CN103113842A - 单组份低粘度热固化双体系结构胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热固化胶粘剂，尤其涉及一种单组份低粘度热固化的环氧体系和丙烯酸体系的组成物及其制备方法。包括液态环氧树脂30-60％、液态环氧丙烯酸酯5-20％、丙烯酸酯单体10-30％、潜伏性固化剂10-30％、偶联剂0-5％、自由基引发剂0.2-2.0％、阻聚剂0-0.5％和颜料0-3％，①把液态环氧树脂和液态环氧丙烯酸酯加入搅拌釜，控制温度小于70℃度，搅拌均匀后降温至15-30℃；制备方法包括加固化剂，加丙烯酸酯单体、阻聚剂、偶联剂和颜料，加入自由基引发剂四个步骤。与现有技术相比，本发明黏度低，易于操作，无需二次固化速度快，粘结强度高、耐温、抗冲击性能优异。

Description

单组份低粘度热固化双体系结构胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热固化胶粘剂，尤其涉及一种单组份低粘度热固化双体系结构胶及其制备方法，更具体而言，本发明涉及一种单组份低粘度热固化的环氧体系和丙烯酸体系的组成物及其制备方法，适用于工业及电子元器件的粘结。

背景技术

单组份环氧胶黏剂作为一种重要的结构胶黏剂有其独特的优点，粘结力高、收缩率小、电性能优良且适用性广，但其脆性大，韧性不佳，且黏度较高。为了提高环氧胶黏剂的韧性，一般加入增韧剂，如核壳增韧剂、橡胶改性增韧剂等，会降低固化物的耐热性且升高了体系黏度。对于降低体系黏度，会加入环氧稀释剂，非活性稀释剂会极大影响固化物的力学性能并严重污染环境，活性稀释剂可以降低体系黏度，但会大幅度降低固化物的耐温性及粘结强度。双组分环氧结构胶操作复杂，使用前需要混合均匀。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种单组份低粘度热固化双体系结构胶。主要解决现有结构胶黏度高、粘结强度低及耐温性差的问题。本发明的另一目的是提供一种单组份低粘度热固化双体系结构胶及其制备方法

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

这种单组份低粘度热固化双体系结构胶，由包括下述百分比的原料制成：液态环氧树脂30-60％、液态环氧丙烯酸酯5-20％、丙烯酸酯单体10-30％、潜伏性固化剂10-30％、偶联剂0-5％、自由基引发剂0.2-2.0％、阻聚剂0-0.5％和颜料0-3％。特殊之处是所述的所述的液态环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛环氧树脂其中的一种或两种以上的组合；所述的液态环氧丙烯酸酯包括标准双酚A环氧丙烯酸酯、改性双酚A环氧丙烯酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯或环氧甲基丙烯酸酯；所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸双环戊二烯酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯其中的一种或两种以上的组合；所述的偶联剂包括γ-氨基丙基三乙氧基硅烷或环氧丙氧基三甲氧基硅烷；所述的潜伏性固化剂为改性胺或改性咪唑类微胶囊固化剂；所述的自由基引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物引发剂的一种或两种，其中偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二(2-异丙基)丁腈和/或偶氮二异庚腈，过氧化物引发剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和/或叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯；所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌其中的一种或两种。

制备权利要求1所述的单组份低粘度热固化双体系结构胶的方法包括以下工艺步骤：

①把液态环氧树脂和液态环氧丙烯酸酯加入搅拌釜，控制温度小于70℃度，搅拌均匀后降温至15-30℃；

②加入潜伏性固化剂，加入后继续搅拌1小时至混合均匀，控制温度在15-30℃；

③加入丙烯酸酯单体、阻聚剂、偶联剂和颜料，加入后搅拌1小时至混合均匀，控制温度在15-30℃；

④加入自由基引发剂，加入后搅拌0.5小时至混合均匀，控制温度在15-30。

与现有技术相比，本发明产品的有益效果是：

①本发明单组份低粘度热固化双体系结构胶黏度低，易于操作，胶水黏度低对于粘结缝隙小的原件，胶水可快速渗透，大幅度提高工作效率。

②本发明单组份低粘度热固化双体系结构胶使用改性胺或改性咪唑类潜伏性固化剂降低了固化温度，加快了固化速度。

③本发明单组份低粘度热固化双体系结构胶环氧和丙烯酸双重固化，保留了环氧胶黏剂粘结强度高、耐温性能优异的特点，又有提高了韧性、抗冲击。

④本发明单组份低粘度热固化双体系结构胶是环氧和丙烯酸双体系，无需对树脂或丙烯酸酯进行复杂的接枝改性，只是两个体系的简单混合，但通过加热即可完全固化，无需进行二次固化。在胶黏剂的生产工艺和使用工艺上都做到了最优化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。根据本发明的配方，按不同配比制备胶黏剂：

实施例1：按照下表配比及以下步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶：

①把40份液态环氧树脂EP-4901E和13.35份液态环氧丙烯酸酯加入搅拌釜中，控温小于70℃度，搅拌1小时至混合均匀后降温至15-30℃；

②加入20份改性胺类潜伏性固化剂NOVACURE^TM HX3088，，加入后继续搅拌1小时至混合均匀，控制温度在15-30℃；

③加入丙烯酸酯单体：5份甲基丙烯酸异冰片酯、10份甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、10份三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯，阻聚剂：0.15份对苯二酚，偶联剂：0.5份KH550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)，颜料：5份炭黑，加入后搅拌1小时至混合均匀，控制温度15-30℃。

④加入自由基引发剂：1份过氧化二苯甲酰，加入后搅拌0.5小时至混合均匀，控制温度15-30℃。

实施例2：按照下表配制及依据实施例1步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶

实施例3：按照下表配比及依据实施例1步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶

实施例4：按照下表配比及依据实施例1步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶

实施例5：按照下表配比及依据实施例1步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶

实施例6：按照下表配比及依据实施例1步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶

实施例7：按照下表配比及依据实施例1步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶

对比实施例：使用常规的潜伏性固化剂，通过稀释剂降低体系粘度，通过改性橡胶增韧剂提高韧性，按照下表配比及依据实施例1步骤制备单组份低粘度热固化双体系结构胶。

具体实验测试方法如下：

1.粘度测试：使用布什粘度计测试胶水在25℃下的粘度

2.渗透性测试：使用20mm*20mm铝片间隙控制在0.2mm，在25℃下测试

3.固化速率测试：使用DSC恒温130℃，转化率＞90％的时间

4.玻璃化转变温度测试：130℃下固化60min，使用TMA测试Tg

5.冲击强度：冲击试件于130℃下固化60min，25℃下放置24小时后在25℃下测试测试结果如下表：

常规环氧结构胶粘度高，韧性差，降低粘度后耐温性能不佳，本发明完全避免了这一点，本发明的单组份低粘度热固化双体系结构胶，在低粘度、渗透速度、韧性及耐温性方面比常规的底部填充胶有明显提升，同时提高了施胶工艺的生产效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.单组份低粘度热固化双体系结构胶，由包括下述百分比的原料制成：液态环氧树脂30-60％、液态环氧丙烯酸酯5-20％、丙烯酸酯单体10-30％、潜伏性固化剂10-30％、偶联剂0-5％、自由基引发剂0.2-2.0％、阻聚剂0-0.5％和颜料0-3％；其特征为所述的所述的液态环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛环氧树脂其中的一种或两种以上的组合；所述的液态环氧丙烯酸酯包括标准双酚A环氧丙烯酸酯、改性双酚A环氧丙烯酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯或环氧甲基丙烯酸酯；所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸双环戊二烯酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯其中的一种或两种以上的组合；所述的偶联剂包括γ-氨基丙基三乙氧基硅烷或环氧丙氧基三甲氧基硅烷；所述的潜伏性固化剂为改性胺或改性咪唑类微胶囊固化剂；所述的自由基引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物引发剂的一种或两种，其中偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二(2-异丙基)丁腈和/或偶氮二异庚腈，过氧化物引发剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和/或叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯；所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌其中的一种或两种。

2.制备权利要求1所述的单组份低粘度热固化双体系结构胶的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

①把液态环氧树脂和液态环氧丙烯酸酯加入搅拌釜，控制温度小于70℃度，搅拌均匀后降温至15-30℃；

②加入潜伏性固化剂，加入后继续搅拌1小时至混合均匀，控制温度在15-30℃；

③加入丙烯酸酯单体、阻聚剂、偶联剂和颜料，加入后搅拌1小时至混合均匀，控制温度在15-30℃；

④加入自由基引发剂，加入后搅拌0.5小时至混合均匀，控制温度在15-30。