一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂，以重量份计，由A组分和B组分组成：其中A组分由聚醚胺‑环氧聚合物100份和填料10～25份组成；B组分由间苯二酚‑甲醛‑胺类聚合物30～45份和促进剂1～5份组成；使用时将组分A和组分B混匀后即可使用；本发明专利技术的聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂具有优异的粘接性、触变性，在固化后具有较高的强度，良好的韧性，并且使用时操作步骤简单，在室温甚至低温下依然能够快速固化，实现对大型器件的粘接，具有很好的试验效果。

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂及其制备方法
本专利技术涉及胶粘剂
，具体说是一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
近年来高铁、汽车或机械装备制造业及人工智能设备获得了快速发展，环氧树脂胶粘剂由于具有重量轻、力学强度大、降低应力集中，密封性好而越来越受到欢迎，但是纯环氧树脂具有很高的交联密度，存在质脆、韧性低和抗冲击性能差的缺点，因此如何提高环氧树脂的韧性是本领域一直探索的问题。目前对环氧树脂增韧的措施除了选择增韧剂外，就是使用固化剂对其进行改性处理，这就需要不断研发新的环氧树脂室温固化剂，目前，市场上的快速固化环氧胶粘剂，多以小分子硫醇为固化剂，虽然可以实现快速固化环氧树脂，但以硫醇固化的环氧胶粘剂其粘接强度较低，耐温性差，脆性大。如CN110184011公开了一种用于手机行业的低温快速固化环氧胶水，该专利技术是采用环氧树脂、硫醇固化剂、丁腈增韧剂、促进剂以及硅烷偶联剂，通过简单混合研磨而制得，需要在95℃固化3分钟，并且其初始剪切力为40N/cm2，不适用于高铁、汽车、机械装备制造业的应用。CN1640979公开了一种快速固化双组份环氧胶粘剂及其制备方法，该专利技术是由环氧树脂、增塑剂或增韧剂组成A组分，其中B组分是由脂肪胺、羟基化合物及硫脲在70～120℃反应制得含-SH的化合物，并配合促进剂而制得，室温下凝胶时间为3～8分钟，其剪切强度最大为10.8Mpa，粘接强度较低。上述固化剂改性环氧树脂得到的胶粘剂的粘接强度均较低，耐温性较差，并且需要额外使用增韧剂增加其韧性。聚醚胺是一类主链为聚醚结构，末端为胺基活性官能团的聚合物，其理论上可以作为环氧树脂的高性能固化剂，用于生产高强度、高韧性的复合材料，尤其是高分子量的聚醚胺固化环氧树脂后，但是高分子量聚醚胺固化环氧树脂时存在一个固化温度的问题，即高分子量聚醚胺与环氧树脂在常温下固化时间很长，从几小时到几天不等，高分子量聚醚胺固化环氧树脂时需要加热到一定的温度，在常温很难会完全固化，即使固化其强度也很低，不能达到胶粘剂的强度要求，而高温固化限制了环氧树脂的使用范围，给胶粘剂的使用带来了不便。另一方面，目前间苯二酚-甲醛-胺类聚合物作为固化剂的技术比较少见，因为间苯二酚-甲醛-胺类聚合物的活性太高，粘度大，并且容易凝胶。
技术实现思路
为解决环氧树脂韧性低，采用聚醚胺固化环氧树脂时，常温无法固化，需要高温固化问题，本专利技术的目的是提供一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂及其制备方法。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂，以重量份计，由A组分和B组分组成：其中A组分由聚醚胺-环氧聚合物100份和填料10～25份组成；B组分由间苯二酚-甲醛-胺类聚合物30～45份和促进剂1～5份组成；所述聚醚胺-环氧聚合物按照以下步骤制备得到：将双酚A环氧树脂和分子量为2000～5000的聚醚胺在145～155℃下预固化反应1.5～2.5小时，降温至室温，得到聚醚胺-环氧聚合物；其中双酚A环氧树脂和聚醚胺的质量比为1∶0.5～1；所述间苯二酚-甲醛-胺类聚合物按照以下步骤制备得到：在带有回流冷凝器和搅拌器的反应釜中加入间苯二酚、脂肪胺和甲醇，得到混合液，开动搅拌，升温至45～50℃，然后将甲醛滴入反应釜，滴入时控制混合液的温度不超过60℃，滴加完毕后在60～70℃下反应1～2小时，然后在78～82℃下减压蒸馏除去水和甲醇，然后向反应釜中加入乙醇，搅拌均匀放料得到间苯二酚-甲醛-胺类聚合物；其中间苯二酚、脂肪胺、甲醇和甲醛的摩尔比为1∶0.5～0.8∶1～1.5∶0.5～0.8；反应液和乙醇的质量比为68～72∶28～32；所述脂肪胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺；所述填料为纳米氧化镁、纳米碳酸钙或纳米氧化锌中的一种、两种或三种；所述促进剂为2-巯基苯并噻唑、DMP-30或DMP-10。优选的，所述双酚A环氧树脂为环氧树脂E-51、环氧树脂E-54或环氧树脂E-56种的一种、两种或三种。优选的，所述双酚A环氧树脂为环氧树脂E-51和环氧树脂E-56按照质量比1∶1混合得到。优选的，所述聚醚胺为聚醚胺D2000或聚醚胺T5000。优选的，所述填料为纳米氧化锌。优选的，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑。优选的，所述脂肪胺为三乙烯四胺。优选的，间苯二酚、脂肪胺、甲醇和甲醛的摩尔比为1∶0.6∶1.2∶0.6。本专利技术还包括一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：①制备A组分：向聚醚胺-环氧聚合物100份中加入填料10～25份，搅拌均匀，得到A组分；②制备B组分：将间苯二酚-甲醛-胺类聚合物30～45份和促进剂1～5份搅拌均匀，得到B组分；③将A组分和B组分混合均匀后使用，可以快速固化。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术的聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂具有优异的粘接性、触变性，在固化后具有较高的强度，良好的韧性，并且使用时操作步骤简单，在室温甚至低温下依然能够快速固化，实现对大型器件的粘接，具有很好的试验效果。本专利技术的聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂，首先，在高温下将聚醚胺与环氧树脂预固化反应，反应产物主链仍为环氧封端液体环氧树脂，而聚醚胺在嵌入环氧树脂主链过程中，将聚醚胺分子中大量的-NH和-OH带入到环氧树脂主链上，不仅增加了其分子量，而且大大提高了其活性；其次，本专利技术自制的间苯二酚-甲醛-胺类聚合物，一方面其活性高，加入聚醚胺预固化环氧树脂后，在本申请的活性促进剂的促进下，起到快速固化的作用；另一方面，间苯二酚-甲醛-胺类聚合物在低温下也可实现对环氧树脂的快速固化，并且固化后粘接强度高，可用于高铁、汽车、机械装备、军工等快速加工制造业。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂及其制备方法，通过以下技术方案实现：一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂，以重量份计，由A组分和B组分组成：其中A组分由聚醚胺-环氧聚合物100份和填料10～25份组成；B组分由间苯二酚-甲醛-胺类聚合物30～45份和促进剂1～5份组成；所述聚醚胺-环氧聚合物按照以下步骤制备得到：将双酚A环氧树脂和分子量为2000～5000的聚醚胺在145～155℃下预固化反应1.5～2.5小时，降温至室温，得到粘稠液体状聚醚胺-环氧聚合物；其中双酚A环氧树脂和聚醚胺的质量比为1∶0.5～1；所述间苯二酚-甲醛-胺类聚合物按照以下步骤制备得到：在带有回流冷凝器和搅拌器的反应釜中加入间苯二酚、脂肪胺和甲醇，得到混合液，开动搅拌，升温至45～50℃，然后将甲醛滴入反应釜，滴入时控制混合液的温度不超过60℃，滴加完毕后在60～70℃下反应1～2小时，然后在78～82℃下减压蒸馏除去水和甲醇，然后向反应釜中加入乙醇，搅拌均匀放料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂，其特征在于：以重量份计，由A组分和B组分组成：其中A组分由聚醚胺-环氧聚合物100份和填料10～25份组成；B组分由间苯二酚-甲醛-胺类聚合物30～45份和促进剂1～5份组成；/n所述聚醚胺-环氧聚合物按照以下步骤制备得到：/n将双酚A环氧树脂和分子量为2000～5000的聚醚胺在145～155℃下预固化反应1.5～2.5小时，降温至室温，得到聚醚胺-环氧聚合物；/n其中双酚A环氧树脂和聚醚胺的质量比为1∶0.5～1；/n所述间苯二酚-甲醛-胺类聚合物按照以下步骤制备得到：/n在带有回流冷凝器和搅拌器的反应釜中加入间苯二酚、脂肪胺和甲醇，得到混合液，开动搅拌，升温至45～50℃，然后将甲醛滴入反应釜，滴入时控制混合液的温度不超过60℃，滴加完毕后在60～70℃下反应1～2小时，然后在78～82℃下减压蒸馏除去水和甲醇，然后向反应釜中加入乙醇，搅拌均匀放料得到间苯二酚-甲醛-胺类聚合物；/n其中间苯二酚、脂肪胺、甲醇和甲醛的摩尔比为1∶0.5～0.8∶1～1.5∶0.5～0.8；/n反应液和乙醇的质量比为68～72∶28～32；/n所述脂肪胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺；/n所述填料为纳米氧化镁、纳米碳酸钙或纳米氧化锌中的一种、两种或三种；/n所述促进剂为2-巯基苯并噻唑、DMP-30或DMP-10。/n...

【技术特征摘要】
1.一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂，其特征在于：以重量份计，由A组分和B组分组成：其中A组分由聚醚胺-环氧聚合物100份和填料10～25份组成；B组分由间苯二酚-甲醛-胺类聚合物30～45份和促进剂1～5份组成；
所述聚醚胺-环氧聚合物按照以下步骤制备得到：
将双酚A环氧树脂和分子量为2000～5000的聚醚胺在145～155℃下预固化反应1.5～2.5小时，降温至室温，得到聚醚胺-环氧聚合物；
其中双酚A环氧树脂和聚醚胺的质量比为1∶0.5～1；
所述间苯二酚-甲醛-胺类聚合物按照以下步骤制备得到：
在带有回流冷凝器和搅拌器的反应釜中加入间苯二酚、脂肪胺和甲醇，得到混合液，开动搅拌，升温至45～50℃，然后将甲醛滴入反应釜，滴入时控制混合液的温度不超过60℃，滴加完毕后在60～70℃下反应1～2小时，然后在78～82℃下减压蒸馏除去水和甲醇，然后向反应釜中加入乙醇，搅拌均匀放料得到间苯二酚-甲醛-胺类聚合物；
其中间苯二酚、脂肪胺、甲醇和甲醛的摩尔比为1∶0.5～0.8∶1～1.5∶0.5～0.8；
反应液和乙醇的质量比为68～72∶28～32；
所述脂肪胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺；
所述填料为纳米氧化镁、纳米碳酸钙或纳米氧化锌中的一种、两种或三种；
所述促进剂为2-巯基苯并噻唑、DMP-30或DMP-10。


2.根据权利要求1所述的一种聚醚胺预固化环氧快速固化胶粘剂，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂锡铭，唐好昌，齐春平，孔庆媛，孙崇彬，韩友泉，王杰，
申请(专利权)人：山东北方现代化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37