[發明專利]鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410252427.0
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN103980850A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 張大勇;劉曉輝;趙穎;李欣;王剛;朱金華
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院石油化學研究院
• 主分類號: C09J161/06
• 分類號: C09J161/06;C09J161/14;C09J109/02;C09J11/04;C09J11/06;C08G8/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種耐高溫酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法。

背景技術

酚醛樹脂膠粘劑是一種價格低廉、綜合性能優良的膠粘劑品種，可用于金屬及非金屬材料的粘接。如酚醛-丁腈膠粘劑具有優良的粘接性能、耐油性、耐水性、耐疲勞性能以及價格低廉等特點，在航空、航天和汽車等領域有廣泛應用。但是，酚醛樹脂結構膠粘劑存在工作溫度低、高溫粘接強度不足問題，限制了應用范圍。如導彈發射臺部件、導彈高溫系統材料、火箭和超音速飛機頭部、沖擊式噴氣發動機、高溫雷達罩材料要求膠粘劑具有較高的耐熱性能。

現有專利號101824295A的中國專利《一種汽車盤式剎車片用膠粘劑及其制備方法》，采用有機硅改性酚醛樹脂，該膠黏劑室溫剪切強度大于10MPa，300℃剪切強度大于4MPa。專利號1775888A的中國專利《改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法》，采用金屬元素改性有機硅制備出的改性酚醛樹脂膠黏劑，室溫剪切強度大于15MPa,300℃剪切強度大于6MPa。鄰苯二甲腈樹脂是一類新型耐高溫樹脂，固化物玻璃化溫度大于450℃，并具有優良的力學性能和卓越的耐濕和耐化學腐蝕性能等。本發明采用鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂，制得一種耐高溫改性酚醛樹脂結構膠粘劑。

發明內容

本發明是要解決現有改性酚醛樹脂膠粘劑工作溫度低、高溫粘接強度差的技術問題，從而提供鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法。

本發明的鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑按重量份數由20～100份的熱固性酚醛樹脂，20～80份的鄰苯二甲腈醚化線型酚醛樹脂，1～5份的偶聯劑，5～50份的丁腈橡膠溶液和1～50份的填料制成。

上述的鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑的制備方法是按以下步驟進行：

一、將線型酚醛樹脂與4-硝基鄰苯二甲腈加入到反應器中，加入丁酮，升溫到60～80℃，攪拌使酚醛樹脂溶解，按酚醛樹脂物質的量的1％～5％加入堿性催化劑，保溫反應10～15h，降到室溫后用蒸餾水進行清洗，再用乙酸乙酯進行萃取，用稀鹽酸中和，經分液漏斗分離，得到鄰苯二甲腈醚化線型酚醛樹脂；其中，所述的線型酚醛樹脂與4-硝基鄰苯二甲腈的摩爾比為1∶2.0～4.0；所述的丁酮與線型酚醛樹脂的重量比1∶1.0～2.0；

二、稱取100份的丁腈橡膠N40，放入煉膠機中進行塑煉10～15分鐘，然后加入1～5份的硫化劑、0.2～1份的防老劑、0.5～5份的促進劑和5～20份的氧化鎂在煉膠機混煉，混煉均勻后下片，薄片厚度為1～2mm，剪碎后溶解于乙酸乙酯中，得到混煉丁腈橡膠溶液；

三、按重量份數稱取20～100份的熱固性酚醛樹脂、20～80份的步驟一得到的鄰苯二甲腈醚化線型酚醛樹脂、1～5份的偶聯劑、5～50份的步驟二得到的混煉丁腈橡膠溶液和1～50份的填料；

四、將步驟三稱取的熱固性酚醛樹脂、鄰苯二甲腈醚化線型酚醛樹脂、偶聯劑和混煉丁腈橡膠溶液混合后攪拌均勻，得到樹脂組分；

五、將步驟三稱取的填料加入到步驟四得到的樹脂組分中，攪拌均勻，即得鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑。

本發明包括以下有益效果：

本發明的鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑中腈基樹脂固化后具有很好的熱穩定性和剛性，而丁腈橡膠與酚醛交聯固化后具有很好的韌性。所以，該膠黏劑既具有較高的粘接性能，又有很好的耐溫性能，可滿足金屬、復合材料耐高溫粘接要求。鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑固化溫度較低，可在180～200℃固化。鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑室溫下的剪切強度25MPa以上，300℃剪切強度10MPa以上。該膠粘劑的制備方法簡單。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑按重量份數由20～100份的熱固性酚醛樹脂，20～80份的鄰苯二甲腈醚化線型酚醛樹脂，1～5份的偶聯劑，5～50份的混煉丁腈橡膠溶液和1～50份的填料制成。

本實施方式包括以下有益效果：

本實施方式的鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑中的腈基組分使膠粘劑固化后具有很強的熱穩定性和剛性，使膠黏劑在300℃保持一定強度。而丁腈橡膠被酚醛樹脂硫化后賦予膠黏劑較高的粘接強度和韌性。鄰苯二甲腈改性酚醛樹脂膠粘劑室溫下的剪切強度為25MPa以上，300℃剪切強度為10MPa以上。