[發(fā)明專利]一種常溫固化耐高溫酚醛膠粘劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710994330.0
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107586524B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 薛剛;孫明明;張緒剛;李堅輝;王磊;趙明;宋彩雨;劉彩召;李奇力;張斌;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: C09J161/32
• 分類號: C09J161/32;C09J11/08;C09J11/04;C09J11/06;C08G8/28
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

本發(fā)明屬于酚醛膠粘劑制備技術領域，具體涉及一種常溫固化耐高溫酚醛膠粘劑的制備方法。本發(fā)明首先合成含有活性端基的酚醛樹脂預聚物，再利用酚醛樹脂預聚物和硼類化合物制備出含有活性端基的硼酚醛樹脂；最后將含有活性端基的硼酚醛樹脂、由醛類化合物和粉狀聚乙烯醇混合制得的固化膏、液體增韌劑和填料混合制得常溫固化耐高溫酚醛膠粘劑。本發(fā)明利用固化膏中含有的大量游離甲醛對含有活性端基的耐高溫硼酚醛樹脂進行常溫固化，所制得膠粘劑在常溫條件下即可固化并獲得良好的粘接強度，且本發(fā)明制備的膠粘劑具有耐高溫性、膠粘劑體系呈中性，可用于金屬?金屬以及金屬?非金屬粘接、對固化環(huán)境適應性強等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于酚醛膠粘劑制備技術領域，具體涉及一種常溫固化耐高溫酚醛膠粘劑的制備方法。

背景技術

酚醛膠粘劑作為一種耐高溫膠粘劑在航空、航天等領域發(fā)揮著不可替代的作用。隨著這些領域對膠粘劑的耐高溫性和工藝性要求的提高，制備低溫固化耐高溫酚醛膠粘劑用于金屬-金屬以及金屬-非金屬粘接具有越來越重要的意義。劉曉輝以有機酸作為固化劑制備了常溫固化酚醛樹脂，并將其用于木材表面處理。由于體系呈酸性，不能用于金屬材料的粘接。龐金興報道了常溫固化耐高溫酚醛樹脂膠粘劑的研制，但其主體系仍為環(huán)氧樹脂和胺類固化劑，固化過程是環(huán)氧樹脂與固化劑的反應，而不是酚醛樹脂的常溫固化。

硼酚醛比普通酚醛樹脂具有更為優(yōu)異的耐熱性、耐瞬時高溫和機械性能，是空間技術領域內一種優(yōu)良的耐燒蝕材料。但硼酚醛樹脂的固化溫度一般高于160℃，限制了其在低溫固化領域的應用。

發(fā)明內容

為解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種常溫固化耐高溫酚醛膠粘劑的制備方法。

本發(fā)明一種常溫固化耐高溫酚醛膠粘劑的制備方法步驟如下：

一、將100g活性酚類化合物、20-180g醛類化合物和0.2-2g催化劑在40-80℃條件下反應6-12小時，在溫度不超過100℃的情況下使反應體系脫水至0.1-1萬厘泊，向反應體系中再加入10-30g相同的活性酚類化合物，在40-70℃條件下反應3-10小時，制得含有活性端基的酚醛預聚物；

二、按質量份數(shù)比將100份含有活性端基的酚醛預聚物和10-30份的硼類化合物混合，在80-100℃條件下反應4-6h，反應結束后在65-70mmHg的壓力下使反應體系脫水至2-5萬厘泊，制得含有活性端基的硼酚醛樹脂；

三、按質量份數(shù)比將100份的含有活性端基的硼酚醛樹脂，10-55份的固化膏，5-20份的液態(tài)增韌劑，20-200份的填料混合均勻，制得常溫固化耐高溫酚醛膠粘劑。

進一步的，步驟一中所述活性酚類化合物為間苯二酚與苯酚、甲基苯酚、鄰苯二酚、烷基間苯二酚、間苯三酚、對苯二酚、雙酚-A及雙酚-F中的一種或其中幾種的混合物。

進一步的，步驟一中所述醛類化合物為甲醛、多聚甲醛、糠醛、水楊醛、乙醛中的一種或其中幾種的混合物。

進一步的，步驟一中所述催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鎂、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氯化銨中的一種或其中幾種的混合物。

進一步的，步驟二中所述硼類化合物為硼酸、苯基硼酸、3-甲氧基苯基硼酸及對溴基苯基硼酸中的一種或其中幾種的混合物。

進一步的，步驟三中所述固化膏中聚乙烯醇濃度為0.5-10％。

進一步的，所述固化膏的制備方法是將粉狀聚乙烯醇分批加入到15-25℃的甲醛溶液中，控制攪拌速度為100-300rmp，攪拌5-24h即可。

進一步的，所述粉狀聚乙烯醇的聚合度為500-2600，醇溶度為88-99％。

進一步的，步驟三中所述液態(tài)增韌劑為液體丁腈橡膠、液體聚異戊二烯橡膠、CTBN、ATBN和HTBN中的一種或其中幾種的混合物。