[發明專利]一種彈性環氧膠及其粘接復合方法

無效

• 申請號: 200910183312.X
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN101693822A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 全一武;常鵬善;陳慶民;盧少杰
• 申請（專利權）人: 南京大學;中國船舶工業集團公司船舶系統工程部
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J115/00;C09J5/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 巫士華

(一)技術領域

本發明涉及一種用于多空腔的復雜結構橡膠層復合用的彈性環氧粘合劑，屬于粘合劑領域。?

(二)背景技術

隨著橡膠工業的飛速發展，橡膠復合材料得到廣泛的應用，而粘合技術是復合成功的關鍵。隨復合制品種類的增多及應用領域的拓展，對粘合技術的要求越來越苛刻。傳統的橡膠復合有氯化橡膠法、異氰酸酯法、硬質橡膠法、鍍黃銅法及酚醛樹脂法等技術。《石家莊化工》期刊1995年第2期介紹了開姆洛克膠粘劑性能及應用工藝，作為一種新型的熱硫化型膠粘劑，開姆洛克膠系列粘劑目前已被廣泛用于橡膠與金屬、橡膠與纖維織物、橡膠間、橡膠與其他鋼性材料的粘合，包括各種橡膠密封件，減震器，膠輥、橡膠襯里、膠管、膠帶，實心膠輪等產品。《橡膠參考資料》期刊1992年第9期57頁介紹了橡膠與橡膠直接硫化粘接的理論及一些助劑，如添加羥基末端液態橡膠、二氧化硅一間苯二酚-六甲烯胺、三嗪硫醇衍生物及硅烷偶聯劑等，用來提高橡膠間的親合性和界面反應性。上述橡膠層的復合工藝通常需要在150℃以上，一定壓力下進行。?

《高分子通報》期刊2003年第1期介紹了聚丁二烯彈性體(粘合劑)的性能、結構特點及主要應用，彈性體通過異氰酸酯與聚丁二烯上的羥基反應而制備，其中軟段(聚丁二烯)含量為50％～85％，硬段(異氰酸酯和醇等擴鏈劑)含量為15％～50％。文獻(1)Bussi，P.；Ishida，H.Polymer?1994，35，956；文獻(2)Bussi，P.；Ishida，H.J.Appl.Polym.Sci.1994，53，441；文獻(3)Latha，P.B.；Adhinarayanan，K.；Ramaswamy，R.Int.J.Adhes.Adhes.1994，14，57；文獻(4)Jaehyung，L.；Gregory，R.Y.；文獻(5)Thein，K.Polymer?2005，46，2511；文獻(6)Soares，B.G.；Leyva，M.E.；Moreira，V.X.；Barcia，F.L；Khastgir，D.；Sima，R.A.J.Poly.Sci.Part?B：Polym.Phys.2004，42，4053；文獻(7)Barcia，F.L.；Amaral，T.P.；Soares，B.G.Polymer?2003，44，5811等則報道了采用羧基封端聚丁二烯、苯胺基封端聚丁二烯或環氧化的聚丁二烯液體橡膠增韌環氧膠，上述聚丁二烯增韌劑的重量為環氧樹脂重量的?3％～30％，體系中環氧樹脂為連續相，增韌劑為不連續相，粘合劑的斷裂伸長率在20％以下，彈性低，不能應用于橡膠復合。?

(三)發明內容

多空腔復雜結構的橡膠層應在接觸壓力下、室溫或中溫下進行，用合適的彈性膠粘劑粘接。應注意的是，粘接前需對復雜結構橡膠的表面實施簡單、有效處理，保證粘合效果。本發明特別適合內部含較多空腔結構、已硫化成型的橡膠間的復合，以避免橡膠層在高溫下受壓變形，導致接觸面脫開、復合失敗。?

本發明制備了一種用于多空腔的復雜結構橡膠層復合用的彈性環氧粘合劑，特別適用于復雜結構橡膠層間的復合，可以用于丁苯、丁腈和氯丁橡膠間的粘接，還可以用于丁苯、丁腈和氯丁橡膠與金屬的粘接。?

彈性環氧膠的組成為：10～50重量份環氧樹脂、10～150重量份液體氨基封端聚丁二烯橡膠、0～50重量份液體氨基封端聚丁腈橡膠(腈基含量為10-40％)、1～5重量份多乙烯多胺、1～100重量份丁酮、1～100重量份甲苯或二甲苯、1～100重量份乙酸乙酯。其中環氧樹酯為雙酚A或雙酚F型。?

彈性環氧膠結構特點為：利用環氧增強液體橡膠方式，制備彈性環氧膠。由于環氧樹酯(硬段)與聚丁二烯橡膠(軟段)的不相容性，導致兩相分離；同時由于環氧基與氨基反應導致的軟硬段強迫相容，形成以聚丁二烯為軟段、環氧樹酯和其他添加劑為硬段的彈性膠，其中聚丁二烯含量為50％～85％，環氧和其他添加劑含量為15％～50％。制備的環氧膠同時具有聚丁二烯的彈性、環氧膠的粘合性，其彈性可以與聚氨酯(脲)型聚丁二烯相比，有利于滿足橡膠層復合粘接后的大形變、高粘合力要求。?

粘接復合方法為：先在待粘接橡膠表面涂刷或噴涂有機強氧化表面處理液的方法，將橡膠待粘接表面活化；然后用上述彈性環氧膠涂刷或噴涂在粘接面上，室溫或中溫40℃～60℃下固化。?

粘接復合方法：(1)橡膠待粘接面涂刷或噴涂有機強氧化物表面處理液，室溫或中溫40℃～60℃活化0.1～4小時；(2)涂刷或噴涂上述彈性環氧膠；(3)將待粘接橡膠粘接復合在一起，室溫或中溫40℃～60℃固化。?