[发明专利]一种耐高温改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属环氧树脂胶粘剂技术领域，特别是涉及一种耐高温改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂是一种具有良好的粘接性能，粘接强度高，粘接面广的胶粘剂，它能与许多金属(如铁、钢、铜、铝、金属合金等)或非金属材料(如玻璃、陶瓷、木材、塑料等)的粘接，且粘接强度非常高，甚至可以超过被粘材料本身的强度。此外，它还具有良好的加工性能和良好的稳定性能。然而由于它本身的延伸率低、脆性大、粘接件不耐疲劳，不宜在结构部位使用，环氧树脂固化物的脆性大大限制了其应用。因此，提高环氧树脂胶粘剂的各项性能成为科研热点之一。

目前，对环氧树脂胶粘剂的改性研究主要通过以下三种方式：1、开发新型的环氧树脂；2、采用共聚或者共混的方式对现有的环氧树脂胶粘剂进行改性。3、利用加入固化剂在环氧树脂胶粘剂中引入新的结构，从而提高环氧树脂胶粘剂的性能。本领域的科技工作者已做了大量的研究工作，并获得了一定的技术效果。

聚酰亚胺胶粘剂是一种在胶粘剂中加入聚酰亚胺，以提高其性能的一类胶粘剂，由于其优异的耐高温性和粘接性能，近年来受到了人们越来越多的关注。聚酰亚胺胶粘剂一般可以分成以下几类：1、缩合型聚酰亚胺胶粘剂，这是最早研发的一类聚酰亚胺胶粘剂，但是由于聚酰胺酸在固化反应过程中会有水分子生成，易带来缺陷，不适于大面积粘接；2、热塑性聚酰亚胺胶粘剂，这是一类可以加热熔融，对材料粘接的胶粘剂，但其Tg较低，一般不超过250℃，因此高温粘接性能不够理想；3、加成型聚酰亚胺胶粘剂，典型的加成型聚酰亚胺胶粘剂主要包括降冰片烯基和苯乙炔基封端的聚酰亚胺胶粘剂。但是前者的固化过程需加压，且热氧化稳定性不理想，固化物的韧性偏低。而后者固化无需加压，但固化温度偏高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法，在环氧树脂基体中加入含羧基聚酰亚胺，有效提高胶粘剂的强度，并降低其固化物的脆性，且工艺简单、成本低、操作方便，对胶粘剂行业的发展有很高的实用价值，在电子、微电子等众多领域，具有广阔的应用前景。

本发明的一种耐高温(一般高温指起始热分解温度在350℃以上)改性环氧树脂胶粘剂配方，其组分包括：环氧树脂、含羧基聚酰亚胺粉末、固化剂、稀释剂和端羧基丁腈橡胶，其重量百分比为，55％-58％∶1％-6％∶3.8％-4％∶28.7％-30.5％∶6.3％-6.8％。

所述环氧树脂选自ES216环氧树脂或TGDDM环氧树脂；端羧基丁腈橡胶为CTBN端羧基丁腈橡胶。

所述的含羧基聚酰亚胺的分子结构式如下所示：

其中，n为大于1，且小于50的自然数；选自

中的一种或几种。

所述的含羧基聚酰亚胺粉末的制备方法，包括：

以摩尔比1∶1的3，5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸含羧基芳香族二胺与芳香族二酐在强极性非质子有机溶剂中，于0℃-10℃的温度范围内反应5-10小时，得到具有一定粘度的透明均相PAA溶液，然后进行加热共沸脱水，直至体系共沸脱水完全，随后，将体系加热蒸馏浓缩至1/4-1/3，在丙酮中制得含羧基聚酰亚胺粉末。

所述的芳香族二酐选自均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’-四甲酸二苯甲酮二酐、3，3’，4，4’-四甲酸二苯醚二酐、2，3，3’，4’-四甲酸二苯醚二酐、3，3’，4，4’-四甲酸联苯二酐、3，3’，4，4’-四甲酸二苯砜二酐、3，3’，4，4’-四甲酸二苯硫醚二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、1，4-双(3，4-二羧基苯氧基)苯二酐、1，3-双(3，4-二羧基苯氧基)苯二酐、1，2-双(3，4-二羧基苯氧基)苯二酐、2，2-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、2，2-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐、1，4，5，8-四甲酸萘二酐中的一种或几种。

所述的强极性非质子有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种。

所述的共沸脱水使用的脱水剂为苯、甲苯、二甲苯、一氯苯、邻二氯苯中的一种或几种。

所述的固化剂选自3，3’-二氨基二苯砜、4，4’-二氨基二苯砜、2-乙基-4-甲基咪唑、双氰胺、2-甲基咪唑、四氢苯酐、甲基四氢苯酐中的一种或几种。