[發明專利]一種汽車用單組份環氧膠粘劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210348402.1
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102827565A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 王永明;高之香;李士學;李建武;郭亞昆;吳子剛;朱興明;張衛軍
• 申請（專利權）人: 三友（天津）高分子技術有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J163/02;C09J11/06;C09J11/08
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

本發明涉及膠粘劑，尤其涉及一種汽車用單組份環氧膠粘劑及其制備方法，特別適用于粘接汽車受力高的鋼板連接接頭。

背景技術

環氧樹脂是一種對金屬等材料有很強粘合力的樹脂，因此環氧樹脂出現以后很快就被用于制造膠粘劑。在汽車工業中，用環氧膠粘劑將金屬鋼板粘接在一起，可以減少點焊數量或完全取代點焊等機械連接，從而降低生產組裝成本。但是，給人們的感覺是很多用環氧膠粘劑粘接的接頭遠沒有點焊牢固，其主要原因是雖然環氧膠粘劑剪切強度高于金屬的點焊強度，但其剝離強度很低，一般在2N/mm以下，而金屬接頭在實際使用時受力都有不同程度的剝離傾向，粘接接頭一旦受到剝離力就很容易被破壞。近年來，膠粘劑工作者在提高環氧樹脂膠粘劑的剪切強度和剝離強度方面做了大量工作，如采用低分子聚酰胺等韌性固化劑，添加聚乙烯醇縮丁醛，聚砜、羥甲基尼龍等熱塑性樹脂，聚硫、丁腈、端羧基丁腈等橡膠以及晶須等填料進行改性，效果均不十分明顯。

近些年，膠粘劑工作者嘗試以環氧樹脂及其改性聚合物為基礎和各種增韌、增強材料配合來制備高剪切、高剝離強度膠粘劑。專利CN101240154A公布了由環氧樹脂、增韌劑、環氧稀釋劑、偶聯劑及填料組成的單組份高剝離強度環氧樹脂膠粘劑及其制備方法，其實施例2配方的剪切強度為23MPa，剝離強度為230N/25mm。由于此膠粘劑剪切強度中等，僅適用于受力強度較小的聚酯薄膜或金屬片薄膜的粘接，不適用于汽車鋼板的受力粘接。專利CN102027084A公布了環氧樹脂和彈性體的加合物、苯氧樹脂、核殼聚合物、固化劑的配方，其剪切強度為36.8MPa，T型剝離強度11.33N/mm。該性能只能滿足一般汽車用結構膠的受力要求，而對于需要更高受力要求的膠粘劑，目前還沒有專利公開。

發明內容

隨著汽車制造技術發展中對結構件粘接膠粘劑剪切強度和剝離強度的要求越來越高。本發明專利以環氧樹脂為基礎，以能賦予環氧樹脂固化物良好韌性的長碳鏈潛伏性固化劑如4-異丙基-2,5-二氧咪唑啉-1,3-二丙酰肼、癸二酸二酰肼等和性能優異的聚丙烯酸酯型核殼樹脂相配合可以制造出韌性好、強度高、粘合力優異的膠粘劑，其剪切強度可達到45MPa以上，T型剝離強度可以達到12N/mm以上。由于使用的是潛伏性固化劑和促進劑，制造的膠粘劑為單組份且常溫貯存穩定性達6個月。根據施工需要調節促進劑的品種和比例可以得到不同固化溫度（80~180℃），不同固化時間的膠粘劑。由于膠粘劑中不含揮發溶劑，固化反應中不產生低分子物質，所以固化時無需加壓，可用于汽車、飛機等結構件的粘接。?????

本發明的目的是為解決汽車覆蓋件在烘烤過程中鋼板容易變形和汽車碰撞過程中耐沖擊性不足的問題，提供一種汽車用單組份環氧膠粘劑及其制備方法。本發明以環氧樹脂為基材，選用長碳鏈潛伏性固化劑和增強效果好的聚丙烯酸酯核殼樹脂相配合，再添加促進劑、稀釋劑、觸變劑、偶聯劑、填料等經過研磨、分散攪拌、真空脫泡制得高剪切強度和高剝離強度的膠粘劑。該環氧膠粘劑具有優異的剝離強度和剪切強度，且成本低，貯存穩定性好。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種汽車用單組份環氧膠粘劑，其特征在于：由以下組分按重量份數組成：

環氧樹脂???????100份?????????????????????韌性稀釋劑???10~18份

潛伏性固化劑?10~30份??????????????????促進劑????????4~10份

增強樹脂?????10~40份????????????????????觸變劑????????2~20份

增強填料?????20~60份????????????????????偶聯劑???????0.5~1份。

本發明所述的一種汽車用單組份環氧膠粘劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

a.將環氧樹脂、韌性稀釋劑、觸變劑、偶聯劑、潛伏性固化劑、促進劑依次加入到行星式高速攪拌機中，混合5~10分鐘，攪拌均勻后，用三輥研磨機研磨3~4遍；

b.將研磨好的混合物倒入行星式高速攪拌機中，加入增強樹脂和增強填料，高速分散攪拌2~3分鐘，然后將膠刮平，低速攪拌、真空脫泡30分鐘，出料，即得產品。

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本發明產生的有益效果是：通過添加增強樹脂使該環氧膠粘劑具有優異的剝離強度和剪切強度，T型剝離強度達12N/mm以上，剪切強度達45MPa以上，防止汽車覆蓋件在烘烤過程中鋼板變形和汽車碰撞過程中耐沖擊性不足。

具體實施方式