一种单组份环氧预涂干膜粘合剂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种单组份环氧预涂干膜粘合剂，包括以下重量份的原料组分：环氧树脂微胶囊10~80份，固化剂10~60份，无机填料5~50份，结合剂5~30份，溶剂100份，所述环氧树脂微胶囊的粒径D50为10~250

【技术实现步骤摘要】
一种单组份环氧预涂干膜粘合剂及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及机械装配
，特别是涉及一种单组份环氧预涂干膜粘合剂及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]在机械装配领域，如紧固件(螺栓，铆钉)，法兰装配等领域，受限于材料加工精度的影响，结合面之间都存在一定的间隙。要防止紧固件松脱，防止法兰结合面泄露，就需要将其中的间隙填满，传统的做法是，用可压缩的材料进行填充，如紧固件上喷上尼龙塑粉，法兰面铺上橡胶垫片或者纸垫等。
[0003]众所周知，用胶粘剂填充间隙的做法非常普遍，目前最广泛使用的是厌氧胶，但是厌氧胶必须在装配现场施胶，不适合快节拍的施工要求。
[0004]预涂干膜型的胶粘剂是通过将粘合剂预先涂敷在试件表面，形成有粘附力的干性胶层，在装配时，通过挤破胶层中的微胶囊壁材，让胶粘剂中的一个反应组份与其他组份混合，进而促发胶粘剂发生固化发应。
[0005]市面上常见的产品如汉高的loctite204是用过氧化物作为芯材进行微胶囊化作为B组份，A组份为丙烯酸酯单体的乳液。使用前将AB组份混合均匀涂敷在螺纹间隙中，烘干水分，形成附着层，在装配时，B组份中的微胶囊的壁材被旋入时的剪切力、压缩力破坏，过氧化物引发丙烯酸酯单体进行自由基聚合，形成热固型树脂，防止螺栓松脱。
[0006]烟台德邦在CN104893635A公开了一种单组份螺纹锁固环氧预涂胶及制备方法，该方法使用脲醛树脂作为壁材分别将环氧树脂和固化剂进行微胶囊化，两个组份分别微胶囊化不仅造成工序增加，成本升高，而且在装配时两个组份必须分别突破壁材才能混合，先混合的AB组份反应形成凝胶，阻止后面的液体继续混合，也会造成反应不充分。
[0007]湖北回天在CN111518500A公开了一种溶剂型单组份环氧微胶囊预涂螺纹锁固胶及其制备方法。该专利技术通过将甲苯溶剂更换为环保溶剂，以及通过添加非反应型的润滑助剂如石蜡，PE，PTFE等降低摩擦系数，以及蜡类物质迁出表面隔绝湿气，防止固化剂吸潮，发生胺白现象。但是，一方面，蜡类物质迁出到表面会严重影响粘合剂与基材的粘接，另一方面使用该种方法降低摩擦力也会导致胶囊壁材破坏困难，胶囊利用不充分。所以还未见该专利技术产品大规模的工业应用。
[0008]现有的预涂干膜型的胶粘剂中所用的微胶囊组分多采用均一的粒径，在应用于尺寸较小的紧固件的表面涂敷时，形成的涂层表面颗粒感强，凹凸不平，美观度不够，装配时，大尺寸的微胶囊容易被挤出，无法进入螺母与螺栓的间隙，无法起到粘结固定作用；在应用于尺寸较大的紧固件的表面涂敷及装配时，微胶粒径过小，不易被剪切，破壁难度高，无满足不同型号的紧固件对涂层的涂敷要求，使其的应用受限。

技术实现思路

[0009]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种环保，低摩擦系数，低
吸湿易促发的单组份环氧预涂干膜粘合剂及其制备方法、应用，用于解决现有预涂干膜型的胶粘剂在装配时微胶囊壁材破坏难度高、反应不充分、无法兼顾美观和可操作性，不利于大规模工业应用的问题。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种单组份环氧预涂干膜粘合剂，包括以下重量份的原料组分：所述环氧树脂微胶囊的粒径D50为10～250μm，如具体为10～30μm，30～60μm，60～120μm，120～180μm，180～250μm；所述环氧树脂微胶囊包括芯材和壁材，所述芯材为环氧树脂，所述环氧树脂的黏度为50～50000cps，如具体为50～11000cps，11000～14000cps，20000～40000cps，40000～50000cps，23℃。
[0011]本申请采用单一组份的环氧树脂微胶囊，无需额外搭配其他的聚合物单体，降低原料成本和生产工艺的难度，在装配时仅突破单一的壁材就可以实现环氧树脂与固化剂接触，发生交联反应，形成热固性聚合物，完成紧固件结合面之间的装配固定。本申请的单组份环氧预涂干膜粘合剂可根据紧固件的不同型号灵活采用不同粒径组合的环氧树脂微胶囊，在保证美观的同时，降低摩擦系数，易促发，提高装配的可操作性。芯材采用低黏度环氧树脂(50～50000cps，23℃)，可以在胶囊破壁时快速流出，降低装配时的摩擦系数。
[0012]在某一个实施例中，所述环氧树脂微胶囊的重量份为40～75份，如具体为40～50份，50～75份。
[0013]在某一个实施例中，所述固化剂的重量份为20～40份，如具体为20～30份，30～35份，35～40份。
[0014]在某一个实施例中，所述无机填料的重量份为10～20份，如具体为10～13份，13～15份，15～20份。
[0015]在某一个实施例中，所述结合剂的重量份为5～15份，如具体为5～10份，10～15份。
[0016]在某一个实施例中，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和橡胶改性环氧树脂中的一种或多种。
[0017]在某一个实施例中，所述壁材选自脲醛树脂和脲
‑
甲醛
‑
三聚氰胺树脂中的一种或两种，更优选为脲醛树脂。
[0018]在某一个实施例中，所述环氧树脂微胶囊由包括以下重量份的原料组分制得：环氧树脂100份，活性稀释剂10～60份，表面活性剂0～1份，胶囊壁材30～200份。通过在芯材内加入活性稀释剂降低黏度，可以在胶囊破壁时快速流出，降低装配时的摩擦系数。
[0019]本申请还提供一种环氧树脂微胶囊的制备方法，包括以下步骤：1)尿素
‑
甲醛预聚体的合成：将尿素和甲醛混合均匀，调节pH值在7.5～9.0，于70
～75℃反应，得到透明的尿素
‑
甲醛预聚体，即为胶囊壁材预聚体；在某一个实施例中，采用三乙胺调节pH值；2)芯材乳液的制备：将环氧树脂，活性稀释剂，表面活性剂的水溶液混合均匀，于40～50℃持续剪切分散形成稳定环氧树脂乳化液；3)在尿素
‑
甲醛预聚体中边搅拌边加入的环氧树脂乳液，调节pH值为3，在50～60℃的条件下反应，过滤，洗涤，干燥后，在环氧树脂表面形成脲醛树脂壁材，即制得环氧树脂微胶囊。
[0020]在某一个实施例中，所述活性稀释剂选自4
‑
环己基二甲醇二缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、十二至十四烷基缩水甘油醚、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚和1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚的一种或多种。
[0021]在某一个实施例中，所述尿素和甲醛的质量比为1：(1.5～2.5)，如具体为1：(1.5～2)，1：(2～2.5)。
[0022]在某一个实施例中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸和吐温80中的一种或者两种。
[0023]在某一个实施例中，所述固化剂选自N
‑
氨乙基哌嗪，二乙三胺，1,3
‑
二
‑4‑
哌啶基丙烷和4,4'
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组份环氧预涂干膜粘合剂，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：环氧树脂微胶囊
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10~80份固化剂
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10~60份无机填料
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5~50份结合剂
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5~30份溶剂
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100份，所述环氧树脂微胶囊的粒径D50为10~250
µ
m；所述环氧树脂微胶囊包括芯材和壁材，所述芯材为环氧树脂，所述环氧树脂的黏度为50~50000cps。2.根据权利要求1所述的单组份环氧预涂干膜粘合剂，其特征在于：所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和橡胶改性环氧树脂中的一种或多种；所述壁材选自脲醛树脂和脲
‑
甲醛
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三聚氰胺树脂中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的单组份环氧预涂干膜粘合剂，其特征在于：所述固化剂选自N
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氨乙基哌嗪，二乙三胺，1,3
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二
‑4‑
哌啶基丙烷和4,4'
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【专利技术属性】
技术研发人员：陆海芳，
申请(专利权)人：稳理新材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：