[发明专利]高强度高弹性环氧粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及粘合剂，具体地，本发明涉及一种高强度高弹性环氧粘合剂。所述高强度高弹性环氧粘合剂适用于钢-钢粘结及钢-金属粘结。

背景技术

以环氧树脂为基料的粘合剂，能粘接多种金属和非金属材料，它具有良好的加工性能、优良的机械性能、电性能和耐化学性能。但是，未改性的环氧树脂固化后，由于脆性大(断裂伸长率约4％左右)限制了它的使用。

改性环氧树脂的方法很多，但以加入弹性体和热塑性塑料进行改性增韧的方法为主。但以往弹性体改性方法在粘合剂的固化过程中发生弹性体和环氧树脂的相分离，弹性体形成分散相，在体系受到冲击时可吸收能量，从而达到增韧改性的目的。随着工程粘合剂需求量的增加，目前对其的研究需求增多。

工程粘合剂，特别是用于钢-钢粘结及钢-金属粘结的高强度高弹性环氧粘合剂。必须具备良好的粘接强度和韧性。有些场合对粘合剂的弹性、使用工艺性能也有特殊的要求，比如在车用灯具的装配线中，粘合剂通常采用机械泵输送，要求粘合剂具有较低的粘度，同时要求粘合剂在使用和固化过程中具有较好的触变性，即很少发生流淌。而对于用于玻璃灯罩和金属底座的粘合剂，则要求粘合剂具有良好的弹性，如粘合剂的断裂伸长要求达到50％以上等。目前该类粘合剂尚不能达到使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种韧性高、弹性好、粘接性好的环氧粘合剂。所述高强度高弹性环氧粘合剂适用于钢-钢粘结及钢-金属粘结。

本发明所述的粘合剂采用的环氧树脂是分子中具有两个以上环氧基团的树脂，包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等。这类环氧树脂可单独使用，也可几种树脂混用，能够达到所需性能。

本发明的聚硫橡胶是环氧端基的聚硫橡胶，固化剂、固化促进剂、消泡剂、偶联剂、颜填料等均是现有环氧粘合剂常规用料，如：双氰胺、咪唑、不含硅的高聚物消泡剂系列(如德国毕克公司的BYK-051、052等)、KH550和560系列偶联剂、碳酸钙、硅微粉等颜填料、二氧化硅触变剂等。

本发明所述的聚醚多元醇可以是聚醚多元醇(PPG)，即以多无醇或有机胺为起始剂，与环氧丙烷聚合物(或环氧丙烷与环氧乙烷共聚物)反应制得的聚醚多元醇主要产品；也可以是聚合物聚醚多元醇(POP)，即以PPG为母体经乙烯基单体接枝聚合制得的改性聚醚多元醇品种。

本发明所述的纳米碳酸钙为采用传统的无机颜填料的处理方法进行表面处理的纳米碳酸钙。采用的处理剂多为硬脂酸及其盐类，各类表面活剂与偶联剂等。处理时同时通人二氧化碳，实际包膜在碳酸钙表面的仍是脂肪酸，只是脂肪酸钠在水中扩散时较脂肪酸小，包膜效果提高。

本发明所述的粘合剂体系中的增韧剂是聚硫橡胶。除此之外体系还有固化剂、固化促进剂以及消泡剂、硅烷偶联剂、颜填料等。各组成的份数含量如下：

环氧树脂                  100

环氧端基聚硫橡胶          50-250

聚醚多元醇                10-50

固化剂                    6-12

硅烷偶联剂                0.1-2.0

填料                      40-80

触变剂                    0-10

纳米碳酸钙                10-50

本发明各组份的更好组成是：

环氧树脂                  100

环氧端基聚硫橡胶          100-150

聚醚多元醇                20-35

固化剂                    6-12

硅烷偶联剂                0.5-1.0

填料                      50-80

触变剂                    5-8

纳米碳酸钙                10-25

本发明各组份的更好组成是：

环氧树脂                      100

环氧端基聚硫橡胶              50-250

聚醚多元醇                    10-50

固化剂                        6-12