[發明專利]鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201010135716.4
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101792647A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 李冰;王勃;葉險峰
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院石油化學研究院
• 主分類號: C09J161/14
• 分類號: C09J161/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 榮玲

技術領域

本發明涉及酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法。

背景技術

酚醛樹脂膠粘劑因具有優良的耐化學介質性、耐老化、耐水性和電氣絕緣性而廣泛應用于航空、航天、兵器、汽車和電子等高科技領域，但是未改性的酚醛樹脂膠粘劑耐熱性差，而使其應用受到限制。提高酚醛樹脂膠粘劑耐熱性的方法有：一、無機酸改性：無機酸為磷酸、鉬酸、鎢酸、硼酸或鈦酸；二、有機物改性：有機物為雙馬來酰亞胺或有機硅；此外還可以用POSS改性，以上方法都可以得到耐高溫酚醛樹脂膠粘劑，其工作溫度從未改性的250℃～300℃提高到500℃～550℃，但是這些耐高溫酚醛樹脂膠粘劑的固化溫度也相應提高30℃～50℃，使耐高溫酚醛樹脂膠粘劑的固化溫度提高到180℃～200℃，甚至更高，增加了粘接過程的能源消耗。

發明內容

本發明是為了解決現有的耐高溫酚醛樹脂膠粘劑的固化溫度高，造成粘接過程的能源消耗大的問題，而提供鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法。

本發明的鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑是由苯酚、甲醛、氧化鋅、鋁酸和甲基硅樹脂制成的；其中苯酚、質量濃度為35%～37%的甲醛、氧化鋅、鋁酸和甲基硅樹脂的質量比為100：90～110：1.5～2.5：8～12：8～12。

上述的鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑的制備方法按以下步驟進行：一、按苯酚：質量濃度為35%～37%的甲醛：氧化鋅：鋁酸：甲基硅樹脂＝100：90～110：1.5～2.5：8～12：8～12的質量比稱取苯酚、質量濃度為35%～37%的甲醛、氧化鋅、鋁酸和甲基硅樹脂；二、將步驟一中稱取的苯酚、質量濃度為35%～37%的甲醛和氧化鋅加入到反應釜中，升溫至97℃～100℃后保持1.8h～2.3h；三、將步驟一中稱取的鋁酸和甲基硅樹脂加入到反應釜中，并在97℃～100℃的條件下保持4h～6h；四、在真空度為65mmHg～73mmHg的條件下減壓蒸餾脫水，當溫度為102℃～108℃時停止減壓蒸餾，降溫至30℃～50℃，得到鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑。

本發明的鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑具有良好的韌性和耐熱性能，固化溫度為150℃，比現有的耐高溫酚醛樹脂膠粘劑的固化溫度降低15%～25%，可以降低粘接過程中的能源消耗。該樹脂高溫條件下可以燒結成氧化鋁、硅酸鋁和石墨等的混合物，從而達到耐高溫的目的。本實施方式的鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑固化產物的熱重分析顯示，在500℃時仍有80％～83％的重量保留，固化產物的具有5%分解量時的溫度為515℃～520℃，具有50%分解量時的溫度為700℃～708℃，固化產物的熱分解可持續到800℃。本實施方式的鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑，粘接按GB7124－93標準制成標準試片的合金鋼，在150℃條件下固化30分鐘后測試其剪切強度與耐久性能。粘接件在常溫下的剪切強度為20MPa～22MPa，500℃時的剪切強度為5MPa～5.5MPa，900℃條件下處理5分鐘后，其剪切強度仍為5MPa～5.2MPa，具有耐瞬間高溫的能力；粘接件浸泡在室溫的自來水中3個月后，粘接件的常溫下的剪切強度為20MPa～22MPa，500℃下的剪切強度為5.0MPa～5.5MPa，粘接件浸泡在室溫的自來水中3個月后剪切強度不受影響；粘接件浸泡在室溫的自來水中6個月后，粘接件的常溫下的剪切強度為19.8MPa～21.5MPa，僅降低1.0%～2.3%；500℃下的剪切強度為5MPa～5.2MPa，500℃下的剪切強度沒有受到影響；粘接件浸泡在人工海水中1個月后，粘接件的常溫下的剪切強度為20MPa～22MPa，500℃下的剪切強度為5.0MPa～5.5MPa，粘接件浸泡在人工海水中3個月后，粘接件常溫剪切強度為20MPa～22MPa，常溫剪切強度沒有受到影響，500℃時粘接件的剪切強度為4.7MPa～5.2MPa僅降低5.5%~7.5%。本發明的鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑不僅具有良好的耐熱性能，而且還可以耐受水或海水侵蝕。適用于耐高溫材料、摩擦材料、金屬制品零件、復合包裝材料等的粘接。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的鋁酸和甲基硅樹脂雙改性酚醛樹脂膠粘劑是由苯酚、甲醛、氧化鋅、鋁酸和甲基硅樹脂制成的；其中苯酚、質量濃度為35%～37%的甲醛、氧化鋅、鋁酸和甲基硅樹脂的質量比為100：90～110：1.5～2.5：8～12：8～12。