后，所添加的硅微粉、纳米活性碳酸钙等填料，可进一步增加了汽车折边胶耐湿热性，同时保持环氧树脂原有的耐热性能，由于环氧大豆油在马来酸酐中环氧基团的反应活性更强，环氧大豆油会与马来酸酐发生双键交联，形成低聚物，使环氧大豆油改性后的石棉纤维与环氧胶液的相容性明显改善，单位体积环氧胶液的活化能得到降低，马来酸酐在低温时就能与环氧树脂发生固化交联，从而使折边胶在较低温度就可以固化，减少施工耗能，应用前景广阔。

Preparation method of moisture resistant hot toughening automobile rim adhesive

The invention discloses a preparation method of moisture-resistant and heat-toughening automobile folding adhesive, belonging to the technical field of epoxy adhesive preparation. The invention oxidizes soybean oil to epoxy soybean oil under acidic conditions, exposes silicone hydroxyl group by acid corrosion of asbestos fiber, and adds silica powder, nano-active calcium carbonate and other fillers after hot melt curing of the folding adhesive, which can further increase the moisture and heat resistance of the automobile folding adhesive, while maintaining the original heat resistance of the epoxy resin. Because of the stronger reactivity of epoxy group in maleic anhydride, epoxy soybean oil will cross-link with maleic anhydride to form oligomers. The compatibility of asbestos fiber modified by epoxy soybean oil with epoxy adhesive is obviously improved, and the activation energy per unit volume of epoxy adhesive is reduced. Acid anhydride can be cured and crosslinked with epoxy resin at low temperature, so that folding adhesive can be cured at low temperature, reducing construction energy consumption, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法
本专利技术公开了一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法，属于环氧胶制备

技术介绍
随着汽车制造技术的发展和不断提高的性能要求，胶粘剂的应用越来越广泛，品种已日益齐全，汽车折边胶便是其中应用在汽车焊装工艺上的一类重要胶种。该胶主要用于车门、发动机罩盖、行李箱盖等折边部位的粘接，不仅起到取代点焊、消除凹坑、保证车身平滑美观的作用，还能够增强结构、密封车体，并防止粘接部位因无法涂到油漆而过早锈蚀的发生。折边胶作为汽车装配线上的结构胶，用于除油前的结构粘接，需要长期在户外使用，除了要求较好的油面粘接性能外，湿热老化是影响汽车使用寿命，特别是折边胶使用寿命的重要因素。折边胶通过加热固化成型，返修困难，要求有较长的使用寿命，因此其耐湿热性能十分重要。国内环保事业是从上世纪七十年代开始起步的，晚于西方发达国家，对汽车工业配套产品的环保要求关注较晚。在国外，特别是欧洲国家对汽车工业配套产品的环保要求特别关注，很多大型汽车制造商对其配套产品明确要求禁用对环境或人体有害的材料。国外从20世纪70年代开始采用以粘接取代焊接的方法来生产汽车的车门、发动机罩盖和行李箱盖的折边部位。目前，国内外汽车生产中使用的折边胶主要有环氧树脂类胶粘剂、聚氯乙烯类胶粘剂、合成橡胶类胶粘剂、聚丙烯酸酯类胶粘剂等。其中，环氧树脂类折边胶强度高，受热分解时无腐蚀性气体放出，抗腐蚀性好，是目前汽车制造厂家通用的折边胶粘剂。国内对汽车折边胶的研究较晚，其产品性能与进口产品相比还有较大差距，主要表现在韧性低、耐湿热性能和油面粘接性能差，此外，胶粘剂的固化温度较高，施工时耗能较高。因此，专利技术一种韧性高、耐湿热性好的汽车折边胶对环氧胶制备
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前国内对汽车折边胶的研究较晚，其产品性能与进口产品相比还有较大差距，主要表面在韧性低、耐湿热性能和油面粘接性能差，此外，胶粘剂的固化温度较高，施工时耗能较高的缺陷，提供了一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）在带有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，加入50～60mL大豆油、10～12mL甲酸、20～25mL双氧水和硫酸溶液，启动搅拌器，加热升温90～95℃，保温反应，得到反应产物，将反应产物移入分液漏斗中，水洗至洗涤液呈中性，弃去水相，得到环氧大豆油，备用；（2）取80～90g石棉纤维和220～250乙酸溶液放入三口烧瓶中，静置，再向三口烧瓶中加入20～25g马来酸酐，并将三口烧瓶置于水浴锅中，，以200～300r/min的转速搅拌30～35min；（3）搅拌结束后，向上述三口烧瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺及环氧大豆油，升温，以100～150r/min的转速搅拌反应，得到反应产物，自然冷却至室温后，对反应产物进行喷雾干燥，得到干燥产物，备用；（4）将280～300g双酚A型环氧树脂置于带有冷凝装置、氮气通气口与恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，对四口烧瓶油浴加热升温，将乙二醇单丁醚与正丁醇混合得到共溶剂，再将300～350mL共溶剂放入四口烧瓶中，待双酚A型环氧树脂全部溶解后，在氮气保护下，继续油浴加热升温，得到环氧胶液；（5）按重量份数计，取80～90份环氧胶液、30～35份干燥产物、40～45份六亚甲基二异氰酸酯及4～6份过硫酸铵放入搅拌反应釜中，加热升温，搅拌反应，自然冷却至室温后，出料，收集出料物；（6）按重量份数计，取200～300份上述出料物、40～50份PVC糊树脂、100～120份聚丁二烯橡胶粉、60～65份硅微粉、40～45份纳米活性碳酸钙、70～80份氧化铝、53～58份二氧化硅、13～19份二乙烯三胺、30～35份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、12～15份三甲基硅烷及12～16份己二酸二酰肼放入动力混合机中，搅拌混合，得到耐湿热增韧汽车折边胶。步骤（1）所述的双氧水质量分数为20%，硫酸溶液的质量分数为75%，加热升温后温度为90～95℃，保温反应时间为2.0～2.5h。步骤（2）所述的乙酸溶液质量分数为3％，静置时间为10～15min，控制水浴温度为70～80℃。步骤（3）所述的加入的N,N-二甲基甲酰胺及环氧大豆油按质量比为2:5，升温后温度为90～95℃，搅拌反应时间为2～3h。步骤（4）所述的油浴加热升温后温度为80～85℃，乙二醇单丁醚与正丁醇混合体积比为2︰1，继续油浴加热升温后温度为140～150℃。步骤（5）所述的反应釜加热升温后温度为100～110℃，反应时控制釜内压力为0.6～0.8MPa，搅拌反应时间为4～5h。步骤（6）所述的动力混合机中混合温度为100～110℃，搅拌转速为150～200r/min，搅拌混合时间为30～35min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术将大豆油在酸性条件下氧化得到环氧大豆油，将石棉纤维用酸液腐蚀暴露出硅羟基，通过马来酸酐接枝石棉纤维，再利用环氧大豆油对石棉纤维进行表面改性，提高石棉纤维疏水性能，并通过接枝改性的石棉纤维增加环氧胶液的疏水性能，同时提高折边胶的韧性，将石棉纤维改性的环氧胶液在高温高压，六亚甲基二异氰酸酯及过硫酸铵作用下，聚丁二烯橡胶上的端羧基与改性后的环氧树脂发生化学键合作用，形成含有柔性链段的嵌段物，增加耐湿热性，提高其韧性，在折边胶热熔固化后，所添加的硅微粉、纳米活性碳酸钙等填料，可进一步增加了汽车折边胶耐湿热性，硅微粉和纳米活性碳酸钙会在胶膜外表面形成致密的凹凸表面，提高胶膜的贮能模量，在湿热空气中胶膜表面液化形成的水珠会迅速风干；（2）本专利技术并采用聚丁二烯橡胶粉对改性环氧树脂进行增韧，增韧后的改性环氧树脂由环氧树脂和橡胶粒子组成，橡胶粒子为核壳结构，核壳结构的橡胶粒子分布均匀，对韧性、强度和油面粘接改善效果显著，同时保持环氧树脂原有的耐热性能，由于环氧大豆油在马来酸酐中环氧基团的反应活性更强，环氧大豆油会与马来酸酐发生双键交联，形成低聚物，使环氧大豆油改性后的石棉纤维与环氧胶液的相容性明显改善，单位体积环氧胶液的活化能得到降低，马来酸酐在低温时就能与环氧树脂发生固化交联，从而使折边胶在较低温度就可以固化，减少施工耗能，应用前景广阔。具体实施方式在带有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，加入50～60mL大豆油、10～12mL甲酸、20～25mL质量分数为20%的双氧水和30～40mL质量分数为75%的硫酸溶液，启动搅拌器，以200～220r/min的转速搅拌，加热升温90～95℃，保温反应2.0～2.5h，得到反应产物，将反应产物移入分液漏斗中，水洗至洗涤液呈中性，弃去水相，得到环氧大豆油，备用；取80～90g石棉纤维和220～250g质量分数为3％乙酸溶液放入三口烧瓶中，静置10～15min，再向三口烧瓶中加入20～25g马来酸酐，并将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为70～80℃，以200～300r/min的转速搅拌30～35min；搅拌结束后，按质量比为2:5，向上述三口烧瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺及环氧大豆油，升温至90～95℃，以100～150r/min的转速搅拌反应2～3h，得到反应产物，自然冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为： （1）在带有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，加入50～60mL大豆油、10～12mL甲酸、20～25mL双氧水和硫酸溶液，启动搅拌器，加热升温90～95℃，保温反应，得到反应产物，将反应产物移入分液漏斗中，水洗至洗涤液呈中性，弃去水相，得到环氧大豆油，备用；（2）取80～90g石棉纤维和220～250乙酸溶液放入三口烧瓶中，静置，再向三口烧瓶中加入20～25g马来酸酐，并将三口烧瓶置于水浴锅中，，以200～300r/min的转速搅拌30～35min；（3）搅拌结束后，向上述三口烧瓶中加入N,N‑二甲基甲酰胺及环氧大豆油，升温，以100～150r/min的转速搅拌反应，得到反应产物，自然冷却至室温后，对反应产物进行喷雾干燥，得到干燥产物，备用；（4）将280～300g双酚A型环氧树脂置于带有冷凝装置、氮气通气口与恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，对四口烧瓶油浴加热升温，将乙二醇单丁醚与正丁醇混合得到共溶剂，再将300～350mL共溶剂放入四口烧瓶中，待双酚A型环氧树脂全部溶解后，在氮气保护下，继续油浴加热升温，得到环氧胶液； （5）按重量份数计，取80～90份环氧胶液、30～35份干燥产物、40～45份六亚甲基二异氰酸酯及4～6份过硫酸铵放入搅拌反应釜中，加热升温，搅拌反应，自然冷却至室温后，出料，收集出料物； （6）按重量份数计，取200～300份上述出料物、40～50份PVC糊树脂、100～120份聚丁二烯橡胶粉、60～65份硅微粉、40～45份纳米活性碳酸钙、70～80份氧化铝、53～58份二氧化硅、13～19份二乙烯三胺、30～35份N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺、12～15份三甲基硅烷及12～16份己二酸二酰肼放入动力混合机中，搅拌混合，得到耐湿热增韧汽车折边胶。...

【技术特征摘要】
1.一种耐湿热增韧汽车折边胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）在带有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，加入50～60mL大豆油、10～12mL甲酸、20～25mL双氧水和硫酸溶液，启动搅拌器，加热升温90～95℃，保温反应，得到反应产物，将反应产物移入分液漏斗中，水洗至洗涤液呈中性，弃去水相，得到环氧大豆油，备用；（2）取80～90g石棉纤维和220～250乙酸溶液放入三口烧瓶中，静置，再向三口烧瓶中加入20～25g马来酸酐，并将三口烧瓶置于水浴锅中，，以200～300r/min的转速搅拌30～35min；（3）搅拌结束后，向上述三口烧瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺及环氧大豆油，升温，以100～150r/min的转速搅拌反应，得到反应产物，自然冷却至室温后，对反应产物进行喷雾干燥，得到干燥产物，备用；（4）将280～300g双酚A型环氧树脂置于带有冷凝装置、氮气通气口与恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，对四口烧瓶油浴加热升温，将乙二醇单丁醚与正丁醇混合得到共溶剂，再将300～350mL共溶剂放入四口烧瓶中，待双酚A型环氧树脂全部溶解后，在氮气保护下，继续油浴加热升温，得到环氧胶液；（5）按重量份数计，取80～90份环氧胶液、30～35份干燥产物、40～45份六亚甲基二异氰酸酯及4～6份过硫酸铵放入搅拌反应釜中，加热升温，搅拌反应，自然冷却至室温后，出料，收集出料物；（6）按重量份数计，取200～300份上述出料物、40～50份PVC糊树脂、100～120份聚丁二烯橡胶粉、60～65份硅微粉、40～45份纳米活性碳酸钙、70～80份氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：田秋珍，邓博，朱彩娣，
申请(专利权)人：田秋珍，
类型：发明
国别省市：江苏,32