[发明专利]一种汽车用单组份环氧胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂，尤其涉及一种汽车用单组份环氧胶粘剂及其制备方法，特别适用于粘接汽车受力高的钢板连接接头。

背景技术

环氧树脂是一种对金属等材料有很强粘合力的树脂，因此环氧树脂出现以后很快就被用于制造胶粘剂。在汽车工业中，用环氧胶粘剂将金属钢板粘接在一起，可以减少点焊数量或完全取代点焊等机械连接，从而降低生产组装成本。但是，给人们的感觉是很多用环氧胶粘剂粘接的接头远没有点焊牢固，其主要原因是虽然环氧胶粘剂剪切强度高于金属的点焊强度，但其剥离强度很低，一般在2N/mm以下，而金属接头在实际使用时受力都有不同程度的剥离倾向，粘接接头一旦受到剥离力就很容易被破坏。近年来，胶粘剂工作者在提高环氧树脂胶粘剂的剪切强度和剥离强度方面做了大量工作，如采用低分子聚酰胺等韧性固化剂，添加聚乙烯醇缩丁醛，聚砜、羟甲基尼龙等热塑性树脂，聚硫、丁腈、端羧基丁腈等橡胶以及晶须等填料进行改性，效果均不十分明显。

近些年，胶粘剂工作者尝试以环氧树脂及其改性聚合物为基础和各种增韧、增强材料配合来制备高剪切、高剥离强度胶粘剂。专利CN101240154A公布了由环氧树脂、增韧剂、环氧稀释剂、偶联剂及填料组成的单组份高剥离强度环氧树脂胶粘剂及其制备方法，其实施例2配方的剪切强度为23MPa，剥离强度为230N/25mm。由于此胶粘剂剪切强度中等，仅适用于受力强度较小的聚酯薄膜或金属片薄膜的粘接，不适用于汽车钢板的受力粘接。专利CN102027084A公布了环氧树脂和弹性体的加合物、苯氧树脂、核壳聚合物、固化剂的配方，其剪切强度为36.8MPa，T型剥离强度11.33N/mm。该性能只能满足一般汽车用结构胶的受力要求，而对于需要更高受力要求的胶粘剂，目前还没有专利公开。

发明内容

随着汽车制造技术发展中对结构件粘接胶粘剂剪切强度和剥离强度的要求越来越高。本发明专利以环氧树脂为基础，以能赋予环氧树脂固化物良好韧性的长碳链潜伏性固化剂如4-异丙基-2,5-二氧咪唑啉-1,3-二丙酰肼、癸二酸二酰肼等和性能优异的聚丙烯酸酯型核壳树脂相配合可以制造出韧性好、强度高、粘合力优异的胶粘剂，其剪切强度可达到45MPa以上，T型剥离强度可以达到12N/mm以上。由于使用的是潜伏性固化剂和促进剂，制造的胶粘剂为单组份且常温贮存稳定性达6个月。根据施工需要调节促进剂的品种和比例可以得到不同固化温度（80~180℃），不同固化时间的胶粘剂。由于胶粘剂中不含挥发溶剂，固化反应中不产生低分子物质，所以固化时无需加压，可用于汽车、飞机等结构件的粘接。     

本发明的目的是为解决汽车覆盖件在烘烤过程中钢板容易变形和汽车碰撞过程中耐冲击性不足的问题，提供一种汽车用单组份环氧胶粘剂及其制备方法。本发明以环氧树脂为基材，选用长碳链潜伏性固化剂和增强效果好的聚丙烯酸酯核壳树脂相配合，再添加促进剂、稀释剂、触变剂、偶联剂、填料等经过研磨、分散搅拌、真空脱泡制得高剪切强度和高剥离强度的胶粘剂。该环氧胶粘剂具有优异的剥离强度和剪切强度，且成本低，贮存稳定性好。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种汽车用单组份环氧胶粘剂，其特征在于：由以下组分按重量份数组成：

环氧树脂       100份                     韧性稀释剂   10~18份

潜伏性固化剂 10~30份                  促进剂        4~10份

增强树脂     10~40份                    触变剂        2~20份

增强填料     20~60份                    偶联剂       0.5~1份。

本发明所述的一种汽车用单组份环氧胶粘剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a.将环氧树脂、韧性稀释剂、触变剂、偶联剂、潜伏性固化剂、促进剂依次加入到行星式高速搅拌机中，混合5~10分钟，搅拌均匀后，用三辊研磨机研磨3~4遍；

b.将研磨好的混合物倒入行星式高速搅拌机中，加入增强树脂和增强填料，高速分散搅拌2~3分钟，然后将胶刮平，低速搅拌、真空脱泡30分钟，出料，即得产品。

 

本发明产生的有益效果是：通过添加增强树脂使该环氧胶粘剂具有优异的剥离强度和剪切强度，T型剥离强度达12N/mm以上，剪切强度达45MPa以上，防止汽车覆盖件在烘烤过程中钢板变形和汽车碰撞过程中耐冲击性不足。

具体实施方式