CN102070994A

CN102070994A - 一种半固体状态的反应型环氧胶粘剂

Info

Publication number: CN102070994A
Application number: CN2010105609376A
Authority: CN
Inventors: 秦岩; 胡晶; 黄志雄; 贾金荣; 吴赞
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-05-25

Abstract

一种半固体状态的反应型环氧胶粘剂，它由A、B、C三组份组成，呈A组份层和B组份层被C组份层分隔的三层叠层结构，为半固体状态，A组份层、B组份层、C组份层的体积比为1～2∶1∶0.2～0.5。以环氧树脂、增稠剂、填料、颜料等混合物制成A组份，以脂肪胺、增稠剂、偶联剂、填料、颜料等混合物制成B组份，以增塑剂、增韧剂、填料等混合物制成C组份。其制备方法是将A组份、B组份、C组份分别压成片材，再按A组份层、C组份层、B组份层顺序叠放在一起，加压使其接触紧密，再切割成大小形状相同的条或块即得。该胶粘剂在常温下可快速固化，粘接强度高，使用方便，无需调胶，使用时直接切下一小块，搓，捏均匀即可，无需另行调配，可在10～30min固化。

Description

一种半固体状态的反应型环氧胶粘剂

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂修补用胶粘剂，尤其涉及一种A、B组份被C组份分隔的半固体状态的反应型环氧胶粘剂。该胶粘剂适用于金属、陶瓷、玻璃、有机聚合物等材料的粘接及断裂后的修补。

背景技术

环氧类胶粘剂主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。环氧胶粘剂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料具有很强的粘接力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以其胶接强度很高。环氧树脂固化时基本上无低分子挥发物产生，收缩率小，胶层的尺寸稳定性好。耐腐蚀性及介电性能好。能耐酸、碱、盐、溶剂等多种介质的腐蚀。由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强、耐老化性能好、收缩率小、适用范围广等特点，在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器以及日常生活等领域得到广泛的应用。

环氧胶粘剂一般由A、B两个组分组成，A组分一般含环氧树脂或改性环氧树脂，增塑剂或增韧剂；B组分一般含固化剂、促进剂、偶联剂等。现有室温固化双组份环氧胶粘剂使用的固化剂是脂肪族多胺，组成简单，一到几个小时初步固化，几天后即可达到使用强度，但由于A、B两组份体积比一般为8～9∶1，调胶不易控制。特别是在修补时，一般胶粘剂使用量不大，进行调胶过程反复重复，给修补带来不便。

发明内容

本发明目的旨在针对目前双组份环氧胶粘剂给修补带来不便，提供一种半固体状态的反应型环氧胶粘剂。该胶粘剂易于加工成型、能室温快速固化、具有环氧胶黏剂的高的粘接强度，收缩率低，固化快速，耐候性好、适用范围广、无需现场调胶、使用方便、成本低、可工业化大量生产。

本发明的具体的技术方案如下：

一种反应型环氧胶粘剂，它由A、B、C三组份组成，呈A组份和B组份被C组份分隔的三层叠层结构，为半固体状态，A组份层、B组份层、C组份层的体积比为1～2∶1∶0.2～0.5；其中A组份由重量百分数为25％～35％的环氧树脂、2％～9％的增稠剂、5％～15％的稀释剂、50％～60％的填料、0.5％～1％的颜料组成，各种原料的重量百分数之和为100％；B组份由重量百分数为20％～30％的固化剂、1％～4％的增稠剂、2％～7％的增韧剂，1％～3％的偶联剂，55％～70％的填料、0.5％～1％的颜料组成，各种原料的重量百分数之和为100％；C组份由重量百分数为20％～33％的增塑剂、5％～7％的增韧剂、60％～75％的填料组成，各种原料的重量百分数之和为100％；

其中，所述的环氧树脂是E-44型、E-51型环氧树脂或它们的混合物；所述的增稠剂是石油树脂、有机膨润土、石蜡中的一种或两种以上的混合物；所述的稀释剂是二缩水甘油醚；所述的固化剂是脂肪胺，酰胺或混合胺；所述的偶联剂是KH-570；所述的增塑剂是邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二乙酯或它们的混合物，所述的增韧剂是液态丁腈橡胶。

本发明的技术方案中，所述的填料是碳酸钙，滑石粉、石英砂一种或两种以上的混合物。

所述的A组分中的颜料是钛黄；所述的B组分中的颜料是钴蓝；所述的C组分中填的颜料是碳酸钙和滑石粉，或者是碳酸钙、滑石粉和钛白的混合，其中碳酸钙、滑石粉和钛白用量比例没有严格要求。

所述的B组分中脂肪胺是多乙烯多胺。

所述的B组分中的酰胺是500型聚酰胺固化剂。

所述的B组分中的混合胺是改性胺793(丙烯腈改性的乙二胺，2-甲基咪唑)。

所述的A组份层的材料的制备方法，是在所述的A组份各种原料的重量百分数的范围内，将所述的环氧树脂，增稠剂，稀释剂，填料，颜料按确定的比例，经捏合机混合均匀脱气处理，再经成型机压制成厚度为5～24mm片材，作为A组份层用的材料。

所述的B组份层的材料的制备方法，是在所述的B组份各种原料的重量百分数的范围内，将所述的固化剂，增稠剂，偶联剂，填料，颜料按确定的配比，经捏合机混合均匀脱气处理，再经成型机压制成厚度为5～12mm片材，作为B组份层用的材料。

所述的C组份层的材料的制备方法，是在所述的C组份各种原料的重量百分数的范围内，将所述的增塑剂、增韧剂及填料按确定的比例，经捏合机混合均匀脱气处理，再经成型机压制成厚度为1～6mm片材，作为C组份层用的材料。

本发明的技术方案中，所述的一种半固体状态的反应型环氧胶粘剂的制备方法，是在胶粘剂中按A组分层、B组分层、C组分层三者的体积比为1～2∶1∶0.2～0.5，选取上述制备的相应厚度的A组份层的片材，B组份层的片材，C组份层的片材，按A组份的片材，C组份的片材，B组份的片材的顺序叠放，加压使其紧密连在一起，再切割成大小形状相同的条或块，即得半固体状态环氧胶粘剂产品。

本发明的一种半固体状态的反应型环氧胶粘剂的用法，使用时将该半固体状态环氧胶粘剂进行搓，捏，使内外层材料混合均匀即可，无需另行调配，可在10～30min固化。

本发明的一种反应型环氧胶粘剂，A组分中的颜料是钛黄，使A层为黄色，改变材料固有的颜色，易于识别。B组分中颜料是钴蓝，使B层为蓝色。C组分中填的颜料是碳酸钙、滑石粉和钛白。C组份有一定的厚度，可防止A组份和B组份发生固化反应。

本发明的一种反应型环氧胶粘剂，A组份(树脂层)、B组份(固化剂层)、C组份(隔离层)制成片材，三者按A、C、B的顺序紧密叠放在一起包装，产品储存期达到了2年以上要求题。

附图说明

图1为本发明的半固体状态的反应型环氧胶粘剂结构示意图

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的半固体状态的反应型环氧胶粘剂进一步说明，但A组份层材料厚度，B组份层材料厚度，C组份层材料厚度不受下述实施例限制。只要按A组份层、C组份层、B组份层顺序紧密叠在一起，切割成大小形状相同的条或块后，A组份层，C组份层，B组份层三者体积比满足1～2∶1∶0.2～0.5即可。

实施例1

称取环氧树脂E-51 18g，E-44 6g，石油树脂2g，石蜡2g，二缩水甘油醚2g，石英粉30g，滑石粉30g，钛黄1g，捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度20mm的片层结构A。

称取脂肪族多胺8g，低分子聚酰胺24g，石油树脂2g，偶联剂是KH-570 2g，碳酸钙40g，滑石粉10g，钴蓝2g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度10mm的片层结构B。

称取邻苯二甲酸二丁酯15g，液态丁腈橡胶5g，碳酸钙40g，滑石粉10g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度5mm的片层结构C。

按顺序将A、C、B片材叠放，加压使其紧密连在一起，再切割成大小形状相同的样条，即制得半固体状态的反应型环氧胶粘剂。

实施例2

称取环氧树脂E-51 20g，E-44 8g，石油树脂3g，石蜡2g，二缩水甘油醚3.5g，石英粉35g，滑石粉32g，钛黄1.5g，捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度20mm的片层结构A。

称取脂肪族多胺12g，低分子聚酰胺20g，石油树脂3g，偶联剂是KH-570 2.5g，碳酸钙40g，滑石粉15g，钴蓝2g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度10mm的片层结构B。

称取邻苯二甲酸二丁酯17g，液态丁腈橡胶7g，碳酸钙42g，滑石粉12g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度5mm的片层结构C。

实施例3

称取环氧树脂E-51 18g，E-44 9g，石油树脂3g，石蜡2g，二缩水甘油醚2.5g，石英粉20g，滑石粉25g，钛黄0.5g，捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度20mm的片层结构A。

称取脂肪族多胺14g，低分子聚酰胺16g，石油树脂2g，偶联剂是KH-570 4g，碳酸钙40g，滑石粉25g，钴蓝2g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度10mm的片层结构B。

称取邻苯二甲酸二丁酯15g，液态丁腈橡胶15g，碳酸钙30g，滑石粉20g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度5mm的片层结构C。

实施例4

称取环氧树脂E-51 15g，E-44 15g，石油树脂4g，石蜡3g，二缩水甘油醚2.5g，石英粉28g，滑石粉30g，钛黄1g，捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度20mm的片层结构A。

称取脂肪族多胺20g，低分子聚酰胺14g，石油树脂3g，偶联剂是KH-5704g，碳酸钙40g，滑石粉20g，钴蓝2g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度10mm的片层结构B。

称取邻苯二甲酸二丁酯10g，液态丁腈橡胶18g，碳酸钙30g，滑石粉20g。捏合30min，抽真空20min，将混合物转入压片机，制成厚度5mm的片层结构C。

Claims

1.一种反应型环氧胶粘剂，其特征在于：它由A、B、C三组份组成，呈A组份和B组份被C组份分隔的三层叠层结构，为半固体状态，A组份层、B组份层、C组份层的体积比为1～2∶1∶0.2～0.5；其中A组份由百重量分数为25％～35％的环氧树脂、2％～9％的增稠剂、5％～15％的稀释剂、50％～60％的填料、0.5％～1％的颜料组成，各种原料的重量百分数之和为100％；B组份由重量百分数为20％～30％的固化剂、1％～4％的增稠剂、2％～7％的增韧剂，1％～3％的偶联剂，55％～70％的填料、0.5％～1％的颜料组成，各种原料的重量百分数之和为100％；C组份由重量百分数为20％～33％的增塑剂、5％～7％的增韧剂、60％～75％的填料组成，各种原料的重量百分数之和为100％；

2.根据权利要求1所述的一种反应型环氧胶粘剂，其特征在于：所述的填料是碳酸钙，滑石粉、石英砂一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种反应型环氧胶粘剂，其特征在于：所述的A组分中的颜料是钛黄；所述的B组分中的颜料是钴蓝；所述的C组分中填的颜料是是碳酸钙和滑石粉，或者是碳酸钙、滑石粉和钛白的混合，其中碳酸钙、滑石粉和钛白用量比例没有严格要求。

4.根据权利要求1所述的一种反应型环氧胶粘剂，其特征在于：所述的B组分中脂肪胺是多乙烯多胺。

5.根据权利要求1所述的一种反应型环氧胶粘剂，其特征在于：所述的B组分中的酰胺是500型聚酰胺固化剂。

6.根据权利要求1所述的一种反应型环氧胶粘剂，其特征在于：所述的B组分中的混合胺是改性胺793。

7.权利要求1所述的A组份层的材料的制备方法，其特征在于：在所述的A组份各种原料的重量百分数的范围内，将所述的环氧树脂，增稠剂，稀释剂，填料，颜料按确定的比例，经捏合机混合均匀脱气处理，再经成型机压制成厚度为5～24mm片材，作为A组份层用的材料。

8.权利要求1所述的B组份层的材料的制备方法，其特征在于：在所述的B组份各种原料的重量百分数的范围内，将所述的固化剂，增稠剂，偶联剂，填料，颜料按确定的配比，经捏合机混合均匀脱气处理，再经成型机压制成厚度为5～12mm片材，作为B组份层用的材料。

9.权利要求1所述的C组份层的材料的制备方法，其特征在于：在所述的C组份各种原料的重量百分数的范围内，将所述的增塑剂、增韧剂及填料按确定的比例，经捏合机混合均匀脱气处理，再经成型机压制成厚度为1～6mm片材，作为C组份层用的材料。

10.权利要求1所述的一种反应型环氧胶粘剂的制备方法，其特征在于：该胶粘剂中的A组份层、B组份层、C组份层三者的体积比是1～2∶1∶0.2～0.5，选取权利要求7、8和9中所制备的A组份、B组份、C组份三者的相应厚度的片材，按A组份层的片材，C组份层的片材，B组份层的片材的顺序叠放，加压使其紧密连在一起，再切割成大小形状相同的条或块，即得半固体状态环氧胶粘剂产品。

11.权利要求1所述的一种反应型环氧胶粘剂的用法，其特征在于：使用时将该半固体状态环氧胶粘剂进行搓，捏，使内外层材料混合均匀即可，无需另行调配，可在10～30min固化。