一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环氧胶粘剂领域，公开了一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜及其制备方法，所述胶膜包括如下重量份的组分：双酚F型环氧树脂60

【技术实现步骤摘要】
一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于环氧胶粘剂领域，更具体地涉及一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]航空用有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯类本体聚合形成的无色透明热塑性塑料，长期以来一直作为飞机座舱盖的主要透明材料。航空有机玻璃粘接的功能是将飞机座舱盖承受的启动载荷、增压载荷和热载荷传递至机身。在飞机飞行使用过程中，有机玻璃边缘粘接区暴露在恶劣的工作环境中，需承受极限温度梯度、循环载荷与应力集中的作用乃至外部湿热、盐雾等环境的影响。因此，边缘粘接形式的设计与选材对飞机座舱盖的强度与疲劳性能有重要影响，合理的边缘粘接设计将提高飞机座舱盖的强度和使用寿命。
[0003]目前采用的液体胶粘剂如SY
‑
50S用于航空有机玻璃的粘接，力学性能基本满足设计要求，但是液体胶进行粘接的过程中问题较多，如液体胶难以均匀涂胶，固化过程易发生流胶，流胶在透明胶表面固化后难以清理，粘接工艺复杂、周期长等问题，这些产品已不能满足要求。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中液体胶进行粘接的过程中存在难以均匀涂胶，固化过程易发生流胶，流胶在透明胶表面固化后难以清理，粘接工艺复杂、周期长的问题，本专利技术提供一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜及其制备方法。
[0005]本专利技术采用的具体方案为：一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜，所述胶膜包括如下重量份的组分：双酚F型环氧树脂60
‑
100份、双酚A型环氧树脂20
‑
30份、乙烯基酯树脂10
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20份、聚氨酯改性环氧树脂15
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30份、脲类固化剂10
‑
15份、改性胺固化剂10
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15份、过氧化物0.2
‑
0.5份、液体橡胶5
‑
15份、核壳粒子10
‑
20份、触变剂3
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10份和偶联剂2
‑
5份。
[0006]所述双酚F型环氧树脂选自YDF
‑
161F环氧树脂、YDF
‑
162环氧树脂、YDF
‑
165环氧树脂或YDF
‑
175环氧树脂中的任意一种。
[0007]所述的双酚A型环氧树脂选自E
‑
20环氧树脂、E
‑
14环氧树脂、E
‑
10环氧树脂或E
‑
06环氧树脂中的任意一种。
[0008]所述乙烯基酯树脂选自Fuchem
‑
854环氧乙烯基酯树脂、Fuchem
‑
810环氧乙烯基酯树脂、Fuchem
‑
820环氧乙烯基酯树脂中的任意一种。
[0009]所述聚氨酯改性环氧树脂采用双酚A环氧树脂与苯二异氰酸酯、聚酯多元醇制备而成。
[0010]所述液体橡胶采用LNBR
‑
40液体丁腈橡胶或TL910端羧基液体丁腈橡胶。
[0011]所述核壳粒子为P52有机硅核壳粒子。
[0012]另一方面，本专利技术提供一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0013](1)在反应容器中加入聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯，并加入二月硅酸二丁基锡作催化剂，温度升至60
‑
80℃，反应2
‑
3h，得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体；在另一反应容器中加入制备的预聚体和双酚A环氧树脂，温度升至60
‑
80℃，反应2
‑
3h，得到聚氨酯改性环氧树脂；
[0014](2)将双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、液体橡胶和核壳粒子混合后升至150
‑
170℃温度，在1200r/min～1800r/min转速下搅拌1
‑
2h后降温至110
‑
130℃，加入乙烯基酯树脂和聚氨酯改性环氧树脂继续搅拌，制备得到混合树脂；
[0015](3)将步骤(2)制备的混合树脂降温至40
‑
50℃，加入脲类固化剂、改性胺固化剂、过氧化物、触变剂和偶联剂，真空条件下混合35
‑
45min，得到胶料；
[0016](4)将步骤(3)制备的胶料在温度为60～65℃的制膜机上进行涂膜得到环氧结构胶膜。
[0017]所述步骤(1)中加入的聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1:(1
‑
3)。
[0018]所述步骤(1)中加入预聚体和双酚A环氧树脂的摩尔比为1:(1
‑
3)。
[0019]本专利技术相对于现有技术具有如下有益效果：
[0020]1.本专利技术制备的环氧结构胶膜为分子量较高的预聚物，不含溶剂或其他单体小分子，胶膜厚度均一，施胶均匀可控，可有效避免流胶现象，且对有机玻璃表面无腐蚀作用，对航空有机玻璃材料具有良好的粘接强度，解决了航空有机玻璃液体胶进行粘接的过程中存在难以均匀涂胶，固化过程易发生流胶，流胶在透明胶表面固化后难以清理，粘接工艺复杂、周期长的问题。
[0021]2.本专利技术通过采用聚氨酯改性环氧树脂和乙烯基酯树脂，增强了与有机玻璃及涤纶钢的浸润性能，固化后的胶膜对有机玻璃具有较高的粘接性能。本专利技术以液体橡胶和核壳粒子增韧环氧树脂体系，改性的环氧树脂体系中既形成了的“互穿网络”，又形成了“海岛结构”，构成双增韧体系，增加了环氧树脂体系的韧性。
[0022]3.本专利技术将有机脲型固化剂和聚合胺型固化剂相复配，使环氧树脂体系在85℃条件下短时间即可实现固化，通过适宜的固化剂比例显著降低了环氧树脂体系的固化温度。
附图说明
[0023]图1为本专利技术中异氰酸酯基聚氨酯预聚体的红外谱图；
[0024]图2为本专利技术中异氰酸酯基聚氨酯预聚体的核磁共振氢谱；
[0025]图3为本专利技术中聚氨酯改性环氧树脂的红外谱图；
[0026]图4为本专利技术中聚氨酯改性环氧树脂的核磁共振氢谱；
[0027]图5为实施例1的本专利技术的航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜实物图；
[0028]图6为实施例2的本专利技术的航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜实物图；
[0029]图7为实施例3的本专利技术的航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜实物图。
具体实施方式
[0030]在下文将结合附图对本专利技术做进一步详细地说明，显然此处应该理解的是，所描述的实施方案不是全部的实施方案，仅用于解释说明本专利技术，而不限制本专利技术。
[0031]本专利技术提供一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜，按照按重量份数称取双酚F
型环氧树脂60
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100份、双酚A型环氧树脂20
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30份、乙烯基酯树脂10
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20份、聚氨酯改性环氧树脂15
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30份、脲类固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜，其特征在于，所述胶膜包括如下重量份的组分：双酚F型环氧树脂60
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100份、双酚A型环氧树脂20
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30份、乙烯基酯树脂10
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20份、聚氨酯改性环氧树脂15
‑
30份、脲类固化剂10
‑
15份、改性胺固化剂10
‑
15份、过氧化物0.2
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0.5份、液体橡胶5
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15份、核壳粒子10
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20份、触变剂3
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10份和偶联剂2
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5份。2.根据权利要求1所述的航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜，其特征在于，所述双酚F型环氧树脂选自YDF
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161F环氧树脂、YDF
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162环氧树脂、YDF
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165环氧树脂、YDF
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175环氧树脂中的任意一种。3.根据权利要求1所述的航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜，其特征在于，所述的双酚A型环氧树脂选自E
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20环氧树脂、E
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14环氧树脂、E
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10环氧树脂、E
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06环氧树脂中的任意一种。4.根据权利要求1所述的航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜，其特征在于，所述乙烯基酯树脂选自Fuchem
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854环氧乙烯基酯树脂、Fuchem
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810环氧乙烯基酯树脂、Fuchem
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820环氧乙烯基酯树脂中的任意一种。5.根据权利要求1所述的航空有机玻璃粘接用环氧结构胶膜，其特征在于，所述聚氨酯改性环氧树脂采用双酚A环氧树脂、苯二异氰酸酯、聚酯多元醇制备而成。6.根据权利要求1所述的航空...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健伟，魏运召，赵玉宇，赵汉清，蒋丽萍，付刚，段恒范，孙鹏鹏，王雪松，王冠，高堂玲，何影翠，邵男，匡弘，于昕，吴佳明，付春明，张晓男，
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：