專利名稱：一種高效環(huán)氧樹脂膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種適用于車輛復(fù)合材料板的高效環(huán)氧樹脂膠黏劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
膠粘劑是一種具有優(yōu)良粘接性能，在一定條件下能使被粘接材料通過界面(表面)層分子(原子)間相互作用，把兩個(gè)固體材料表面連接在一起的物質(zhì)或材料。環(huán)氧樹脂作為一種高性能樹脂，具有優(yōu)異的粘結(jié)性能、力學(xué)性能、電絕緣性，化學(xué)穩(wěn)定性以及收縮率低，加工成型容易、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于膠黏劑、涂料、復(fù)合材料等行業(yè)。 隨著高分子材料的不斷發(fā)展，單一成分的環(huán)氧樹脂膠黏劑已不能滿足對(duì)膠黏劑的高要求。尤其在車輛復(fù)合材料領(lǐng)域，至今未發(fā)現(xiàn)能滿足車輛復(fù)合材料的粘結(jié)強(qiáng)度高、內(nèi)聚力聞的I父黏劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可適用于車輛復(fù)合材料板的高效環(huán)氧樹脂膠黏劑。本發(fā)明的高效環(huán)氧樹脂膠黏劑，包括下述重量份的各成分
環(huán)氧樹脂60 100份
固化劑15 60份
增韌劑10 40份
固化促進(jìn)劑0.5 5份
填料10 30份。進(jìn)一步，本發(fā)明所述的膠黏劑，包括下述重量份的各成分
環(huán)氧樹脂60 70份
固化劑20 40份
增韌劑20 30份
固化促進(jìn)劑1.5 2份
填料10 20份。其中，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合。
另外，雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合的重量比為8 2 2 8。另外，雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合的重量比為4 1。另外，所述固化劑為胺類化合物、酸酐類化合物或咪唑類化合物中的一種或幾種；所述增韌劑為壬基酚、聚醚胺或聚氨酯中的一種或幾種；所述固化促進(jìn)劑為氯化鎳改性-咪唑鹽絡(luò)合物、三氟化硼-單乙胺、三乙醇胺或二氯苯(基)二甲脲中的一種或幾種；所述填料為瓷粉、高嶺土、碳酸鈣、二氧化硅、白炭黑或滑石粉中的一種或幾種。另外，所述胺類化合物為乙二胺；所述酸酐類化合物為鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐；所述咪唑類化合物為2-乙基-4-甲基咪唑。另外，本發(fā)明還提供一種制備所述膠黏劑的方法，其包括下述步驟(I)將雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合，攪拌均勻，得環(huán)氧樹脂；(2)向環(huán)氧樹脂中加入增韌劑、填料、固化劑、固化促進(jìn)劑；(3)真空脫除氣泡。另外，本發(fā)明還提供一種所述膠黏劑在復(fù)合材料中的應(yīng)用，其特征在于，將所述膠黏劑應(yīng)用于車輛復(fù)合材料板。其中，所述應(yīng)用為將所述膠黏劑涂抹于底板上，將面板覆蓋在膠黏劑上，于110 160°C下固化I 3小時(shí)，形成車輛復(fù)合材料板。本發(fā)明具有以下有益效果I、采用雙酚A型縮水甘油醚類與縮水甘油胺類或縮水甘油酯類混合環(huán)氧樹脂作為膠黏劑的樹脂基體，使其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、粘結(jié)性能，適用于各類膠黏劑領(lǐng)域，尤其適用于車輛復(fù)合材料板領(lǐng)域。2、采用胺類化合物、酸酐類化合物、咪唑類化合物作為膠黏劑固化劑，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂腥S網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)、不溶不熔的高聚物(即固化產(chǎn)物)后，能呈現(xiàn)出一系列優(yōu)良的機(jī)械及粘接性能，達(dá)到使用的目的。3、一般環(huán)氧樹脂固化物較脆，加入增韌劑可以改善其韌性，提高其沖擊強(qiáng)度。4、加入固化促進(jìn)劑，可以起到催化作用，其分解產(chǎn)物能夠降低固化劑的反應(yīng)活化能，從而降低反應(yīng)溫度和縮短反應(yīng)時(shí)間。5、加入填料，可以相對(duì)減少樹脂的用量，降低成本，更重要的是填料的配合使用，可以改善環(huán)氧樹脂膠粘劑的物理機(jī)械性能，例如提高抗壓、抗彎曲及彈性模量，減少固化收縮率，增加抗沖擊性，提高韌性和粘接強(qiáng)度等。此外，本發(fā)明的膠黏劑粘結(jié)性能好，機(jī)械性能強(qiáng)，固化后收縮率小，尤其適用于用作車輛復(fù)合材料底板或側(cè)板等的膠黏層。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7124-1986，采用島津AGS-J試驗(yàn)機(jī)，測(cè)定膠黏劑的拉伸剪切強(qiáng)度；按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T528-1998，采用島津AGS-J試驗(yàn)機(jī)，測(cè)定膠黏劑的拉伸強(qiáng)度；按GB/T 1732-93，采用QDI型漆膜沖擊試驗(yàn)器，測(cè)定膠黏劑的沖擊強(qiáng)度。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2791-81，采用RGT-10型微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試，測(cè)定復(fù)合材料板的剝離強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度。實(shí)施例I取48. Og雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂E-51 (購自藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠，環(huán)氧值為0. 48-0. 54),12. Og縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂TDE-86(購自天津晶東化學(xué)復(fù)合材料有限公司，環(huán)氧值為0. 88)混合均勻，接著加入24. Og壬基酚，2. Og白炭黑，
12.Og碳酸鈣，攪拌均勻，再加入18. Og乙二胺和I. 8g氯化鎳改性-咪唑鹽絡(luò)合物的混合液，繼續(xù)攪拌均勻，置于真空干燥箱內(nèi)脫除剩余氣泡，制得膠黏劑。測(cè)得膠黏劑的拉伸剪切強(qiáng)度為36. 2Mpa、拉伸強(qiáng)度為43. 3Mpa、沖擊強(qiáng)度為65kg/cm。 將粘接劑涂抹于聚雙環(huán)戊二烯底板與聚氨酯泡沫面板之間，制得車輛復(fù)合材料板。測(cè)得剝離強(qiáng)度I. 3KN/m、車輛復(fù)合材料板層間粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到84Mpa。實(shí)施例2取將66. Og雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂E-51 (購自藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠，環(huán)氧值為0. 48-0. 54) ,34. Og縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂TDE-86 (購自天津晶東化學(xué)復(fù)合材料有限公司，環(huán)氧值為0. 88)混合，加入38. Og聚氨基甲酸酯，接著加入5. Og滑石粉，18. Og 二氧化硅，攪拌均勻，再加入58. Og鄰苯二甲酸酐和5. Og三氟化硼-單乙胺，繼續(xù)攪拌均勻，置于真空干燥箱內(nèi)脫除剩余氣泡，制得膠黏劑。測(cè)得膠黏劑的拉伸剪切強(qiáng)度為35. IMpa、拉伸強(qiáng)度為38. 3Mpa、沖擊強(qiáng)度為59kg/cm。將粘接劑涂抹于聚雙環(huán)戊二烯底板與聚氨酯泡沫面板之間，制得車輛復(fù)合材料板。測(cè)得剝離強(qiáng)度I. 5KN/m、車輛復(fù)合材料板層間粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到82Mpa。實(shí)施例3取16. Og雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂E-51 (購自藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠，環(huán)氧值為0. 48-0. 54) ,64. Og縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂TDE-86 (購自天津晶東化學(xué)復(fù)合材料有限公司，環(huán)氧值為0. 88)混合，接著加入12. Og聚氨基甲酸酯、28. Og高嶺土，攪拌均勻，再加入48. Og鄰苯二甲酸酐和5. Og氯化鎳改性-咪唑鹽絡(luò)合物的混合液，繼續(xù)攪拌均勻，置于真空干燥箱內(nèi)脫除剩余氣泡，制得膠黏劑。測(cè)得膠黏劑的拉伸剪切強(qiáng)度為36. 5Mpa、拉伸強(qiáng)度為46. 2Mpa、沖擊強(qiáng)度為63kg/cm。將粘接劑涂抹于聚雙環(huán)戊二烯底板與聚氨酯泡沫面板之間，制得車輛復(fù)合材料板。測(cè)得剝離強(qiáng)度I. 3KN/m、車輛復(fù)合材料板層間粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到83Mpa。實(shí)施例4將31. Og雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂E-51 (購自藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠，環(huán)氧值為0. 48-0. 54) ,31. Og縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂TDE-86(購自天津晶東化學(xué)復(fù)合材料有限公司，環(huán)氧值為0. 88)混合，接著加入20. Og聚醚胺、2. Og瓷粉10. Og高嶺土，攪拌均勻，再加入22. Og乙二胺和2. Og三乙醇胺，繼續(xù)攪拌均勻，置于真空干燥箱內(nèi)脫除剩余氣泡，制得膠黏劑。
測(cè)得拉伸剪切強(qiáng)度為34. 7Mpa、拉伸強(qiáng)度為38. 9Mpa、沖擊強(qiáng)度為55kg/cm。將粘接劑涂抹于聚雙環(huán)戊二烯底板與聚氨酯泡沫面板之間，制得車輛復(fù)合材料板。測(cè)得剝離強(qiáng)度I. 4KN/m、車輛復(fù)合材料板層間粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到82Mpa。實(shí)施例5將65. Og雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂E-51 (購自藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠，環(huán)氧值為0. 48-0. 54) ,21. Og縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂JEh-012(購自常熟佳發(fā)化學(xué)有限責(zé)任公司，環(huán)氧值為0. 80-0. 85)混合，接著加入24. Og壬基酚、5. Og白炭黑，20. Og滑石粉，攪拌均勻，再加入30. Og乙二胺和3. Og二氯苯(基)二甲脲，繼續(xù)攪拌均勻，置于真空干燥箱內(nèi)脫除剩余氣泡，制得膠黏劑。測(cè)得拉伸剪切強(qiáng)度為36. 9Mpa、拉伸強(qiáng)度為44. 3Mpa、沖擊強(qiáng)度為68kg/cm。將粘接劑涂抹于聚雙環(huán)戊二烯底板與聚氨酯泡沫面板之間，制得車輛復(fù)合材料板。測(cè)得剝離強(qiáng)度I. 5KN/m、車輛復(fù)合材料板層間粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到82Mpa。實(shí)施例6將56. Og雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂E-51 (購自藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠，環(huán)氧值為0. 48-0. 54)、14. Og縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂TDE-86 (購自天津晶東化學(xué)復(fù)合材料有限公司，環(huán)氧值為0. 88)混合，接著加入24. Og壬基酚、2. Og白炭黑，18. Og碳酸鈣，攪拌均勻，再加入40. Og乙二胺和I. Sg氯化鎳改性-咪唑鹽絡(luò)合物的混合液，繼續(xù)攪拌均勻，置于真空干燥箱內(nèi)脫除剩余氣泡，制得膠黏劑。測(cè)得拉伸剪切強(qiáng)度為37. 2Mpa、拉伸強(qiáng)度為45. 3Mpa、沖擊強(qiáng)度為71kg/cm。將粘接劑涂抹于聚雙環(huán)戊二烯底板與聚氨酯泡沫面板之間，制得車輛復(fù)合材料板。測(cè)得剝離強(qiáng)度I. 6KN/m、車輛復(fù)合材料板層間粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到80Mpa。
權(quán)利要求
1.一種高效環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于，包括下述重量份的各成分環(huán)氧樹脂60 IOO份固化劑15 60份增韌劑10 40份固化促進(jìn)劑0.5 5份填料10 30份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠黏劑，其特征在于，包括下述重量份的各成分環(huán)氧樹脂60 70份固化劑20 40份增韌劑20 30份固化促進(jìn)劑1.5 2份填料10 20份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的膠黏劑，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述膠黏劑，其特征在于，雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合的重量比為8 : 2 2 : 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述膠黏劑，其特征在于，雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合的重量比為4 I。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的膠黏劑，其特征在于，所述固化劑為胺類化合物、酸酐類化合物或咪唑類化合物中的一種或幾種；所述增韌劑為壬基酚、聚醚胺或聚氨酯中的一種或幾種；所述固化促進(jìn)劑為氯化鎳改性-咪唑鹽絡(luò)合物、三氟化硼-單乙胺、三乙醇胺或二氯苯(基)二甲脲中的一種或幾種；所述填料為瓷粉、高嶺土、碳酸鈣、二氧化硅、白炭黑或滑石粉中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膠黏劑，其特征在于，所述胺類化合物為乙二胺；所述酸酐類化合物為鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐；所述咪唑類化合物為2-乙基-4-甲基咪唑。
8.一種制備權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述膠黏劑的方法，其特征在于，包括下述步驟 (1)將雙酚A型縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂與縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂或縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂混合，攪拌均勻，得環(huán)氧樹脂； (2)向環(huán)氧樹脂中加入增韌劑、填料、固化劑、固化促進(jìn)劑； (3)真空脫除氣泡。
9.一種權(quán)利要求I 8任一項(xiàng)所述膠黏劑在復(fù)合材料中的應(yīng)用，其特征在于，將所述膠黏劑應(yīng)用于車輛復(fù)合材料板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，將所述膠黏劑涂抹于底板上，將面板覆蓋在膠黏劑上，于110 160°C下固化I 3小時(shí)，形成車輛復(fù)合材料板。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種高效環(huán)氧樹脂膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的高效環(huán)氧樹脂膠黏劑，包括下述重量份的各成分環(huán)氧樹脂60～100份、固化劑15～60份、增韌劑10～40份、固化促進(jìn)劑0.5～5份、填料10～30份。本發(fā)明的膠黏劑粘結(jié)性能好，機(jī)械性能強(qiáng)，固化后收縮率小，尤其適合用作車輛復(fù)合材料板粘結(jié)劑。
文檔編號(hào)C09J11/04GK102977828SQ20111026784
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者孟秀青, 胡偉, 楊剛, 田宇黎 申請(qǐng)人:藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司