[发明专利]一种新型环氧树脂胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶黏剂及其制备方法。

背景技术

环氧胶粘剂因其优异的粘接性、耐磨性、力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、耐久性而被广泛应用，又因为其固化物脆性较大，韧性不佳的缺点，限制了它在某些精密、尖端领域的应用。而醚胺是一类内增韧型固化剂，它的特点是无色透明、低粘度、沸点高、蒸气压低、毒性小、中等活性、固化放热温度低、与环氧树脂相容性好，固化物无色透明、高光泽、韧性好、耐热冲击、低温性能好等。但是其固化物在耐高温性能方面不是很理想，而脂环胺是一种耐热性优良的固化剂。酚醛改性胺能在改性物的分子中引入了酚羟基及胺类活性氢，大大加强了反应活性，提高了胺基与环氧基团的固化速度，同时带有的酚醛骨架结构也能进一步提高热变形温度，改善树脂固化物本身的耐热性和耐腐蚀性。

台湾的J.J.LIN等人研究了醚胺、甲醛、苯酚等的合成反应机理，同时对改性醚胺BAEE、EDR-148、EDR-192与E-51环氧树脂固化物的性能进行了研究，其25℃下的粘接强度为28.27MPa，25℃下的T剥离强度为0.75kN·m^-1。国外的Speranza等人用壬基酚先与甲醛和醚胺合成双烷基酚中间体，然后该中间体再进一步与甲醛和另一种醚胺反应得到产品，中间体和产品均可作环氧树脂的固化剂。

发明内容

本发明的目的是要解决现有环氧树脂胶黏剂的剪切强度和剥离强度均低，耐热性差，应用受到限制的问题，而提供一种新型环氧树脂胶黏剂及其制备方法。

一种新型环氧树脂胶黏剂按重量份数由120份～130份PU-20聚氨酯改性环氧树脂、0份～100份环氧树脂E-51、0份～100份环氧树脂E-44、0.5份～2份硅烷偶联剂和40～100份酚醛改性胺固化剂制备而成。

一种新型环氧树脂胶黏剂的制备方法具体是按以下步骤完成的：在室温和搅拌速度为60r/min～120r/min的条件下，按重量分数将120份～130份PU-20聚氨酯改性环氧树脂、0份～100份环氧树脂E-51、0份～100份环氧树脂E-44、0.5份～2份硅烷偶联剂和40份～100份酚醛改性胺固化剂混合，搅拌10min～12min，得到液体胶黏剂；再将液体胶黏剂在温度为25℃下固化7d～10d或在温度为80℃下固化3h～4h，得到新型环氧树脂胶黏剂；

所述的酚醛改性胺固化剂的制备方法是按以下步骤完成的：

①、首先向反应器中加入甲基环己二胺和苯酚，在搅拌速度为200r/min～500r/min的条件下以2℃/min～5℃/min的升温速率从室温升温至80℃～85℃，再以60滴/min～100滴/min的滴加速度加入质量分数为37％的甲醛水溶液，并在温度为80℃～85℃下回流反应2h～3h，得到中间反应产物；

②、再向中间反应产物中加入醚胺，再以60滴/min～100滴/min的滴加速度加入质量分数为37％的甲醛水溶液，然后从温度为80℃～85℃升温至100℃～105℃，并在温度为100℃～105℃下回流反应3h～4h，得到回流后的反应液；再控制真空度至0.09MPa以上，将回流后的反应液进行减压脱水，当液相温度达到120℃时，停止减压脱水，得到酚醛改性胺固化剂；

步骤①中所述的甲基环己二胺与苯酚的摩尔质量比为(0.9～1.1):1；

步骤①中所述的甲基环己二胺与甲醛的摩尔质量比为(0.9～1.1):1；

步骤②所述的醚胺为EDR-104、EDR-176、D-230、T-403、XTJ-435和XTJ-436中的一种或几种的混合物；

步骤①所述的甲基环己二胺与步骤②中所述的醚胺的摩尔质量比为1:(1.9～2.1)；

步骤①中所述的质量分数为37％的甲醛水溶液与步骤②中所述的质量分数为37％的甲醛水溶液的质量比为1:2。

本发明所述的醚胺EDR-104、EDR-176、D-230、T-403、XTJ-435和XTJ-436均由美国HUNTSMAN公司生产；

本发明中所述的PU-20聚氨酯改性环氧树脂是由黑龙江省科学院石油化学研究院生产的，PU/EP＝20/100；

本发明中所述的甲基环己二胺的结构为：

本发明中所述的醚胺EDR-104的结构式为：

本发明中所述的EDR-176的结构式为

本发明中所述的D-230的结构式为

本发明中所述的T-403的结构式为其中x+y+z＝5～6；

本发明中所述的XTJ-435的结构式为