一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧膠黏劑是由環(huán)氧樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、改性劑等組成的液態(tài)或固態(tài)膠黏劑。 由于環(huán)氧樹脂含有多種極性基團(tuán)和活性很大的環(huán)氧基，因而與金屬、玻璃、水泥、木材、塑料 等多種極性材料具有很強(qiáng)的粘結(jié)力，環(huán)氧樹脂膠黏劑W其優(yōu)異的綜合性能在工業(yè)和生活領(lǐng) 域得到了廣泛的應(yīng)用。在環(huán)氧膠黏劑的應(yīng)用領(lǐng)域中，室溫固化膠黏劑因其低廉的工藝成本， 簡便的操作W及可使用的綜合性能成為工業(yè)領(lǐng)域中的首選。但室溫體系的環(huán)氧固化物大分 子中耐熱基團(tuán)少，并且室溫固化溫度低，固化物交聯(lián)密度小，因此室溫固化環(huán)氧體系在高溫 條件下難W滿足使役要求，多年來人們一直潛屯、研制能在室溫固化又能高溫使用的環(huán)氧膠 粘劑，W滿足于航空、航天、電子等工業(yè)對高性能環(huán)氧樹脂的應(yīng)用需求。
[0003] 目前，我國室溫固化環(huán)氧膠粘劑的應(yīng)用缺陷主要表現(xiàn)在：品種少，高溫條件下拉伸 強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度差，室溫下可快速固化等品種十分稀少，數(shù)量少。在國內(nèi)市場上可 買到的室溫固化型膠粘劑只有幾十個(gè)。性能差，只有J-135、J-153等幾個(gè)牌號環(huán)氧膠的室 溫剪切強(qiáng)度可達(dá)30MPa，絕大多數(shù)的環(huán)氧膠黏劑耐熱溫度也僅在60°C-9(rC左右。近年來， 在室溫固化、高溫使用環(huán)氧樹脂研究方面取得了一定進(jìn)展，但仍然無法取得突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的環(huán)氧膠黏劑力學(xué)性能差、在室溫下不能快速固化 的問題，而提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑及其制備方法。 陽〇化]本發(fā)明首先提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑，按照重量份數(shù)計(jì)，包括：
[0006] 環(huán)氧樹脂 100份 芳香胺類固化劑 15~20份
[0007] 離子液體 2~1拉撥 稀釋劑 10~20份 增塑劑 10~15份 纖維增強(qiáng)材料 5~10份 填充劑 5~8份
[0008] 所述的離子液體的結(jié)構(gòu)式如式（I)所示：
[0009]
[0010] 式（1)中，1?為8尸4、口尸6、41(：14、2此13或化(：14。
[0011] 優(yōu)選的是，所述的環(huán)氧樹脂的型號為6-44^-44^-51、6-51或了06-85。
[0012] 優(yōu)選的是，所述的芳香胺類固化劑選自間苯二甲胺、間苯二胺或二氨基二苯基甲 燒中的一種或兩種。
[0013] 優(yōu)選的是，所述的稀釋劑為締丙基縮水甘油酸、苯基縮水甘油酸或2-乙基-己基 縮水甘油酸。
[0014] 優(yōu)選的是，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂值0P)、聚丙二醇二縮水甘油酸或聚 硫醇。
[0015] 優(yōu)選的是，所述的纖維增強(qiáng)材料為棚纖維或玻璃纖維。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的填充劑選自娃酸巧、氧化儀、炭黑、氨氧化侶或碳酸巧其中的一 種或兩種。
[0017] 本發(fā)明還提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑的制備方法，包括：
[001引將環(huán)氧樹脂與芳香胺環(huán)氧固化劑混合，攬拌均勻，然后加入離子液體、稀釋劑、增 塑劑、纖維增強(qiáng)材料和填充劑，攬拌均勻，脫除氣泡，得到室溫固化環(huán)氧膠黏劑。
[0019] 本發(fā)明的有益效果
[0020] 本發(fā)明首先提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑，該膠粘劑包括離子液體，所述的離子 液體是一類具有磁性特性的功能化離子液體，它是由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成 的，在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)狀態(tài)的鹽類，因離子液體具有液程寬、蒸汽壓低、溶解 能力強(qiáng)、電化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)、分離、催化等領(lǐng)域，本發(fā)明的膠粘 劑是將不同陰離子結(jié)構(gòu)的離子液體與芳香胺類固化劑按照不同質(zhì)量比例混合制成一系列 室溫復(fù)配固化劑，固化環(huán)氧樹脂，能在室溫快速固化的同時(shí)，可W提高環(huán)氧膠黏劑的拉伸強(qiáng) 度、剪切、剝離強(qiáng)度及耐熱性能。
[0021] 本發(fā)明還提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑的制備方法，該制備方法簡單，易于實(shí)現(xiàn)， 制備得到的膠黏劑在室溫條件下即可固化，且具有優(yōu)異的力學(xué)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明首先提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑，按照重量份數(shù)計(jì)，包括：環(huán)氧樹脂100 份，芳香胺類固化劑15~20份，離子液體2~10份，稀釋劑10~20份，增塑劑10~15 份，纖維增強(qiáng)材料5~10份，填充劑5~8份；優(yōu)選為：環(huán)氧樹脂100份，芳香胺類固化劑 15~20份，離子液體2~8份，稀釋劑10~15份，增塑劑10~15份，纖維增強(qiáng)材料5~ 8份，填充劑6~7份；
[0023] 所述的離子液體的結(jié)構(gòu)式如式（I)所示：
[0024]
陽0巧]式（I)中，R為BF4、PFe、AICI4、ZnCls或化C14。
[0026] 按照本發(fā)明，采用1-己基-3-甲基咪挫四氣棚酸鹽（[Cemim]BF4)、1-己基-3-甲 基咪挫六氣憐酸鹽（[Cemim]PFe)、1-己基-3-甲基咪挫Ξ氯化鋒鹽（[Cemim]ZnCl3)、1-己 基-3-甲基咪挫四氯化侶鹽（[Cemim]AlCl4)、1-己基-3-甲基咪挫四氯化鐵鹽（[Cemim] 化CI4)作為離子液體，所述的離子液體的分子結(jié)構(gòu)中包含叔胺、季錠鹽結(jié)構(gòu)，可W引發(fā)環(huán)氧 樹脂結(jié)構(gòu)中的特征基團(tuán)環(huán)氧基開環(huán)固化并能催化環(huán)氧基團(tuán)，離子液體與芳香胺類固化劑配 合固化環(huán)氧樹脂時(shí)，能顯現(xiàn)出良好的協(xié)同效應(yīng)，可W有效克服芳香胺類固化劑的傳統(tǒng)固化 工藝，必須高溫固化，才可高溫使用的弊端，使其可W在室溫快速固化，并能使固化物顯示 出優(yōu)良的力學(xué)拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度及熱性能。
[0027] 按照本發(fā)明，所述的環(huán)氧樹脂的型號優(yōu)選為E-44、F-44、F-51、E-51或TDE-85 ; 所述的芳香胺類固化劑優(yōu)選選自間苯二甲胺、間苯二胺或二氨基二苯基甲燒中的一種或兩 種；所述的稀釋劑優(yōu)選為締丙基縮水甘油酸、苯基縮水甘油酸或2-乙基-己基縮水甘油酸； 所述的增塑劑優(yōu)選為鄰苯二甲酸二辛脂、聚丙二醇二縮水甘油酸或聚硫醇。所述的纖維增 強(qiáng)材料優(yōu)選為棚纖維或玻璃纖維；所述的填充劑優(yōu)選選自娃酸巧、氧化儀、炭黑、氨氧化侶 或碳酸巧其中的一種或兩種。
[0028] 本發(fā)明還提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑的制備方法，包括：
[0029] 將環(huán)氧樹脂與芳香胺環(huán)氧固化劑混合，攬拌均勻，然后加入離子液體、稀釋劑、增 塑劑、纖維增強(qiáng)材料和填充劑，攬拌均勻，脫除氣泡，得到室溫固化環(huán)氧膠黏劑。
[0030] 將上述膠粘劑誘鑄于模具上，放置在室溫條件下30-40°C固化5min，測試其力學(xué) 性能和熱性能。
[0031] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本