[发明专利]一种耐高温结构胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属与金属、或金属与树脂粘接的耐高温结构胶及其制备方法。

背景技术

现有的耐高温胶粘剂一般要添加无机填料，虽能达到瞬间耐高温的目的，但普遍存在胶粘剂韧性极差，这样持久性能和可靠性能就比较低，只能用于非结构密封，无法满足长期储存或者短期使用过程中耐振动和耐疲劳等性能要求。如CN 101486886A公开了一种耐高温胶粘剂，它由树脂和无机填料组成，采用有机硅改性酚醛树脂，然后添加氧化锌，二氧化钛等进行填充。在高温使用过程中，胶粘剂不仅可以与无机填料发生缩合，而且酚醛树脂可以与氧化锌，二氧化钛等无机材料发生化学反应，形成碳化金属材料，达到耐高温的目的。但碳化后形成的孔隙使得胶粘剂的力学性能很差，在较小振动下就会失效。

芳杂环类高分子如聚酰亚胺作为耐高温胶粘剂受到越来越多的关注。聚酰亚胺具有良好的耐高温性能以及优良的力学、介电及耐辐射性能。其作为结构材料或是作为功能性材料，成为航天、航空、机械、化工、微电子等领域不可缺少的材料，具有广阔的应用前景，但其作为胶粘剂使用仍受到极大的限制。“中国专利:00120274.X”报道了可用于高温粘合剂的聚酰亚胺，其采用不同二胺及二酐或其混合物作为合成聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸的主要成分，通过加入部分三元胺或四元胺，打破了链状结构，减少了链间堆积密度，增加了聚酰亚胺的熔化适用性。以此聚酰胺酸或聚酰亚胺制得的绝缘胶带，可以在不高于450℃下进行粘接，但由于其是通过高温条件下熔化进行粘接，熔化过程中会引入孔隙，必然导致高温粘接强度不高，而且其使用温度仅在300℃左右。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有良好力学性能、耐高温性能优良、并且施工简便、不影响原结构外观的结构胶。

本发明的耐高温结构胶是由芳香族多元伯胺与多官能团环氧树脂复合而成，其芳香族多元伯胺与多官能团环氧树脂的质量比为30~90：10~30。

所述多官能团环氧树脂是四官能团环氧树脂AG-80或三官能团环氧树脂AFG-90，其结构式分别如下：

                                                 

所述芳香族多元伯胺为4,4’-二氨基二苯砜(DDS)或4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)。其结构式分别如下：

耐高温结构胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量配比丙酮30～50份，芳香族多元伯胺100～200份取量混合，搅拌将芳香族多元伯胺完全溶解，制得芳香族多元伯胺液态溶液；

（2）将多官能团环氧树脂配成40～50%浓度的丙酮溶液；

（3）按重量配比取芳香族多元伯胺溶液10～30份，取多官能团环氧树脂溶液30～90份混合均匀；

（4）将混合后组份在室温下放置7～10天，或在80℃下烘3～5小时，将溶剂挥发，即为成品。

该发明具有以下明显的优点：（1）制备工艺简单，只需将所用环氧树脂和芳香族多元伯胺混合均匀后，将溶剂烘干，即得到所要求的高温结构胶；（2）使用温度高，最高使用温度达到400℃；（3）高温粘接强度高，在高温固化后，室温粘接强度(对接拉开法)达到30～40MPa，250℃粘接强度达到6～7MPa，350℃粘接强度达到3～4MPa；（4）所用原料均来自市售品，价廉易得。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明。

实施例1：

按重量配比丙酮30份，4,4’-二氨基二苯砜(DDS)100份取量混合，搅拌至完全溶解，制得4,4’-二氨基二苯砜液态溶液。将多官能团环氧树脂AG-80配成40%浓度的丙酮溶液。按重量配比取所得4,4’-二氨基二苯砜溶液10份，取所得AG-80溶液30份混合，搅拌均匀。将混合后组份在室温下放置7～10天，或在80℃下烘3～5小时，将溶剂挥发，即为成品。

将按上述方法制备的耐高温结构胶均匀涂敷在Φ20mm的铝柱表面上，然后与另一同样铝柱对接，该涂层在高温固化的时间分别为：120℃为3小时，150℃为1小时，180℃为1小时。固化后的对接铝柱室温粘接强度为30MPa(按GB/T5210-1985的方法检测)，在250℃粘接强度为8MPa，在350℃粘接强度为4MPa。

实施例2：