CN105017720A - 一种新型硅烷改性缠绕气瓶胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型硅烷改性缠绕气瓶胶及其制备方法。所述环氧气瓶胶由A、B、C和D四个组份构成；A组份由双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A环氧树脂或有机硅改性氢化环氧树脂中的一种组成，B组份选用甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、六氢苯酐或四氢苯酐中的一种或几种组成；C组份由自制的二乙烯三胺或三乙烯四胺改性聚醚组成构成；D组份选用季胺或叔胺类产品，如N，N-二甲基苄胺、DMP-30、DBU酸酐促进剂中的一种或几种组成。本发明环氧气瓶胶在满足断裂伸长率大于4%的情况下，玻璃化温度大于102℃，有效克服了韧性与玻璃化温度之间的矛盾。

Description

一种新型硅烷改性缠绕气瓶胶及其制备方法

技术领域

本发明提供了一种新型硅烷改性缠绕气瓶胶及其制备方法。

所述环氧气瓶胶由A、B、C和D四个组份构成；A组份由双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A环氧树脂或有机硅改性氢化环氧树脂中的一种组成，B组份选用甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、六氢苯酐或四氢苯酐中的一种或几种组成；C组份由自制的二乙烯三胺或三乙烯四胺改性聚醚组成构成；D组份选用季胺或叔胺类产品，如N，N-二甲基苄胺、DMP-30、DBU酸酐促进剂中的一种或几种组成。

本发明环氧气瓶胶在满足断裂伸长率大于4%的情况下，玻璃化温度大于102℃，有效克服了韧性与玻璃化温度之间的矛盾。

背景技术

环氧树脂具有优异的粘结性能、力学性能、固化后收缩率小、便于操作施工，因此，在复合材料、胶粘剂和涂料等领域得到广泛应用。

采用高模量、韧性、化学和热稳定性好的硅类产品改型环氧树脂，与传统的的橡胶增韧技术相比，具有以下两个优点：

一、是对因交联密度太大而不能由塑性屈服吸收大量能量的热固性树脂仍能起到增韧作用。

二是可避免加入橡胶粒子必然造成模量和玻璃化温度下降的不利结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不同温度下阶梯固化，具有优异的韧性与抗拉伸性能的环氧气瓶胶。本发明的另一目的是提供一种环氧气瓶胶的制备方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种环氧气瓶胶，其包括如下重量份的组份：

A组份：

双酚A型环氧树脂 10~50份

有机硅改性双酚A环氧树脂 10~50份

有机硅改性氢化环氧树脂 20~50份

B组份：选自甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、六氢苯酐或四氢苯酐中的一种或几种；

C组份：由自制的二乙烯三胺或三乙烯四胺改性聚醚组成，为体系起到增韧、降粘的作用；

D组份：固化促进剂组份，由季胺或叔胺类产品，如N，N-二甲基苄胺、DMP-30、DBU酸酐促进剂中的一种或几种组成。

最终产品中，A组份、B组份、C组份和D组份的重量比为：100：100：（25~35）：（1~5）。

所述环氧树脂可为双酚A型环氧树脂，比如环氧树脂E-51或E-44。

所述有机硅改性环氧树脂以采用含甲氧基硅树脂中间体改性环氧树脂为佳，比如SH6040（γ-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷）改性环氧树脂E-51、E-44等。

所述有机硅改性氢化环氧树脂以采用含甲氧基硅树脂中间体改性氢化环氧树脂为佳，比如SH6040（γ-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷）改性氢化环氧树脂EP-4080E。

本发明所述环氧气瓶胶的制备方法，包括以下步骤：

1）制备A组份

在双酚A型环氧树脂均匀搅拌状态下，缓慢加入一定量的有机硅改性双酚A环氧树脂或有机硅改性氢化环氧树脂，充分混合均匀后备用；

2）制备B组份

将甲基六氢苯酐与六氢苯酐的混合物加热至60~80℃，搅拌均匀至完全溶解后，加入甲基四氢苯酐与四氢苯酐的混合物，搅拌至完全溶解后备用；

3）制备C组份

将聚醚化合物与二乙烯三胺或三乙烯四胺混合均匀加热至120℃，在限定时间内缓慢滴加催化剂至充分反应完全，备用；

4）将A、B、C、D组份按照重量比100：100：（25~30）：（1~5）进行混合，真空脱泡而成。

本发明的环氧气瓶胶可于中温进行阶梯固化，从而达到最佳性能。

所述固化条件为：在90℃下保持1h，然后升温130℃保持2h，110℃下保持1h，再降至室温即可。

本发明的环氧气瓶胶是应市场发展的需求而研究的，本发明的环氧气瓶胶是一种环氧树脂的优化的配方体系，在此配方体系的综合作用下，达到理想的性能。本发明的环氧气瓶胶可用于浸渍玻纤，缠绕CNG气瓶，梯度升加温固化，以达到加固CNG气瓶的效果。玻纤浸渍本发明的环氧气瓶胶后，缠绕在CNG气瓶上，加温固化，提高气瓶韧性和耐热性。本发明有效克服了韧性与玻璃化温度之间的矛盾。

本发明的环氧气瓶以环氧树脂或有机硅改性环氧树脂、增韧剂，甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、六氢苯酐四氢苯酐的一种为固化剂（组份B）为主要材料。通过合理的配方设计，其产品用于玻纤浸渍，缠绕CNG气瓶在中温固化，有效解决了伸长与玻璃化温度之间的影响问题。本发明的环氧气瓶胶的力学指标（不含玻纤）：玻璃化温度>102℃，弯曲强度>117MPa，拉伸强度 > 62MPa，伸长率>4%。

本发明的环氧气瓶胶不含非活性溶剂，减少环境污染及对操作者的毒性。气瓶胶采用了低粘度的环氧树脂及液体酸酐固化剂，胶液粘度低，对玻纤的浸渍效果好；各组份的有效结合，使固化物外观白玉色透明，用户喜爱；采用梯度升温的固化方式，可减少酸酐受热挥发，同时达到最佳固化效果。广泛用于出租车、家用轿车和小货车等车型。

Claims (7)

1.一种环氧气瓶胶，其特征在于，其包括如下重量份的组份：

A组份：主体树脂组份，由双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A环氧树脂或有机硅改性氢化环氧树脂中的一种或几种组成；

B组份：固化剂组份，由甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐\六氢苯酐或四氢苯酐中的一种或几种组成；

C组份：增韧/降粘剂组份，由自制的二乙烯三胺或三乙烯四胺改性聚醚组成；

D组份：固化促进剂组份，由季胺或叔胺类产品，如N，N-二甲基苄胺、DMP-30、DBU酸酐促进剂中的一种或几种组成。

各组份的配比如下：

                  A组分           100份

                  B组分           100份

                  C组分           25~30份

                  D组分           1~5份。

2.根据权利要求1项所述的环氧气瓶胶，其特征在于，所述A组份中：

双酚A型环氧树脂                                  10~50份

有机硅改性双酚A环氧树脂                          10~50份

有机硅改性氢化环氧树脂                            20~50份。

3.根据权利要求1、2任意一项所述的新型硅烷改性缠绕气瓶胶，其特征在于，所述B组份为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐\六氢苯酐或四氢苯酐中的一种或几种。

4.根据权利要求1~3所述的新型硅烷改性缠绕气瓶胶，其特征在于，C组份为自制的二乙烯三胺或三乙烯四胺改性聚醚组成。高效增韧体系（有机硅改性增韧与界面张力调节的结合）和降粘体系（有羟基或环氧基产品改善整个体系粘度，使其具有更好的工艺性）。

5.根据权利要求1-4所述的环氧气瓶胶，其特征在于D组份中含有能够促进固化反应的季胺或叔胺类产品，如N，N-二甲基苄胺、DMP-30、DBU酸酐促进剂中的一种或几种组成。

6.制备权利要求1-5任意一项所述的环氧气瓶胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备A组份

在双酚A型环氧树脂均匀搅拌状态下，缓慢加入一定量的有机硅改性双酚A环氧树脂或有机硅改性氢化环氧树脂，充分混合均匀后备用；

2）制备B组份

将甲基六氢苯酐与六氢苯酐的混合物加热至60~80℃，搅拌均匀至完全溶解后，加入甲基四氢苯酐与四氢苯酐的混合物，搅拌至完全溶解后备用；

3）制备C组份

将聚醚化合物与二乙烯三胺或三乙烯四胺混合均匀加热至120℃，在限定时间内缓慢滴加催化剂至充分反应完全，备用；

4）将A、B、C、D组份按照重量比100：100：（25~30）：（1~5）进行混合，真空脱泡而成。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述固化条件为：在90℃下保持1h，然后升温130℃保持2h，110℃下保持1h，再降至室温即可。