[發明專利]環氧樹脂膠粘劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410310477.X
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104031590A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張緒剛;張斌;孫明明;李堅輝;王磊;薛剛;趙明;宋彩雨;呂珣璐;劉彩召;李奇力;梅格
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院石油化學研究院
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J163/02;C09J11/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發明涉及環氧樹脂膠粘劑的制備方法。

背景技術

靜電紡絲這一概念最早是在1934年由Formhals提出并實現，但當時由于纖維直徑太小致使力學性能差，應用受到了很大限制，將近40年沒有實質性的發展。到了70年代，隨著納米科技的興起，由于靜電紡絲可以制備納米纖維所以重新受到極大重視，做了較為系統的理論和實驗研究。靜電紡絲法是目前唯一一種可以直接獲得連續納米纖維的制備方法。只要條件合適，很多種聚合物都可以電紡成納米級超細纖維，并且可在一定程度上控制纖維的直徑、取向以及紡織物的多孔性等特性，其納米尺寸使其性能獨特，如高比表面積、優異的力學性能、多孔性、質量輕等，可以廣泛應用于增強增韌改性聚合物制備高性能功能型復合材料以及過濾、醫學、防護、導電和光學領域等。

在傳統的膠粘劑制造過程中，聚砜增韌環氧樹脂通常采用熱熔法將聚砜熔融于環氧樹脂中，這樣制備的環氧樹脂膠粘劑，聚砜粒子的形態是由固化后相分離決定的，固化劑種類以及固化條件等對粒子形態影響較大，并且添加量較少的情況下強度較差。

發明內容

本發明是要解決傳統聚砜熱熔法無法獲得纖維形狀增韌結構的問題，而提供獲得良好粘接強的改性環氧樹脂膠粘劑的制備方法。本發明采用優化的固定結構的纖維進行增韌，粒子形態不受固化劑種類以及固化條件等的影響。

本發明環氧樹脂膠粘劑的制備方法，按以下步驟進行：

一、將聚砜溶解到N,N’-二甲基乙酰胺溶劑中，制得紡絲液，紡絲液濃度為25wt％；

二、將靜電紡絲設備的針頭向下，并在針頭下方放置環氧樹脂，然后采用靜電紡絲法直接在環氧樹脂中紡絲，紡絲條件為：紡絲電壓30KV，紡絲距離25cm，紡絲速度0.5ml/h，溫度25℃，濕度＜40％，即得到環氧樹脂膠粘劑。所述環氧樹脂為液態雙酚A環氧樹脂、海音環氧樹脂、AFG-90環氧樹脂、TDE-85環氧樹脂或AG-80環氧樹脂。

所述聚砜是聚醚砜、聚芳砜中的一種或兩種按任意比組成的混合物。

本發明另一種環氧樹脂膠粘劑的制備方法，按以下步驟進行：

一、將聚砜溶解到N,N’-二甲基乙酰胺溶劑中，制得紡絲液，紡絲液濃度為25wt％；

二、然后采用靜電紡絲法制備聚砜納米纖維氈，紡絲條件為：紡絲電壓30KV，紡絲距離25cm，紡絲速度0.5ml/h，溫度25℃，濕度＜40％；

三、利用雙輥開煉機或三輥研磨機將聚砜納米纖維氈混入環氧樹脂中，即得到環氧樹脂膠粘劑。所述環氧樹脂為液態雙酚A環氧樹脂、海音環氧樹脂、AFG-90環氧樹脂、TDE-85環氧樹脂或AG-80環氧樹脂。

所述聚砜是聚醚砜、聚芳砜中的一種或兩種按任意比組成的混合物。

本發明的優點在于：

本發明利用靜電紡絲技術電紡聚合物纖維制備環氧樹脂膠粘劑，與傳統的熔融技術相比，采用優化的固定結構的纖維進行增韌，膠粘劑固化后聚砜纖維可保持纖維原有形態，并可以賦予膠粘劑較好的粘接性能。獲得的改性膠粘劑在聚砜纖維用量為5phr時，綜合性能最好，常溫下剪切強度為32.14MPa，80℃下剪切強度為31.27MPa，150℃下剪切強度為21.06MPa；剝離強度為3.58KN/m。與相同用量、相同固化條件熱熔法聚砜改性體系相比，電紡聚砜纖維改性體系的剪切強度和剝離強度更高。可見本發明方法制備的環氧樹脂膠粘劑的性能好，可用于高性能膠粘劑的制造。

附圖說明

圖1為不同聚砜纖維用量制備得到的環氧樹脂膠粘劑的剪切強度曲線；圖2為不同聚砜纖維用量制備得到的環氧樹脂膠粘劑的剝離強度曲線；圖3為實施例1制備的環氧樹脂膠粘劑的斷裂面特征圖；圖4為熱熔法制備的環氧樹脂膠粘劑斷裂面特征圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式環氧樹脂膠粘劑的制備方法，按以下步驟進行：

一、將聚砜溶解到N,N’-二甲基乙酰胺溶劑中，制得紡絲液，紡絲液濃度為25wt％；

二、將靜電紡絲設備的針頭向下，并在針頭下方放置環氧樹脂，然后采用靜電紡絲法直接在環氧樹脂中紡絲，紡絲條件為：紡絲電壓30KV，紡絲距離25cm，紡絲速度0.5ml/h，溫度25℃，濕度＜40％，即得到環氧樹脂膠粘劑。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：步驟一所述聚砜是聚醚砜、聚芳砜中的一種或兩種按任意比組成的混合物。其它與具體實施方式一相同。