[發明專利]一種室溫固化環氧結構膠粘劑組合物及其制備方法

無效

• 申請號: 200910046817.1
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN101818037A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 吳海平;張敬芬;李同年
• 申請（專利權）人: 漢高(中國)投資有限公司
• 主分類號: C09J163/02
• 分類號: C09J163/02;C09J177/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 薛琦;鐘華

技術領域

本發明涉及一種室溫固化環氧結構膠粘劑組合物及其制備方法。

背景技術

室溫固化環氧膠粘劑由于具有省時、省力、節省能源、使用方便等一系 列優點，長期以來受到人們的廣泛關注。上世紀50年代以來，伴隨著增韌 技術和核殼微觀結構理論的探討與應用，環氧樹脂膠粘劑在工業中的應用研 究取得了重大進展。室溫固化的環氧膠粘劑已經在航空、航天飛行器材制造， 汽車、電氣、儀表制造，建筑的裝飾、裝修、維修，醫用、醫藥的包裝，日 常生活用品的維修等行業獲得廣泛的應用，成為膠粘劑領域中應用面廣以及 量大的重要品種之一。

國外研制的雙組分室溫固化環氧膠粘劑的國家主要有美國、瑞士、德國、 英國、日本，近年來發表了不少文章和專利，有多種牌號的產品在市場上銷 售。據美國一家商業刊物統計，美國主要的120家膠粘劑廠商生產的雙組分 室溫固化膠粘劑牌號中，環氧室溫固化膠占有2/3。值得注意的是，這些膠多 為以環氧樹脂為主體材料的膠粘劑，主要用于粘接金屬、塑料、玻璃、陶瓷、 纖維、復合材料、木材、水泥以及電器元件的灌封或包埋。高性能室溫固化 環氧樹脂膠粘劑在航天領域中，已用于人造衛星復合材料的組裝，以及太陽 能電池板等部件的膠接。據統計在航空領域和直升機的制造中，有17種室溫 固化結構膠被用于機身和發動機等部位，也有數種室溫固化膠粘劑用于螺釘 鎖固，導線及熱電偶的固定。但也應該看到，比起室溫固化膠在民品修理以 及電子工業中的應用，室溫固化結構膠粘劑在航空、航天領域，特別是在飛 機關鍵部件的制造中尚未得到廣泛使用，這主要是由于室溫固化型結構膠粘 劑的綜合性能尚未達到軍工產品的生產和使用要求，特別是在強度、耐高溫 和高耐久方面的苛刻要求。人們尚不敢應用固化溫度低于飛機飛行工作溫度 的各種膠粘劑去粘接這些部件，這恰好就給今后室溫固化型結構膠粘劑的發 展指出了方向。我國從50年代后期開始研制，到90年代后期已初具規模。 如中國專利CN1091129C、CN87100265A、CN1793267A、CN1239663C、 CN1640979A等。當前我國與國外先進水平的主要差距是：(1)品種少，如高 剝離強度、耐高溫、室溫下可快速固化等品種十分稀少。(2)性能差，室溫 剪切強度達到20MPa，T－剝離強度達到5N/mm的高強高韌環氧結構膠粘劑 極少。專利CN1793267A中介紹的環氧高強度結構膠，其中室溫固化環氧結 構膠的剪切強度小于8MPa。文獻1(吳桂芹，化工建材，2006，22(4)：23～ 24)中介紹的環氧結構膠的剪切強度小于14MPa。

為此，開發一種制備方法簡單、原材料易得，性能優異的環氧結構膠粘 劑是非常急需的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服了現有的室溫固化環氧結構膠粘 劑組合物韌性差、高溫強度差的缺點，提供了一種韌性好、高溫強度高的室 溫固化環氧結構膠粘劑組合物，以及所述的環氧結構膠粘劑的制備方法。

本發明的室溫固化環氧結構膠粘劑組合物包括組分A和組分B，其中組 分A包括下述成分：雙酚A型環氧樹脂、韌性改性雙酚A型環氧樹脂、硅 烷偶聯劑、觸變劑和著色劑；組分B包括下述成分：聚酰胺、聚醚胺、填料 和固化促進劑；其中，所述的韌性改性雙酚A型環氧樹脂為液態丁氰橡膠 (CTBN)改性的雙酚A型環氧樹脂和/或用核殼結構的聚合物增韌的雙酚A 型環氧樹脂。

組分A中，所述的雙酚A型環氧樹脂以及韌性改性雙酚A型環氧樹脂 中的雙酚A型環氧樹脂為本領域常規使用的雙酚A型環氧樹脂，較佳的為 E51、E44、EPON828和EPON826環氧樹脂中的一種或幾種。

所述的韌性改性雙酚A型環氧樹脂，能有效增強室溫固化環氧結構膠粘 劑的韌性。所述的液態丁氰橡膠(CTBN)改性的雙酚A型環氧樹脂能購買 得到，也可參照本領域常規方法得到。在本發明一較佳的實施例中，CTBN 改性的雙酚A型環氧樹脂由下述制備方法制得：在20～30℃下將100質量 份液態丁腈橡膠、240～260質量份雙酚A型環氧樹脂、2～3質量份氣相二 氧化硅與2～3質量份苯基三甲氧基硅烷混合，加熱至60～70℃，反應3～4 小時，冷卻后即得。其中，所述的雙酚A型環氧樹脂較佳的為EPON828或 EPON826；加熱的速率較佳的為2～5℃/分，較佳地冷卻至20～25℃。