[發明專利]一種快速固化環氧樹脂膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910280976.1
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110016311B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 敬波;李超;謝為;曹琪;鄒曉軒
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/06;C08G59/66;C07C319/16;C07C323/52
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓

本發明提供一種快速固化環氧樹脂膠粘劑及其制備方法,通過對多硫醇固化劑進行改性處理，采用胺類催化劑、選用特定的丙烯酸酯類物質與多元硫醇進行反應，在硫醇固化劑分子結構中引進多環或苯環等剛性基團，復配的咪唑類物質中含有雜環、苯環剛性基團，制備的這類新型固化劑制成的環氧樹脂固化劑能在室溫下快速固化，而且固化后的產物具有良好的化學和物理性能，特別是耐熱性和粘接強度。

技術領域

本發明涉及一種環氧樹脂膠粘劑，具體涉及一種以多官能的改性多元硫醇為固化劑的快速固化環氧樹脂膠粘劑及其制備方法，屬于膠粘劑技術領域。

背景技術

環氧樹脂是一類具有良好粘接性、高機械性、耐化學、電絕緣性等性能的熱固性樹脂材料。它已被廣泛地應用于多種金屬非金屬地粘接、耐化學腐蝕涂料、電氣絕緣材料等的制造。它在電子、電氣、機械制造、化工腐蝕、航空航天、船舶運輸及其其他許多工業領域中起到重要的作用，已成為各工業領域中不可缺少的基礎材料。

在環氧樹脂應用中，固化劑占有十分重要的地位，環氧樹脂固化劑種類繁多，目前使用最廣的室溫固化劑是胺類固化劑，其毒性較大，固化過程放熱快，固化產物較脆。最明顯的不足就是室溫和低溫下固化速度太慢，在25攝氏度的常溫下也需要一天時間才能固化，無法滿足常溫或低溫下快速固化要求。而硫醇類固化劑可以在常溫和低溫下快速固化環氧樹脂，在冬季室外工作場合有很大優勢，是其他固化劑不能比擬的。硫醇類固化劑一般加入少量叔胺催化固化環氧樹脂，但是小分子的硫醇分子量小，粘度太小易流淌，固化后樹脂的強度不夠，耐熱性差。因此，制備能夠在低溫下和常溫下能快速固化，易操作，同時固化產物又有良好的耐熱性，一直是硫醇類固化劑的研究難題。眾所周知，由于固化劑決定固化樹脂交聯后的交聯密度和形貌，因此固化劑的結構對固化環氧樹脂所需的凝膠時間及固化后樹脂的物理和化學性能的影響重大，改變固化劑的分子結構并復配帶有功能性基團的咪唑類固化劑可以很大程度上提高固化后樹脂的強度，硬度以及耐熱性等綜合性能。

發明內容

針對現有技術中硫醇類固化劑固化環氧樹脂的強度不夠、耐熱性差等問題，本發明提供一種固化強度高、耐熱性好而且能夠快速固化的環氧樹脂膠粘劑。本發明通過對多硫醇固化劑進行改性處理，采用胺類催化劑、選用特定的丙烯酸酯類物質與多元硫醇進行反應，在硫醇固化劑分子結構中引進多環或苯環等剛性基團，并且復配的含巰基咪唑類物質中含有雜環、苯環剛性基團，制備的這類新型固化劑制成的環氧樹脂固化劑在提高固化劑自身粘度的同時能夠導致環氧樹脂在室溫下快速固化，而且固化后的產物具有良好的化學和物理性能，特別是耐熱性和粘接強度。

根據本發明提供的第一種實施方案，提供一種快速固化環氧樹脂膠粘劑。

一種快速固化環氧樹脂膠粘劑，該環氧樹脂膠粘劑包括以下組分：

A組分：環氧樹脂50-120重量份，優選為60-100重量份，更優選為70-90重量份；

B組分：

多官能的改性多硫醇固化劑5-100重量份，優選為10-80重量份，更優選為15-60重量份；

含巰基的咪唑類物質5-100重量份，優選為10-80重量份，更優選為15-60重量份；

促進劑0-20重量份，優選為1-15重量份，更優選為2-10重量份。

其中：多官能(例如三官能)的改性多硫醇固化劑為多元硫醇與丙烯酸酯類反應所得的丙烯酸酯改性多元硫醇產物。

作為優選，所述多官能的改性多硫醇固化劑以胺類為催化劑，將多元硫醇與丙烯酸酯類反應獲得。

作為優選，所述丙烯酸酯類為丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸芐酯、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯中的一種或多種。

作為優選，A組分中所述環氧樹脂為含苯環的環氧樹脂，尤其是E-51環氧樹脂。