專利名稱：：改性環(huán)氧樹脂膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬環(huán)氧樹脂膠粘劑領(lǐng)域，特別是涉及一種改性環(huán)氧樹脂膠粘劑及其制備方法。技術(shù)背景環(huán)氧樹脂膠粘劑對(duì)各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能，常被稱為"萬能膠"，廣泛用與飛機(jī)、導(dǎo)彈、汽車、建筑、電子電器和木材加工等工業(yè)部門。近年來，環(huán)氧樹脂膠粘劑正向低粘度，低應(yīng)力，高強(qiáng)度，耐沖擊，阻燃等特殊用途方向發(fā)展。隨著社會(huì)對(duì)膠粘劑更高性能的需求，可在環(huán)氧樹脂膠粘劑中加入一定量填料，如滑石粉、特殊玻璃粉、碳酸鈣等特種超細(xì)粉粒，從而改進(jìn)環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能，改善膠粘劑與被粘材料間的熱膨脹匹配性，提高涂層強(qiáng)度，確保界面存在低應(yīng)力。中國專利CN1104231A和中國專利CN1070211A公開的膠粘劑加入鐵粉以提高膠粘劑的強(qiáng)度和硬度；而中國專利CN1080941A公開的膠粘劑加入一種促進(jìn)劑M，使粘接強(qiáng)度大大提高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種改性環(huán)氧樹脂膠粘劑及其制備方法，該膠粘劑可作為一種高強(qiáng)度低應(yīng)力膠粘劑使用，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、軍工、建筑、航空航天等行業(yè)。本發(fā)明的一種改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其組分包含F(xiàn)-44環(huán)氧樹脂、稀釋劑、固化劑、偶聯(lián)劑和超細(xì)水晶粉。所述的F-44環(huán)氧樹脂重量組份為0-100;所述的固化劑為4-4'二氨基二苯砜(DDS)，其重量組份為0-50;所述的稀釋劑為二甲苯，其重量組份為10-50;所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-560，其所用量為超細(xì)水晶粉重量組份的0.5-4%;所述的超細(xì)水晶粉，其顆粒度為0-20,，用量是環(huán)氧樹脂重量組份的5-50%，可以是圓形或六角形，優(yōu)選0.8-15pm的超細(xì)水晶粉。本發(fā)明的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，包括下列步驟(1)將超細(xì)水晶粉用偶聯(lián)劑的乙醇溶液在超聲波條件下預(yù)處理0-30分鐘，0-100。C烘干，再放入F-44環(huán)氧樹脂中，加入稀釋劑后進(jìn)行攪拌，再超聲波處理脫泡0-30分鐘；(2)50-150"C恒溫處理后，冷卻，加入固化劑，攪拌均勻，超聲波脫泡處理0-30分，80-200'C加溫固化，得改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。所述的加溫固化是100-120'C固化1小時(shí)，160-200。C固化2小時(shí)。本發(fā)明提供的膠粘劑具有足夠的強(qiáng)度、低膨脹和良好的粘接性能。一般地，加入無機(jī)粒子可以提高膠粘劑的粘接性能，同時(shí)可以改善和提高其它性能。為了提高粘接強(qiáng)度和降低應(yīng)力，本發(fā)明加入超細(xì)水晶粉。超細(xì)水晶粉屬于比較硬的材料，膨脹系數(shù)低。能改善膠粘劑與被粘材料間的熱膨脹匹配性，提高涂層強(qiáng)度，確保界面低應(yīng)力存在。當(dāng)填料加入量較少時(shí)，填料有著降低膠粘劑的含量，有利于降低膠粘劑體系的收縮；均勻應(yīng)力；吸收能量；終止銀紋的作用，從而降低并且均勻膠粘劑固化過程中的殘余應(yīng)力，所以當(dāng)填料增加時(shí)，抗剪切力學(xué)性能會(huì)提高。但是當(dāng)填料的加入量超過一定比例時(shí)，填料產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)相互交疊和膠粘劑粘接性能下降占主導(dǎo)地位，膠粘劑抗剪切性能下降。本發(fā)明超細(xì)水晶粉加入量較多，容易使膠料變稠，甚至難以攪拌，因此加入少量二甲苯稀釋劑，以降低粘度，使各個(gè)組分?jǐn)嚢杈鶆颍?dāng)室溫較低時(shí)，還需適當(dāng)采取加溫措施。為了增加環(huán)氧樹脂對(duì)超細(xì)水晶粉的潤濕性和改善膠粘劑的粘接強(qiáng)度，加入偶聯(lián)劑KH-560。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，.這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1表1改性環(huán)氧樹脂膠粘劑成分配比成分重量份配比F_44環(huán)氧樹脂10固化劑DDS10稀釋劑二甲苯10偶聯(lián)劑KH-560超細(xì)水晶粉重量組份的0.5%超細(xì)水晶粉(lpm)環(huán)氧樹脂重量組份的5%將超細(xì)水晶粉用偶聯(lián)劑的乙醇溶液在超聲波條件下預(yù)處理0-30分鐘，0-100'C烘干，再放入F-44環(huán)氧樹脂中，加入稀釋劑后進(jìn)行攪拌，再超聲波處理脫泡0-30分鐘；50-15(TC恒溫處理后，冷去卩，加入固化劑，攪拌均勻，超聲波脫泡處理0-30分，100-120'C固化1小時(shí)，160-20(TC固化2小時(shí)，得改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。其中，原料用量參見表l。固化好后，迸行各種性能測(cè)試。材料的強(qiáng)度和膨脹系數(shù)的測(cè)試均采用國標(biāo)，其中粘接強(qiáng)度采用抗剪切強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)方法。萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試操作按GB7142-1986"膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)定方法(金屬對(duì)金屬)"進(jìn)行。接頭材料為600'C退火處理的45#鋼，試樣尺寸取(50X10X2)mm。被粘材料經(jīng)打磨，丙酮清洗。膨脹系數(shù)的測(cè)試需將混合膠在烘箱內(nèi)固化成胚棒，嚴(yán)格控制氣泡產(chǎn)生，精確研磨成(①4X50)mm的圓柱體，確保兩端面平行光潔，用以測(cè)試。實(shí)施例2表l改性環(huán)氧樹脂膠粘劑成分配比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>將超細(xì)水晶粉用偶聯(lián)劑的乙醇溶液在超聲波條件下預(yù)處理0-30分鐘，0-10(TC烘干，再放入F-44環(huán)氧樹脂中，加入稀釋劑后進(jìn)行攪拌，再超聲波處理脫泡0-30分鐘；50-15(TC恒溫處理后，冷卻，加入固化劑，攪拌均勻，超聲波脫泡處理0-30分，100-120'C固化1小時(shí)，160-20(TC固化2小時(shí)，得改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。其中，原料用量參見表l。固化好后，進(jìn)行各種性能測(cè)試，測(cè)試過程參見實(shí)施例l，實(shí)施例3表1改性環(huán)氧樹脂膠粘劑成分配比成分重量份配比F44環(huán)氧樹脂50固化劑DDS25稀釋劑二甲苯30偶聯(lián)劑KH-560超細(xì)水晶粉重量組份的2%超細(xì)水晶粉(5|am)環(huán)氧樹脂重量組份的25%將超細(xì)水晶粉用偶聯(lián)劑的乙醇溶液在超聲波條件下預(yù)處理0-30分鐘，0-10(TC烘干，再放入F—44環(huán)氧樹脂中，加入稀釋劑后進(jìn)行攪拌，再超聲波處理脫泡0-30分鐘；50-15(TC恒溫處理后，冷卻，加入固化劑，攪拌均勻，超聲波脫泡處理0-30分，100-120。C固化l小時(shí)，160-20(TC固化2小時(shí)，得改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。其中，原料用量參見表l。固化好后，進(jìn)行各種性能測(cè)試，測(cè)試過程參見實(shí)施例1。權(quán)利要求1.一種改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于:其組分包含F(xiàn)-44環(huán)氧樹脂、稀釋劑、固化劑、偶聯(lián)劑和超細(xì)水晶粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于所述的F-44環(huán)氧樹脂重量組分為0-100。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于所述的固化劑為4-4'二氨基二苯砜DDS，其重量組分為0-50。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于所述的稀釋劑為二甲苯，其重量組分為10-50。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為KH-560，其所用量為超細(xì)水晶粉重量組分的0.5-4%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于所述的超細(xì)水晶粉，其顆粒度為0-20nm，是圓形或六角形，用量是環(huán)氧樹脂重量組份的5-50%。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其特征在于所述的超細(xì)水晶粉的粒度為0.8-15,。8.改性環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，包括下列步驟(1)將超細(xì)水晶粉用偶聯(lián)劑的乙醇溶液在超聲波條件下預(yù)處理0-30分鐘，0-10(TC烘干，再放入F-44環(huán)氧樹脂中，加入稀釋劑后進(jìn)行攪拌，再超聲波處理脫泡0-30分鐘；(2)50-150。C恒溫處理后，冷卻，加入固化劑，攪拌均勻，超聲波脫泡處理0-30分，80-200'C加溫固化，得改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備方法，其特征在于所述的加溫固化是100-12(TC固化1小時(shí)，160-20(TC固化2小時(shí)。全文摘要本發(fā)明涉及一種改性環(huán)氧樹脂膠粘劑及制備，其組分包含F(xiàn)-44環(huán)氧樹脂、稀釋劑、固化劑、偶聯(lián)劑和超細(xì)水晶粉；其制備包括(1)將超細(xì)水晶粉用偶聯(lián)劑的乙醇溶液在超聲波條件下預(yù)處理0-30分鐘，0-100℃烘干，再放入F-44環(huán)氧樹脂中，加入稀釋劑后進(jìn)行攪拌，再超聲波處理脫泡0-30分鐘；(2)50-150℃恒溫處理后，冷卻，加入固化劑，攪拌均勻，超聲波脫泡處理0-30分，80-200℃加溫固化，得改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。該膠粘劑具有足夠的強(qiáng)度、低膨脹和良好的粘接性能，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、軍工、建筑、航空航天等行業(yè)。文檔編號(hào)C09J11/02GK101121868SQ20071004605公開日2008年2月13日申請(qǐng)日期2007年9月17日優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日發(fā)明者王海風(fēng),郭明星,韓文爵申請(qǐng)人:東華大學(xué)