[發(fā)明專利]一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510725122.1
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105255416A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏巍;鄭昌梅;鄭春柏;柳美華;鄧鵬飏;張依帆;尹園
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/04;C09J11/06;C09J11/08
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 李外

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧膠黏劑是由環(huán)氧樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、改性劑等組成的液態(tài)或固態(tài)膠黏劑。由于環(huán)氧樹脂含有多種極性基團(tuán)和活性很大的環(huán)氧基，因而與金屬、玻璃、水泥、木材、塑料等多種極性材料具有很強(qiáng)的粘結(jié)力，環(huán)氧樹脂膠黏劑以其優(yōu)異的綜合性能在工業(yè)和生活領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在環(huán)氧膠黏劑的應(yīng)用領(lǐng)域中，室溫固化膠黏劑因其低廉的工藝成本，簡便的操作以及可使用的綜合性能成為工業(yè)領(lǐng)域中的首選。但室溫體系的環(huán)氧固化物大分子中耐熱基團(tuán)少，并且室溫固化溫度低，固化物交聯(lián)密度小，因此室溫固化環(huán)氧體系在高溫條件下難以滿足使役要求，多年來人們一直潛心研制能在室溫固化又能高溫使用的環(huán)氧膠粘劑，以滿足于航空、航天、電子等工業(yè)對高性能環(huán)氧樹脂的應(yīng)用需求。

目前，我國室溫固化環(huán)氧膠粘劑的應(yīng)用缺陷主要表現(xiàn)在：品種少，高溫條件下拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度差，室溫下可快速固化等品種十分稀少，數(shù)量少。在國內(nèi)市場上可買到的室溫固化型膠粘劑只有幾十個。性能差，只有J-135、J-153等幾個牌號環(huán)氧膠的室溫剪切強(qiáng)度可達(dá)30MPa，絕大多數(shù)的環(huán)氧膠黏劑耐熱溫度也僅在60℃—90℃左右。近年來，在室溫固化、高溫使用環(huán)氧樹脂研究方面取得了一定進(jìn)展，但仍然無法取得突破。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的環(huán)氧膠黏劑力學(xué)性能差、在室溫下不能快速固化的問題，而提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑及其制備方法。

本發(fā)明首先提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑，按照重量份數(shù)計(jì)，包括：

所述的離子液體的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，R為BF₄、PF₆、AlCl₄、ZnCl₃或FeCl₄。

優(yōu)選的是，所述的環(huán)氧樹脂的型號為E-44、F-44、F-51、E-51或TDE-85。

優(yōu)選的是，所述的芳香胺類固化劑選自間苯二甲胺、間苯二胺或二氨基二苯基甲烷中的一種或兩種。

優(yōu)選的是，所述的稀釋劑為烯丙基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚或2-乙基-己基縮水甘油醚。

優(yōu)選的是，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)、聚丙二醇二縮水甘油醚或聚硫醇。

優(yōu)選的是，所述的纖維增強(qiáng)材料為硼纖維或玻璃纖維。

優(yōu)選的是，所述的填充劑選自硅酸鈣、氧化鎂、炭黑、氫氧化鋁或碳酸鈣其中的一種或兩種。

本發(fā)明還提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑的制備方法，包括：

將環(huán)氧樹脂與芳香胺環(huán)氧固化劑混合，攪拌均勻，然后加入離子液體、稀釋劑、增塑劑、纖維增強(qiáng)材料和填充劑，攪拌均勻，脫除氣泡，得到室溫固化環(huán)氧膠黏劑。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明首先提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑，該膠粘劑包括離子液體，所述的離子液體是一類具有磁性特性的功能化離子液體，它是由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的，在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)狀態(tài)的鹽類，因離子液體具有液程寬、蒸汽壓低、溶解能力強(qiáng)、電化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)、分離、催化等領(lǐng)域，本發(fā)明的膠粘劑是將不同陰離子結(jié)構(gòu)的離子液體與芳香胺類固化劑按照不同質(zhì)量比例混合制成一系列室溫復(fù)配固化劑，固化環(huán)氧樹脂，能在室溫快速固化的同時(shí)，可以提高環(huán)氧膠黏劑的拉伸強(qiáng)度、剪切、剝離強(qiáng)度及耐熱性能。

本發(fā)明還提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑的制備方法，該制備方法簡單，易于實(shí)現(xiàn)，制備得到的膠黏劑在室溫條件下即可固化，且具有優(yōu)異的力學(xué)性能。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明首先提供一種室溫固化環(huán)氧膠黏劑，按照重量份數(shù)計(jì)，包括：環(huán)氧樹脂100份，芳香胺類固化劑15～20份，離子液體2～10份，稀釋劑10～20份，增塑劑10～15份，纖維增強(qiáng)材料5～10份，填充劑5～8份；優(yōu)選為：環(huán)氧樹脂100份，芳香胺類固化劑15～20份，離子液體2～8份，稀釋劑10～15份，增塑劑10～15份，纖維增強(qiáng)材料5～8份，填充劑6～7份；

所述的離子液體的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，R為BF₄、PF₆、AlCl₄、ZnCl₃或FeCl₄。