一種環(huán)氧樹脂膠粘劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膠粘劑，特別是一種耐高溫的高韌性環(huán)氧樹脂膠粘劑，以及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧樹脂膠粘劑作為一種良好的粘接材料，自20世紀(jì)50年代開始應(yīng)用以來，發(fā)展較快，是應(yīng)用比較廣泛、性能比較全面的一類膠粘劑，在航空、航天、汽車、機(jī)械、建筑、化工、輕工、電子、電器以及日常生活等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前，環(huán)氧樹脂膠粘劑的缺點是高溫下韌性較差。中國發(fā)明專利CN201410712034.3公開了一種耐高溫粘接膠及其制備方法，其由AG-80氨基環(huán)氧樹脂、F-51酚醛環(huán)氧樹脂、2-甲基-4-乙基咪唑、液體羧基丁腈橡膠、耐溫中性粉末以及氣相二氧化硅制備的環(huán)氧樹脂膠粘劑可在200°C時，給飛行器材料提供不低于6Mpa的穩(wěn)定粘接。中國發(fā)明專利CN200610151171.X公開了一種耐高溫環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，其由雙酚芴和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制成的芴基環(huán)氧樹脂，與固化劑加熱共混，制成的環(huán)氧樹脂膠粘劑，于150-200°〇下固化后，其剪切強(qiáng)度在高溫200°C下可達(dá)到8MPa。但至今未發(fā)現(xiàn)可在超過200度的高溫下使用的具有較高韌性的環(huán)氧樹脂膠粘劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耐高溫高韌性環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑，及其制備方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及的一種環(huán)氧樹脂膠粘劑，其組分及重量份數(shù)為:環(huán)氧樹脂15-25份，丁腈橡膠5-15份，改性劑3-10份，對二亞硝基苯或?qū)Ρ锦?_10份，固化劑5-10份，溶劑50-70份。
[0006]本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂TDE-85、環(huán)氧樹脂1031或環(huán)氧樹脂2000#。
[0007]本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于:所述丁腈橡膠為丁腈橡膠3604、丁腈橡膠DN003或羧基丁腈橡膠1072。
[0008]本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于:所述改性劑包括N，N’-(4，4’_亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺或N，N’_間苯撐雙馬來酰亞胺。
[0009]本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于:所述固化劑為4，4’_二氨基二苯砜或
4,4-二氨基二苯甲燒。
[0010]本發(fā)明涉及的一種環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，其步驟包括:
1)將耐高溫改性劑加入到環(huán)氧樹脂中，混合均勻，并恒溫加熱；
2)將丁腈橡膠薄通處理后，加入對二亞硝基苯或?qū)Ρ锦窟M(jìn)行混煉，完成后，加入到溶劑中，充分溶解成溶液；
3)將前兩步配制的溶液均勻混合，加入固化劑，充分溶解，制得液態(tài)環(huán)氧樹脂膠粘劑。
[0011]本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，其特征在于:將所述對二亞硝基苯或?qū)Ρ锦烤鶆蛉鲋帘⊥ㄌ幚砗蟮亩‰嫦鹉z表面上。
[0012]本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，其特征在于:將丁腈橡膠與對二亞硝基苯或?qū)Ρ锦炕鞜捦瓿珊?，先將其制成薄片，再將薄片加工成長條，最后將長條加入到溶劑中進(jìn)行充分溶解。
[0013]本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，其特征在于:所述薄片厚不超過5mm，所述長條的規(guī)格不大于2cmX6cm0
[0014]本發(fā)明的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑，其耐高溫可達(dá)到210°C，在該溫度下剪切強(qiáng)度大于12MPa，90°剝離強(qiáng)度大于2KN/m，不均勻扯離強(qiáng)度大于20KN/m，且能使用800-1000小時，因此，具有耐尚溫、尚初性以及尚溫下耐熱穩(wěn)定性好、粘接強(qiáng)度尚等優(yōu)異性能。本發(fā)明的制備環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘劑的方法具有制備工藝簡單、成本低、易于操作和控制的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0015]實施例一
將80重量份N，N’-(4，4’_亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺加入到250重量份環(huán)氧樹脂TDE-85 中 ，攪拌均勻， 110°C 下恒溫 2 小時，得到棕紅色透明液體，備用。
[0016]開啟XK-400A型雙輥筒橡膠開煉機(jī)，調(diào)整輥距0.8mm?1.0mm，通冷卻水，稱取丁腈橡膠3604材料50重量份，將其薄通5次。薄通后，將20重量份對二亞硝基苯粉末分三次，每次加入量為三分之一，分別均勻撒到橡膠表面，進(jìn)行混煉。待對二亞硝基苯粉料慢慢進(jìn)入橡膠內(nèi)后，逐步放寬輥距至3mm?5mm，并用冷水控制輥筒表面溫度保持在50°C以下?；鞜捊Y(jié)束后，下成厚的薄片。
[0017]將薄片用剪刀裁成2cmX 6cm的細(xì)長條，加入到含有500重量份丙酮的1000ml單口燒瓶中，攪拌至橡膠充分溶解。
[0018]在充分溶解的橡膠溶液中加入上述制備的棕紅色透明液體，攪拌均勻，加入100重量份4，4 ’ -二氨基二苯砜，攪拌使其充分溶解后得到粘度在25°C下為420cps，固含量50%的棕紅色膠粘劑溶液。
[0019]取上述所得膠粘劑溶液，并均勻涂覆在標(biāo)準(zhǔn)鋁合金粘接試片上，進(jìn)行粘接性能試驗。固化工藝為:從室溫升溫至120度，保溫1小時，繼續(xù)升溫至150度保溫1小時，繼續(xù)升溫至180度，保溫2小時，然后自然冷卻至室溫。
[0020]測試結(jié)果為:
室溫下，拉伸剪切強(qiáng)度33MPa，剝離強(qiáng)度5.4KN/m，不均勻扯離強(qiáng)度52KN/m;210°C下，拉伸剪切強(qiáng)度14MPa，剝離強(qiáng)度2.2KN/m，不均勻扯離強(qiáng)度25KN/m。
[0021 ] 實施例二
將30重量份N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺加入到150重量份環(huán)氧樹脂TDE-85中，攪拌均勻，110°C下恒溫2小時，得到棕紅色透明液體，備用。
[0022]開啟XK-400A型雙輥筒橡膠開煉機(jī)，調(diào)整輥距0.8mm?1.0mm，通冷卻水，稱取丁腈橡膠DN 003材料50重量份，將其薄通5次。然后加入對二亞硝基苯20重量份，分三次加入，每次加入量為三分之一，進(jìn)行混煉。待對二亞硝基苯粉料慢慢進(jìn)入橡膠內(nèi)后，逐步放寬輥距至3mm?5mm，并用冷水控制棍筒表面溫度保持在50°C以下?；鞜捊Y(jié)束后，下成厚的薄片。
[0023]將薄片用剪刀裁成lcm X 4cm的細(xì)長條，加入含有350重量份丁酮和350重量份乙酸乙酯的1000ml單口燒瓶中，攪拌至橡膠充分溶解。
[0024]在充分溶解的橡膠溶液中加入上述制備的棕紅色透明液體，攪拌均勻，加入50重量份4，4 ’ -二氨基二苯砜，攪拌使其充分溶解后得到粘度在25°C下為170cps，固含量30%的棕紅色膠粘劑溶液。
[0025]取上述所得膠粘劑溶液，并均勻涂覆在標(biāo)準(zhǔn)鋁合金粘接試片上，進(jìn)行粘接性能試驗。固化工藝為:從室溫升溫至120度，保溫1小時，繼續(xù)升溫至150度保溫1小時，繼續(xù)升溫至180度，保溫2小時，然后自然冷卻至室溫。
[0026]測試結(jié)果為:
室溫下，拉伸剪切強(qiáng)度35MPa，剝離強(qiáng)度5.3KN/m，不均勻扯離強(qiáng)度55KN/m;210°C下，拉伸剪切強(qiáng)度13MPa，剝離強(qiáng)度2.6KN/m，不均勻扯離強(qiáng)度24KN/m。
[0027]實施例三
將50重量份N，N ’ -(4，4 ’ -亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺加入到100重量份環(huán)氧樹脂TDE-85 和 50 重量份環(huán)氧樹脂 2000# 中 ，攪拌均勻， 110°C 下恒溫 2 小時， 得到棕紅色透明液體 ，備用。
[0028]開啟XK-400A型雙輥筒橡膠開煉機(jī)，調(diào)整輥距0.8mm?1.0mm，通冷卻水，稱取羧基丁腈橡膠1072材料150重量