一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物及其制备方法技术

本发明专利技术属于化工领域，具体涉及一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物及其制备方法，该胶粘剂预聚物由(1)含两个或两个以上‑SH结构的硫醇化合物；(2)端基含有两个或两个以上

A fast curing epoxy adhesive prepolymer at room temperature modified by mercaptan and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物及其制备方法
本专利技术属于化工
，具体涉及一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂胶粘剂是一类由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料配制而成的工程胶粘剂。由于其粘接性能好、功能性好、价格比较低廉、粘接工艺简便，所以近几十年来在家电、汽车、水利交通、电子电器和宇航工业领域得到了广泛的应用。随着高新技术和纳米技术的不断发展，近年来，对环氧树脂的改性不断深入，互穿网络、化学共聚和纳米粒子增韧等方法广泛应用，由环氧树脂配制成的各种高性能胶粘剂品种也越来越多。硫醇广泛应用于胶粘剂领域，其中，在室温快速固化环氧树脂胶粘剂领域用途广泛，具有固化速度快、固化后粘接强度高等优点。但是大部分硫醇为小分子物质，粘度小，流动性好，极大的限制了其在胶粘剂领域的应用范围。因此如何克服硫醇的上述缺陷，提供一种更好的硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂成为现有技术亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物及其制备方法，该胶粘剂预聚物由(1)含两个或两个以上-SH结构的硫醇化合物；(2)端基含有两个或两个以上基团的端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂；(3)胺类固化剂组成，上述的预聚物可根据实际应用需求对其粘度进行调整，极大的扩大了硫醇在胶粘剂行业的应用范围。本专利技术的具体内容如下：一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物，其主要成分如下：(1)含两个或两个以上-SH结构的硫醇化合物；(2)端基含有两个或两个以上基团的端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂；其中，环氧基硅油分子式结构具有以下通式结构：(3)胺类固化剂；上述三者按重量份计为，硫醇化合物60-98份，端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂0.01-40份，胺类固化剂0.01-5份；上述各组分中：所述的硫醇类化合物选自2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)，1,1-丙二硫醇，1,2-丙二硫醇，1,3-丙二硫醇，1,6-己二硫醇，2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇，2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)，2，2-双(巯基甲基)1,3-丙二硫醇，2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)，2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)，三羟甲基丙烷双(3-巯基丙酸酯)，三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)，三羟甲基乙烷三(3-巯基乙酸酯)，季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)，1，1，3，3-四(巯基甲硫基)丙烷，5，7-二巯基甲基-1，11-二巯基-3，6，9-三硫杂十一烷，4，7-二巯基甲基-1，11-二巯基-3，6，9-三硫杂十一烷及4，8-二巯基甲基-1，11-二巯基-3，6，9-三硫杂十一烷中的一种或几种；更进一步的优选为2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)中的一种或几种。所述端基环氧醚选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,6-已二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚中的一种或几种；更进一步的优选为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,6-已二醇二缩水甘油醚中的一种或几种；所述端环氧基硅油分子式结构具有以下通式结构：其中，n为1-8的整数。优选的，n为1-4；所述环氧树脂选自环氧树脂E3、环氧树脂E5、环氧树脂E6、环氧树脂E10、环氧树脂E12、环氧树脂E14、环氧树脂E20、环氧树脂E35、环氧树脂E39、环氧树脂E42、环氧树脂E44和环氧树脂E51中的一种或多种；更进一步的优选为环氧树脂E10、环氧树脂E20、环氧树脂E35、环氧树脂E42、和环氧树脂E51中的一种或多种。所述胺类固化剂选自三乙烯二胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲烷、间苯二甲胺、双氰双胺、二乙烯三胺、十六烷基三甲基溴化铵、三亚乙基二胺、双(N,N-二甲胺基乙基)醚、N,N-二甲基乙醇胺、1,2-二甲基丙胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的一种或多种。更进一步的优选为三乙烯二胺、间苯二甲胺、二乙烯三胺、N,N-二甲基乙醇胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的一种或多种。在上述技术方案的基础上，专利技术人进一步优选了按重量份计，硫醇化合物70-95份，端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂0.01-40份，胺类固化剂0.01-5份；上述组分中硫醇作为固化剂的主体，由于其粘度小，流动性强，在使用过程中易发生流淌，在某些领域使用不便，对其进行上述组合改性后粘度增大，流动性减小，易于平铺在物体表面，不易流淌，扩大了应用范围；胺类固化剂作为一种促进剂，使上述含有环氧基团的组分开环与硫醇反应，使含有环氧基团的组分接到硫醇上，端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂作为一种改性剂，接到硫醇分子上，延长硫醇分子链，提高分子量，增大了其粘度。在上述组分配比的基础上，专利技术人进一步提供了所述硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物的制备方法，具体步骤如下：a)将硫醇类化合物和胺类固化剂进行混合，得到混合料；进行机械搅拌，搅拌速度为50r-100r/min；b)在步骤a)得到的混合料中加入端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂，于一定温度条件下进行真空脱气搅拌，搅拌速度为200-300r/min，得到硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物。其中步骤a)中所述反应温度为15℃～25℃，时间为1h～2h；步骤b)中所述反应温度为25℃-50℃，时间为2h～3h；与现有技术相比，本专利技术提供的硫醇改性环氧树脂胶粘剂预聚物采用不同配比含量组分，可根据实际应用需求，通过调整上述组分用量和工艺制备出不同巯基含量和粘度环氧树脂胶粘剂预聚物；实验结果表明，本专利技术提供的硫醇改性环氧树脂胶粘剂预聚物可将巯基含量控制在15％-30％之间，粘度可控制在500-50000mpa*s之间。另外，本专利技术提供的硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物，制备方法简单、易控，条件温和，适合大规模工业生产应用，而且所使用的原料市场丰富易购，成本较低。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物及其制备方法，具体步骤如下：(1)将990g季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)和5g2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚加入到反应釜中，在15℃下进行搅拌1h，使二者分散均匀，得到混合料；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物，其特征在于：其主要成分如下：/n(1)含两个或两个以上-SH结构的硫醇化合物；/n(2)端基含有两个或两个以上

【技术特征摘要】
1.一种硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物，其特征在于：其主要成分如下：
(1)含两个或两个以上-SH结构的硫醇化合物；
(2)端基含有两个或两个以上基团的端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂；其中，端环氧基硅油分子式结构具有以下通式结构：



其中，n为1-8的整数；
(3)胺类固化剂；
上述三者按重量份计为，硫醇化合物60-98份，端基环氧醚或端环氧基硅油或环氧树脂0.01-40份，胺类固化剂0.01-5份。


2.根据权利要求1所述的硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物，其特征在于，所述的硫醇类化合物选自2，3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)，1，1-丙二硫醇，1，2-丙二硫醇，1，3-丙二硫醇，1，6-己二硫醇，2，2-二甲基丙烷-1，3-二硫醇，2，3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)，2，2-双(巯基甲基)1，3-丙二硫醇，2，3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)，2，3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)，三羟甲基丙烷双(3-巯基丙酸酯)，三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)，三羟甲基乙烷三(3-巯基乙酸酯)，季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)，1，1，3，3-四(巯基甲硫基)丙烷，5，7-二巯基甲基-1，11-二巯基-3，6，9-三硫杂十一烷，4，7-二巯基甲基-1，11-二巯基-3，6，9-三硫杂十一烷及4，8-二巯基甲基-1，11-二巯基-3，6，9-三硫杂十一烷中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物，其特征在于，所述端基环氧醚选自1，4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1，6-已二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚中的一种或几种；
所述端环氧基硅油分子式结构具有以下通式结构：



其中，n为1-4。


4.根据权利要求1所述的硫醇改性室温快速固化环氧胶粘剂预聚物，其特征在于，所述环氧树脂选自环氧树脂E3、环氧树脂E5、环氧树脂E6、环氧树脂E10、环氧树脂E12、环氧树脂E14、环氧树脂E20、环氧树脂E35、环氧树脂E39、环氧树脂E42、环氧树脂E44和环氧树脂E51中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁万根，张超，崔卫华，费潇瑶，宋吻吻，孔凡波，
申请(专利权)人：山东益丰生化环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37