【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及胶粘剂。更具体地，涉及一种酸改性固化剂、金属离子改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、环氧树脂具有优异的加工性能、粘接性能和化学稳定性，是机械、电子、光学工程、化工、能源和国防等领域不可或缺的材料之一。然而，环氧树脂脆性大，固化时间长的缺点极大地限制了其在诸多高新
的应用。以rtm成型工艺制备复合材料为例，在传统的rtm工艺中纤维铺放，树脂注入，固化成型及产品脱模分别耗时25、35、90及10分钟，其中树脂的固化反应耗时占总生产周期的56.25％。
2、目前，通常采用环氧树脂类快速固化剂解决固化时间长的问题。环氧树脂类快速固化剂可以分为胺类快速固化剂和酸酐类快速固化剂，其中，胺类快速固化剂较为常见，其反应活性较高，可以实现室温固化，但是随之而来的是力学性能差，机械强度低；酸酐类快速固化剂机械强度较高，但存在反应活性低以及固化后的环氧胶粘剂的韧性差等问题。
3、因此，本专利技术提供一种酸改性固化剂、金属离子改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法和应用，以至少解决上述之一的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种酸改性固化剂。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种酸改性固化剂的制备方法。
3、本专利技术的第三个目的在于提供一种酸改性固化剂的应用。
4、本专利技术的第四个目的在于提供一种金属离子改性环氧树脂胶粘剂。
5、本专利技术的第五个目的在于提供一种金属离子改性环
6、本专利技术的第六个目的在于提供一种金属离子改性环氧树脂胶粘剂的应用。
7、为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
8、本专利技术提供了一种酸改性固化剂，所述酸改性固化剂包括脂肪酸改性端胺基固化剂；所述脂肪酸改性端胺基固化剂通过将脂肪酸和氨基醚类化合物混合，经加热反应制得。
9、优选地，所述脂肪酸包括如下组分：单酸，1～6wt％；二酸，79～84wt％；三酸，15～20wt％；更优选地，所述脂肪酸包括如下组分：单酸，4％；二酸，80wt％；三酸，16wt％。
10、优选地，所述单酸、二酸、三酸的结构式分别为式i、式ii和式iii：
11、
12、优选地，所述脂肪酸为empol 1016。
13、优选地，所述醚类化合物包括乙二醇双(2-氨乙基)醚和/或二乙二醇二(3-胺基丙基)醚；更优选为乙二醇双(2-氨乙基)醚。
14、优选地，所述脂肪酸改性端胺基固化剂包括如式iv和/或式v所示结构式的化合物：
15、
16、作为本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种上述酸改性固化剂的制备方法，包括如下步骤：将脂肪酸和氨基醚类化合物混合，经加热反应制得所述酸改性固化剂。
17、优选地，所述脂肪酸和氨基醚类化合物的质量比为100:55～60；进一步地，在本专利技术的某些具体实施方式中，例如，所述脂肪酸和氨基醚类化合物的质量比为100:55～59、100:55～58、100:55～57、100:55～56、100:56～60、100:56～59、100:56～58、100:56～57、100:57～60、100:57～59、100:57～58、100:58～60、100:58～59、100:58～60等；更优选地，为100:57。
18、优选地，所述加热反应的反应温度为150～160℃，反应时间为12～24小时；进一步地，在本专利技术的某些具体实施方式中，例如，所述加热反应的反应温度为150～155℃、155～160℃等，更优选为160℃；所述加热反应的反应时间为12～18小时、18～24小时等，更优选为24小时。经本专利技术大量实验发现，反应温度低于150℃、反应时间低于12小时，容易造成反应不充分，产率下降；反应温度低于160℃、反应时间高于24小时，产率提升不明显且能耗较高，增加成本。
19、优选地，所述加热反应在惰性气氛中进行，所述惰性气氛中的气体优选为氩气。
20、优选地，所述加热反应后还包括纯化的步骤。
21、优选地，所述纯化包括萃取和蒸发。
22、优选地，所述萃取使用的萃取剂包括三氯甲烷和去离子水。
23、优选地，所述三氯甲烷和去离子水的体积比为1～2:1，优选为1:1。
24、优选地，所述三氯甲烷与脂肪酸的体积质量比为1.5～3:1，优选为1.5:1。
25、优选地，所述萃取的次数为3次。
26、优选地，所述蒸发为60～80℃旋转蒸发25～35分钟，进一步优选为70℃旋转蒸发30分钟。
27、作为本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种上述酸改性固化剂在制备金属离子改性环氧树脂胶粘剂中的应用。
28、作为本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种通过包括上述酸改性固化剂的原料制得的金属离子改性环氧树脂胶粘剂。
29、本专利技术经研究发现金属离子凭借着其能与环氧树脂中的氮原子和氧原子相互作用形成配位效应，能有效的增加环氧树脂体系的交联密度，有利于环氧树脂胶粘剂强度的提升，同时促进环氧树脂凝胶，缩短环氧树脂固化成型时间。因此，将金属盐作为填料引入环氧树脂基体中制备环氧树脂胶粘剂，不仅能够赋予胶粘剂优异的光、电、磁等性能，还能显著增强环氧树脂胶粘剂力学性能，缩短树脂的固化时间。
30、优选地，所述金属离子包括铜离子、铁离子、锌离子和钙离子中的一种或多种。
31、作为本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种上述金属离子改性环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
32、(1)将环氧树脂和有机溶剂a混合制得混合液a；将金属盐和有机溶剂b混合制得混合液b；将混合液a和混合液b混合加热，得到金属离子改性环氧树脂基体；
33、(2)将上述酸改性固化剂与步骤(1)制得的金属离子改性环氧树脂基体混合得混合物，将混合物进行加热固化，制得所述金属离子改性环氧树脂胶粘剂。
34、优选地，步骤(1)中所述有机溶剂a包括无水乙醇、甲醇、丙酮和乙酸乙酯中的一种或多种；更优选为无水乙醇，因无水乙醇毒性较低。
35、优选地，步骤(1)中所述有机溶剂b包括无水乙醇、甲醇、丙酮和乙酸乙酯中的一种或多种；更优选为无水乙醇，因无水乙醇毒性较低。
36、优选地，步骤(1)中所述金属盐包括金属卤化物。
37、优选地，步骤(1)中所述金属盐包括卤化铜、卤化铁、卤化锌和卤化钙中的一种或多种。
38、优选地，步骤(1)中所述金属盐包括氯化铜、氯化铁、氯化锌和氯化钙中的一种或多种，更优选为氯化铜。本专利技术经大量实验发现，因铜易失去两个电子形成配位化合物，且二价铜离子属于交界酸，与含氮类的配体具有较大的络合常数，配位性较强，因此更优选金属盐为氯化铜。
39、优选地，步骤(1)中所述环氧树脂和有机溶剂a的质量体积比为1g:4～6ml；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酸改性固化剂，其特征在于，所述酸改性固化剂包括脂肪酸改性端胺基固化剂；所述脂肪酸改性端胺基固化剂通过将脂肪酸和氨基醚类化合物混合，经加热反应制得。
2.根据权利要求1所述的酸改性固化剂，其特征在于，所述脂肪酸包括如下组分：单酸，1～6wt％；二酸，79～84wt％；三酸，15～20wt％；更优选地，所述脂肪酸包括如下组分：单酸，4％；二酸，80wt％；三酸，16wt％；
3.一种如权利要求1或2所述的酸改性固化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将脂肪酸和氨基醚类化合物混合，经加热反应制得所述酸改性固化剂。
4.根据权利要求3所述的酸改性固化剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸和氨基醚类化合物的质量比为100:55～60；
5.一种如权利要求1或2所述的酸改性固化剂在制备金属离子改性环氧树脂胶粘剂中的应用。
6.一种通过包括如权利要求1或2所述的酸改性固化剂的原料制得的金属离子改性环氧树脂胶粘剂。
7.根据权利要求6所述的金属离子改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，所述金属离子包括铜离子、铁离子、锌离
8.一种如权利要求6或7所述的金属离子改性环氧树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的金属离子改性环氧树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机溶剂A包括无水乙醇、甲醇、丙酮和乙酸乙酯中的一种或多种；
10.一种如权利要求6或7所述的金属离子改性环氧树脂胶粘剂在粘接材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种酸改性固化剂，其特征在于，所述酸改性固化剂包括脂肪酸改性端胺基固化剂；所述脂肪酸改性端胺基固化剂通过将脂肪酸和氨基醚类化合物混合，经加热反应制得。
2.根据权利要求1所述的酸改性固化剂，其特征在于，所述脂肪酸包括如下组分：单酸，1～6wt％；二酸，79～84wt％；三酸，15～20wt％；更优选地，所述脂肪酸包括如下组分：单酸，4％；二酸，80wt％；三酸，16wt％；
3.一种如权利要求1或2所述的酸改性固化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将脂肪酸和氨基醚类化合物混合，经加热反应制得所述酸改性固化剂。
4.根据权利要求3所述的酸改性固化剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸和氨基醚类化合物的质量比为100:55～60；
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。