[发明专利]一种无溶剂TGDADPE型多官能环氧树脂粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料及其制备领域，特别涉及一种无溶剂TGDADPE型多官能环氧树脂粘合剂及其制备方法。

背景技术

众所周知，环氧树脂具有许多优良的性能：（1）良好的粘接性能：粘接强度高，粘接面广，它与许多金属（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）的粘接强度非常高，有的甚至超过被粘材料本身的强度，因此可用于许多受力结构件中，是结构型粘合剂的主要成分之一；（2）良好的加工性能：环氧树脂配方的灵活性、加工工艺和制品性能的多样性是高分子材料中最为突出的；（3）良好的稳定性能：环氧树脂的固化主要是依靠环氧基的开环加成聚合，因此固化过程中不产生低分子物，其固化收缩率是热固性树脂中最低的品种之一，一般为1%-2%，如果选择适当的填料可使收缩率降至0.2%左右；固化后的环氧树脂主链是醚键、苯环、三维交联结构，因此具有优异的耐酸碱性。

因此，环氧树脂在国民经济的各个领域中被广泛应用：无论是高新技术领域还是通用技术领域，无论是国防军工还是民用工业，乃至人们的日常生活中均能看到它的踪迹。

目前，环氧树脂体系也存在一些问题，如耐热性较低，远远不及芳杂环类聚合物体系（如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚苯基喹噁啉、聚苯并噻唑等），不能满足高温条件下的应用。

有关耐高温环氧体系已经有所报道：中国专利CN101148656A公开一种耐高温无溶剂环氧胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：TGDDM环氧树脂、增韧剂、氢化双酚A、固化剂、促进剂混合均匀，制得了耐高温无溶剂环氧胶粘剂。但其耐高温性能仍然有较大的局限性，未能满足许多高温环境下的实际应用。

中国专利CN101397486A公开了一种双组分无溶剂环氧树脂胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：它包括A组分和B组分,其中A组分含有酚醛环氧树脂、脂环型环氧树脂和端羧基丁腈橡胶；B组分是1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯芳香族多元胺固化剂。脂环型环氧树脂和端羧基丁腈橡胶的添加量分别为酚醛环氧树脂的20-35%和12%（质量百分数）。1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯芳香族多元胺固化剂的添加量为酚醛环氧树脂的15-20%（质量百分数），所得胶粘剂体系工艺性好。但其耐热性能还不够理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无溶剂TGDADPE型多官能环氧树脂粘合剂及其制备方法，该粘合剂合成工艺简单，原料来源方便，无溶剂，环境友好，所得粘合剂具有优异的综合性能，可应用于玻璃、陶瓷、金属、环氧树脂基复合材料等基材的粘接，并具有很高的粘接强度，市场前景广阔。

本发明的一种无溶剂TGDADPE型多官能环氧树脂粘合剂，由质量比为10:3-9的A组份和B组份组成；其中，A组份由质量比为100:85-120:5-20的N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚环氧树脂（TGDADPE）、氢化双酚A环氧树脂和氨基有机硅树脂组成；B组份由质量比为100:15-30:10-30的间苯二甲胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚环氧树脂（TGDADPE）和2-乙基-4-甲基咪唑组成。

所述的氨基有机硅树脂为SR22000有机硅树脂。

本发明的一种无溶剂TGDADPE型多官能环氧树脂粘合剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚环氧树脂与氨基有机硅树脂混合，于80℃-100℃搅拌反应0.5小时-1小时后，冷却至40℃，加入氢化双酚A环氧树脂，搅拌混合均匀，得A组份；

（2）将N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚环氧树脂和间苯二甲胺混合，于60℃-80℃搅拌反应0.5小时-1小时后，冷却至40℃，加入2-乙基-4-甲基咪唑，搅拌混合均匀，得B组份；

（3）室温下，将上述A组份、B组份混合搅拌均匀即可。

所述得到的环氧树脂粘合剂的固化工艺为：从室温开始，升温至70℃，保温0.5小时，继续升温至100℃，保温2小时，继续升温至120℃，保温1小时，自然冷却至室温。

有益效果

（1）本发明制备工艺简单、成本低、操作方便，反应原料来源方便，可以在通用设备中完成制备过程，有利于实现工业化生产；

（2）本发明的无溶剂TGDADPE型多官能环氧树脂粘合剂具有良好的综合性能；

（3）本发明的无溶剂TGDADPE型多官能环氧树脂粘合剂，环境友好；