CN102850725A - 一种微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料及其制备方法，属于微滤或超滤膜灌装技术领域。该环氧灌封料是由重量百分比为55%～60%的环氧树脂、5%～10%的活性稀释剂、15%～25%的固化剂、10%～20%的增韧剂、0.5%～1%的偶联剂和0～5%的填料组成；其制备方法是将环氧树脂、活性稀释剂和填料按比例进行混合搅拌后制成A组分，再将固化剂、增韧剂和偶联剂按比例进行混合制成B组分，然后将两种组分进行混合搅拌，静置脱泡后在室温下固化。本发明制得的环氧灌封料具有室温固化、流动性能优异、反应平缓放热小、外观色泽浅、粘接强度高和韧性好等特点，特别适用于微滤或超滤膜的灌装。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于微滤或超滤膜灌装的室温固化环氧灌封料及其制备方法，适用于微滤或超滤膜的灌装技术领域。
背景技术
水处理是环境保护的关键问题之一，水处理技术受到了极大的重视，作为水处理行业的重大创新性技术，微滤/超滤膜净水是一种环保节能兼备的新技术，与其他水处理技术相比，处理效率高、效果好、能耗低。微滤/超滤膜组件广泛应用于饮用水处理、海水淡化、污水回用、工业废水处理等领域。微滤/超滤膜组件的核心技术是微滤/超滤膜的制备，此外微滤/超滤膜组件的封端技术也非常关键，端头灌装的好坏将直接决定微滤/超滤膜组件的性能和寿命。
目前应用于微滤或超滤膜组件端头灌装的材料主要有聚氨酯和环氧树脂两类。其中，聚氨酯由于其强的憎水性和快速反应性等缺点而应用较少。大多数应用的封端树脂为环氧树脂，要求环氧树脂的强度高、密封性好以及工艺性好。但是，常见的环氧树脂灌封料存在诸多缺点，如固化物脆性强，易开裂；起始固化温度低，需加温固化；固化放热剧烈，易爆聚；固化后粘接强度低，耐压效果差等问题。
目前关于微滤/超滤膜组件端头灌装材料方面的研究较少，中国专利文献（CN102212330A）报道了一种中空纤维膜端封用环氧树脂胶的制备和应用方法，采用环氧树脂和间苯二甲胺的二元缩聚物混合固化，混合一定的增韧剂和填料等，获得粘接强度高，耐压的端封胶面，但是间苯二甲胺的二元缩聚物粘度偏大，色泽深，且固化放热较大，容易导致微滤/超滤膜组件端头颜色深而且发黑，不适合于一些外观要求高的组件；而且该固化剂属于苯胺类固化剂，毒性偏大，固化物偏脆。
发明内容
本发明的目的是提供一种微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料及其制备方法，以解决现有微滤或超滤端头灌装用环氧树脂灌封料的脆性、色泽、爆聚和耐压等缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，该环氧灌封料按重量百分比由下列组分组成：
上述技术方案中，所述环氧树脂优选采用双酚A型环氧树脂E-51或E-44。
所述固化剂优选采用改性脂肪胺或改性脂环胺,更优选采用平均分子量为400～1000的改性脂肪胺或改性脂环胺；。
所述活性稀释剂优选采用为缩水甘油醚。所述增韧剂优选采用含有端氨基活性基团的液体丁腈橡胶。所述偶联剂优选采用硅烷偶联剂。所述填料优选采用气相二氧化硅。
本发明提供的一种微滤或超滤膜封装用环氧灌封料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）将环氧树脂、活性稀释剂和填料按所述重量百分比进行混合搅拌，搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间5～8min，作为环氧灌封料A组分；
2）将固化剂、增韧剂和偶联剂按所述重量百分比进行混合搅拌,搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间为7～10min，作为环氧灌封料B组分；
3）将步骤1）中的A组分和步骤2）中的B组分进行混合搅拌，搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间为5～8min，静置脱泡5～10min,获得微滤或超滤膜灌装用的环氧灌封料。
本发明具有以下优点及突出性效果：①制备工艺简单，混合粘度适中，流动性好，使用操作方便；②适用期长，可操作性强；③室温固化，反应平缓放热小，不产生爆聚；④粘接强度高，韧性好，拉伸强度不低于10MPa，断裂伸长率可达到20%；⑤可形成无色透明的光洁表面，外观良好。
具体实施方式
本发明提供的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，是按重量百分比由下列组分组成：
其中：所述环氧树脂优选采用双酚A型环氧树脂E-51或E-44；所述固化剂优选采用改性脂肪胺或改性脂环胺，更优选采用平均分子量为400～1000的改性脂肪胺或改性脂环胺；所述活性稀释剂优选采用为缩水甘油醚；所述增韧剂优选采用带有端氨基活性基团的液体丁腈橡胶；所述偶联剂优选采用硅烷偶联剂；所述填料优选采用气相二氧化硅。
本发明提供的一种微滤或超滤膜封装用环氧灌封料的制备方法，其包括以下步骤：
1）将环氧树脂、活性稀释剂和填料按所述重量百分比进行混合搅拌，搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间5～8min，作为环氧灌封料A组分；
2）将固化剂、增韧剂和偶联剂按所述重量百分比进行混合搅拌,搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间为7～10min，作为环氧灌封料B组分；
3）将步骤1）中的A组分和步骤2）中的B组分进行混合搅拌，搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间为5～8min，静置脱泡5～10min，获得微滤或超滤膜灌装用的环氧灌封料。
灌装时，将待灌装的微滤或超滤膜组件与配套的成型模具准备妥当，然后使用所制得的环氧灌封料进行微滤或超滤膜组件的端头灌装，室温放置固化3～7天后，即可获得外观和粘接性能良好的灌装端面。
下面结合具体实例对本发明的技术方案进一步详细说明：
实施例1
将重量百分比为55%的环氧树脂E-51、10%的活性稀释剂和5%的填料混合搅拌8min，作为环氧灌封料A组分；将17.3%的改性脂肪胺固化剂、12%的增韧剂和0.7%的偶联剂混合搅拌7min，作为环氧灌封料B组分。使用时，将A组分和B组分混合搅拌，转速为600转/分，搅拌5min，静置脱泡5min，即可获得环氧灌封料。将待灌装的微滤/超滤膜组件与配套的成型模具准备妥当，然后使用所制得的环氧灌封料进行微滤/超滤膜组件的端头灌装，室温放置固化7天后，即可获得外观和粘接性能良好的灌装端面。
实施例2
将重量百分比为58%的环氧树脂E-51、7%的活性稀释剂和3%的填料混合后搅拌6min，作为环氧灌封料A组分；将16.5%的改性脂肪胺固化剂、1%的增韧剂和0.5%的偶联剂混合搅拌10min，作为环氧灌封料B组分。使用时，将A组分和B组分混合搅拌，转速为400转/分，搅拌8min，静置脱泡10min，即可获得环氧灌封料。将待灌装的微滤/超滤膜组件与配套的成型模具准备妥当，然后使用所制得的环氧灌封料进行微滤/超滤膜组件的端头灌装，室温放置固化5天后，即可获得外观和粘接性能良好的灌装端面。
实施例3
将重量百分比55%的环氧树脂E-44、8.5%的活性稀释剂混合搅拌8min，作为环氧灌封料A组分；将15.5%的改性脂肪胺固化剂、20%的增韧剂和1%的偶联剂混合搅拌7min，作为环氧灌封料B组分。使用时，将A组分和B组分混合搅拌，转速为500转/分，搅拌8min，静置脱泡10min，即可获得环氧灌封料。将待灌装的微滤或超滤膜组件与配套的成型模具准备妥当，然后使用所制得的环氧灌封料进行微滤/超滤膜组件的端头灌装，室温放置固化3天后，即可获得外观和粘接性能良好的灌装端面。
实施例4
同实施例2，其中：60%的环氧树脂E-51，5%的活性稀释剂；24.5%的改性脂环胺固化剂，10%的增韧剂和0.5%的偶联剂。
实施例5
同实施例3，其中：57.5%的环氧树脂E-44，7.5%的活性稀释剂；21.7%的改性脂环胺固化剂，12.5%的增韧剂和0.8%的偶联剂。
以上5个实施例中，所用的活性稀释剂采用缩水甘油醚，增韧剂采用带有端氨基活性基团的液体丁腈橡胶，偶联剂采用硅烷偶联剂，填料采用气相二氧化硅。固化剂采用平均分子量为400～1000的改性脂肪胺或改性脂环胺。
实施例结果
对上述实施例1~5进行性能检测，测试结果见表1，结果表明，本发明所述环氧灌封料可满足微滤/超滤膜的室温灌装，固化放热低，不会产生爆聚；同时满足粘接强度和高韧性；而且灌装的表面无色透明，外观良好。
表1实施例1～5环氧灌封料的性能测试结果（室温放置固化7天，所测数据为典型值）
Claims (9)
1.一种微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，该环氧灌封料按重量百分比由下列组分组成：
2.根据权利要求1所述的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51或E-44。
3.根据权利要求1所述的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，所述活性稀释剂为缩水甘油醚。
4.根据权利要求1所述的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，所述固化剂为改性脂肪胺或改性脂环胺。
5.根据权利要求4所述的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，所述改性脂肪胺或改性脂环胺的平均分子量为400～1000。
6.根据权利要求1所述的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，所述增韧剂为含有端氨基活性基团的液体丁腈橡胶。
7.根据权利要求1所述的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的微滤或超滤膜灌装用环氧灌封料，其特征在于，所述填料为气相二氧化硅。
9.一种如权利要求1所述微滤或超滤膜封装用环氧灌封料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）将环氧树脂、活性稀释剂和填料按所述重量百分比进行混合搅拌，搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间5～8min，作为环氧灌封料A组分；
2）将固化剂、增韧剂和偶联剂按所述重量百分比进行混合搅拌,搅拌转速为400～600转/分，搅拌时间为7～10min，作为环氧灌封料B组分；
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