CN105331315A - 一种塑料-金属粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑料-金属粘结剂及其制备方法，该粘结剂由下列质量份数的原料组成：环氧树脂60~75份、酚醛树脂30~48份、异氰酸酯6~14份、铬粉1~5份、钴粉2~8份、顺丁烯二酸二丁酯10~18份、吐温60？1~6份、硬脂酸钙3~10份、氯化钠2~7份、聚甲氧基二甲醚6~11份、聚甲醛4~10份、硅酸纳2~6份、邻甲苯基缩水甘油醚13~28份、固化剂15~25份、丙酮22~40份和醋酸丁酯30~50份。本发明所制备的粘结剂的拉伸强度为2.1~3.2Mpa，显示较高的粘结强度，即使浸水2h后拉伸强度仍保持80%以上，具有较好的耐水性，显示良好的稳定性。本发明所制备的粘结剂适合金属和塑料材料之间的粘结，且粘结工艺简单，可适合批量生产。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域，涉及一种粘结剂及其制备方法，特别涉及一种塑料-金属粘结剂及其制备方法。
背景技术
随着电子领域的迅速发展，为了更好的加工和应用，更多的电子零部件使用塑料和金属两种材料。为了更好的实际应用，有时则需要将塑料和金属材料结合粘结越来，同时也对两种材料的结合力提出了更高的要求。现今塑料材料与金属材料的结合方法主要采用先在粘结部位涂覆一层热敏胶水，然后通过嵌件注塑从而实现两者的结合。然而对于一些表面能很低的塑料或者表面容易钝化的金属材料，则将塑料与金属结合就会有难度，即使两种材料能够采用普通粘结剂和常规方法粘结在一起，但是结合后的组件及其不牢固，粘结强度不高，很容易在较小的外力下被拉扯开；同时有机粘结剂的耐水性不佳，很容易由于水分子的浸入而使得粘结变得更加不牢固。为了提高塑料-金属粘结后的粘结强度，迫切需要一种新型的塑料-金属粘结剂。
发明内容
要解决的技术问题是：为了提高塑料-金属粘结后的粘结强度，提供一种使用简单、粘结强度高且耐水的塑料-金属粘结剂及其制备方法。
技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了一种塑料-金属粘结剂，由下列质量份数的原料组成：
环氧树脂60~75份、酚醛树脂30~48份、异氰酸酯6~14份、铬粉1~5份、钴粉2~8份、顺丁烯二酸二丁酯10~18份、吐温601~6份、硬脂酸钙3~10份、氯化钠2~7份、聚甲氧基二甲醚6~11份、聚甲醛4~10份、硅酸纳2~6份、邻甲苯基缩水甘油醚13~28份、固化剂15~25份、丙酮22~40份和醋酸丁酯30~50份。
优选的，所述的一种塑料-金属粘结剂，由下列质量份数的原料组成：
环氧树脂68份、酚醛树脂34份、异氰酸酯12份、铬粉2份、钴粉5份、顺丁烯二酸二丁酯14份、吐温603份、硬脂酸钙5份、氯化钠5份、聚甲氧基二甲醚9份、聚甲醛4份、硅酸纳3份、邻甲苯基缩水甘油醚18份、固化剂20份、丙酮23份和醋酸丁酯31份。
进一步，优选的，所述的一种塑料-金属粘结剂，由下列质量份数的原料组成：
环氧树脂73份、酚醛树脂40份、异氰酸酯8份、铬粉4份、钴粉3份、顺丁烯二酸二丁酯12份、吐温602份、硬脂酸钙8份、氯化钠3份、聚甲氧基二甲醚7份、聚甲醛6份、硅酸纳4份、邻甲苯基缩水甘油醚18份、固化剂22份、丙酮30份和醋酸丁酯45份。
优选的，所述环氧树脂为环氧树脂E51或环氧树脂E44。
优选的，所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为0.5~2:1~3的复配。
上述所述的一种塑料-金属粘结剂的制备方法，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、邻甲苯基缩水甘油醚、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在35~50℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、钴粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在40℃~60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入异氰酸酯和固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
优选的，所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为0.8:2的复配。
本发明具有以下有益效果：本发明所制备的粘结剂的拉伸强度为2.1~3.2Mpa，显示较高的粘结强度，即使浸水2h后拉伸强度仍保持80%以上，具有较好的耐水性，显示良好的稳定性。此外，试验结果也显示异氰酸酯、钴粉和邻甲苯基缩水甘油醚对该粘结剂的粘结性能有一定影响。本发明所制备的粘结剂适合金属和塑料材料之间的粘结，且粘结工艺简单，可适合批量生产。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种塑料-金属粘结剂的制备方法，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料，具体为：环氧树脂60份、酚醛树脂30份、异氰酸酯6份、铬粉1份、钴粉2份、顺丁烯二酸二丁酯10份、吐温601份、硬脂酸钙3份、氯化钠2份、聚甲氧基二甲醚6份、聚甲醛4~10份、硅酸纳2份、邻甲苯基缩水甘油醚13份、固化剂15份、丙酮22份和醋酸丁酯30份；所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为0.5:1的复配；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、邻甲苯基缩水甘油醚、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在35℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、钴粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在40℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入异氰酸酯和固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
实施例2
一种塑料-金属粘结剂的制备方法，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料，具体为：环氧树脂75份、酚醛树脂48份、异氰酸酯14份、铬粉5份、钴粉8份、顺丁烯二酸二丁酯18份、吐温606份、硬脂酸钙10份、氯化钠7份、聚甲氧基二甲醚11份、聚甲醛4~10份、硅酸纳6份、邻甲苯基缩水甘油醚28份、固化剂25份、丙酮40份和醋酸丁酯50份；所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为2:3的复配；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、邻甲苯基缩水甘油醚、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在50℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、钴粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入异氰酸酯和固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
实施例3
一种塑料-金属粘结剂的制备方法，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料，具体为：环氧树脂67份、酚醛树脂39份、异氰酸酯10份、铬粉3份、钴粉5份、顺丁烯二酸二丁酯14份、吐温603份、硬脂酸钙6份、氯化钠5份、聚甲氧基二甲醚8份、聚甲醛7份、硅酸纳4份、邻甲苯基缩水甘油醚21份、固化剂20份、丙酮31份和醋酸丁酯40份；所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为1.2:2的复配；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、邻甲苯基缩水甘油醚、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在35~50℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、钴粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在40℃~60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入异氰酸酯和固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
实施例4
一种塑料-金属粘结剂的制备方法，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料，具体为：环氧树脂68份、酚醛树脂34份、异氰酸酯12份、铬粉2份、钴粉5份、顺丁烯二酸二丁酯14份、吐温603份、硬脂酸钙5份、氯化钠5份、聚甲氧基二甲醚9份、聚甲醛4份、硅酸纳3份、邻甲苯基缩水甘油醚18份、固化剂20份、丙酮23份和醋酸丁酯31份；所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为0.8:2的复配；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、邻甲苯基缩水甘油醚、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在35~50℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、钴粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在40℃~60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入异氰酸酯和固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
实施例5
一种塑料-金属粘结剂的制备方法，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料，具体为：环氧树脂73份、酚醛树脂40份、异氰酸酯8份、铬粉4份、钴粉3份、顺丁烯二酸二丁酯12份、吐温602份、硬脂酸钙8份、氯化钠3份、聚甲氧基二甲醚7份、聚甲醛6份、硅酸纳4份、邻甲苯基缩水甘油醚18份、固化剂22份、丙酮30份和醋酸丁酯45份；所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为1:2的复配；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、邻甲苯基缩水甘油醚、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在35~50℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、钴粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在40℃~60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入异氰酸酯和固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
对比例
一种塑料-金属粘结剂的制备方法，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料，具体为：环氧树脂75份、酚醛树脂48份、铬粉5份、顺丁烯二酸二丁酯18份、吐温606份、硬脂酸钙10份、氯化钠7份、聚甲氧基二甲醚11份、聚甲醛4~10份、硅酸纳6份、固化剂25份、丙酮40份和醋酸丁酯50份；所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为2:3的复配；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在50℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
性能测试
将待粘结的金属件表面打磨去污，将待粘结的塑料件进行紫外光照30min，然后将上述实施例中所制备的粘结剂分别涂覆在塑料件和金属件上，然后将两者进项挤压固定，最后置于75℃的烘箱中烘烤15min后冷却为塑料-金属粘结件。然后对该粘结件进行性能测试，结果如下表所示：
由此可见，实施例1至5所制备的粘结剂的拉伸强度高为2.1~3.2MPa，且浸水2h后拉伸强度仍保持着较佳值。而对比例中，其拉伸强度降低至1.6MPa，且浸水2h后拉伸强度降低至1.1MPa，说明异氰酸酯、钴粉和邻甲苯基缩水甘油醚对该粘结剂的粘结性能有一定影响。
Claims (7)
1.一种塑料-金属粘结剂，其特征在于，由下列质量份数的原料组成：
环氧树脂60~75份、酚醛树脂30~48份、异氰酸酯6~14份、铬粉1~5份、钴粉2~8份、顺丁烯二酸二丁酯10~18份、吐温601~6份、硬脂酸钙3~10份、氯化钠2~7份、聚甲氧基二甲醚6~11份、聚甲醛4~10份、硅酸纳2~6份、邻甲苯基缩水甘油醚13~28份、固化剂15~25份、丙酮22~40份和醋酸丁酯30~50份。
2.根据权利要求1所述的一种塑料-金属粘结剂，其特征在于，由下列质量份数的原料组成：
环氧树脂68份、酚醛树脂34份、异氰酸酯12份、铬粉2份、钴粉5份、顺丁烯二酸二丁酯14份、吐温603份、硬脂酸钙5份、氯化钠5份、聚甲氧基二甲醚9份、聚甲醛4份、硅酸纳3份、邻甲苯基缩水甘油醚18份、固化剂20份、丙酮23份和醋酸丁酯31份。
3.根据权利要求1所述的一种塑料-金属粘结剂，其特征在于，由下列质量份数的原料组成：
环氧树脂73份、酚醛树脂40份、异氰酸酯8份、铬粉4份、钴粉3份、顺丁烯二酸二丁酯12份、吐温602份、硬脂酸钙8份、氯化钠3份、聚甲氧基二甲醚7份、聚甲醛6份、硅酸纳4份、邻甲苯基缩水甘油醚18份、固化剂22份、丙酮30份和醋酸丁酯45份。
4.根据权利要求1所述的一种塑料-金属粘结剂，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E51或环氧树脂E44。
5.根据权利要求1所述的一种塑料-金属粘结剂，其特征在于，所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为0.5~2:1~3的复配。
6.一种塑料-金属粘结剂的制备方法，其特征在于，该粘结剂由权利要求1~5任一项所述的粘结剂制备而成，制备步骤如下：
按照重量份数称取各原料；
将原料中的环氧树脂、酚醛树脂、顺丁烯二酸二丁酯、邻甲苯基缩水甘油醚、聚甲氧基二甲醚、聚甲醛和醋酸丁酯加入到容器中，在35~50℃的温度下搅拌，得到混合物A；
将原料中的铬粉、钴粉、吐温60、硬脂酸钙、氯化钠和硅酸钠加入到丙酮溶液中，在40℃~60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
将混合物A与混合物B混合搅拌，然后加入异氰酸酯和固化剂，继续搅拌均匀，冷却至室温后即为塑料-金属粘结剂。
7.根据权利要求6所述的一种塑料-金属粘结剂的制备方法，其特征在于，所述固化剂为三甲基已二胺和双苄胺基醚按重量比为0.8:2的复配。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106520019A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-03-22 | 铜陵市肆得科技有限责任公司 | 一种环氧金属抗锈粘结剂及其制备方法 |
| CN113572319A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-29 | 江苏集萃安泰创明先进能源材料研究院有限公司 | 一种径向非晶铁芯及其制备方法 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104910845A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-16 | 深圳先进技术研究院 | 底部填充胶及其制备方法 |
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