CN105440999A - 室温固化耐高温防腐环氧结构胶及其制备方法 - Google Patents

室温固化耐高温防腐环氧结构胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种室温固化耐高温防腐环氧结构胶，包括A组分胶和B组分胶，其中，A组分胶包括：双酚A型环氧树脂、环氧硅烷偶联剂、填料以及触变剂；B组分胶包括：氨基封端聚吡咙预聚物、氨基封端超支化聚苯并咪唑、酚醛胺以及氨基硅烷偶联剂。本发明还公开了所述室温固化耐高温防腐环氧结构胶的制备方法。

Description

室温固化耐高温防腐环氧结构胶及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子密封材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种室温固化耐高温防腐环氧结构胶及其制备方法。
背景技术
近年来，由于航空航天、精密电子和机械加工等行业的快速发展，对结构胶的耐热性要求越来越高，例如在航空工业中，要求其耐热可达260℃以上，在某些印刷电路控制板中，要求其使用温度达280℃以上。但是大多数环氧结构胶的最高使用温度不超过150℃，这使其在许多领域的应用受到了限制。此外，为了适应不同的使用环境并降低施工难度，还希望环氧结构胶具备较好的防酸碱腐蚀的能力以及室温固化的能力。
因此，非常需要通过配方以及生产工艺的改进，以获得一种可室温固化，且具备高强度、高耐热性以及高防腐性能的环氧结构胶。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种室温固化耐高温防腐环氧结构胶，包括A组分胶和B组分胶，A组分胶和B组分胶的重量比为A:B＝1:1～5:1，其中：
A组分胶包括：100重量份的双酚A型环氧树脂、1～5重量份的环氧硅烷偶联剂、2～10重量份的填料以及2～10重量份的触变剂；
B组分胶包括：30～50重量份的氨基封端聚吡咙预聚物、2～10重量份的氨基封端超支化聚苯并咪唑、2～5重量份的酚醛胺以及2～5重量份的氨基硅烷偶联剂；
优选地，所述室温固化耐高温防腐环氧结构胶，包括A组分胶和B组分胶，A组分胶和B组分胶的重量比为A:B＝4:1，其中：
A组分胶包括：100重量份的双酚A型环氧树脂、3重量份的环氧硅烷偶联剂、8重量份的填料以及8重量份的触变剂；
B组分胶包括：40重量份的氨基封端聚吡咙预聚物、6重量份的氨基封端超支化聚苯并咪唑、3重量份的酚醛胺以及3重量份的氨基硅烷偶联剂。
在一种实施方式中，所述填料为聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子。
在一种实施方式中，所述聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备方法包括：
(1)萘酐封端聚酰亚胺预聚物的制备
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.8～0.98摩尔的二胺和适量间甲酚，在惰性气体保护下搅拌，当二胺完全溶解后，加入1摩尔的二酐和2.0～4.0摩尔的催化剂，在室温下搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得萘酐封端的聚酰亚胺预聚物；
(2)硅烷改性二氧化硅的制备
在1000mL的带有搅拌器、温度计及冷凝管的金属反应容器中加入去离子水100mL、氨基硅烷偶联剂1g后，在搅拌下缓慢地加入亲水性二氧化硅20g，室温下反应30分钟后通过过滤得到硅烷改性二氧化硅；
(3)聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备
在300mL的烧杯中加入萘酐封端的聚酰亚胺预聚物1.8g，二甲基亚砜150mL，在70℃搅拌溶解后，加入上述硅烷改性二氧化硅15g并升温至80℃搅拌混合2小时；然后将混合物倒入去离子水中，并过滤，将滤饼在120℃真空干燥4小时得的聚酰亚胺包覆二氧化硅复合微粒子。
在一种实施方式中，用于制备所述聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二胺选自1,4-二氨基苯、4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯甲烷、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基联苯、4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、1,6-己二胺以及1,12-二氨基十二烷中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二胺为1,4-二氨基苯。
在一种实施方式中，所述用于制备聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二酐选自均苯四甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐以及1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二酐为1,4,5,8-萘四甲酸二酐。
在一种实施方式中，所述氨基封端聚吡咙预聚物由二酐以及四胺按摩尔比(0.5～0.98)：1制备得到。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的二酐选自均苯四甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐以及1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的二酐为1,4,5,8-萘四甲酸二酐。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、l，2，4，5-四氨基苯以及1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的四胺为3，3’-二氨基联苯胺。
在一种实施方式中，所述氨基封端超支化聚苯并咪唑由三酸和四胺按摩尔比(0.7～1)：2制备得到。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的三酸选自1，3，5-间苯三酸、1，2，4-苯三酸以及3，5-二(4-羧基苯氧基)苯甲酸中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的三酸为3，5-二(4-羧基苯氧基)苯甲酸。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、l，2，4，5-四氨基苯以及1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的四胺为3，3’，4，4’-四氨基二苯醚。
本发明的另一方面提供所述室温固化耐高温防腐环氧结构胶的制备方法，包括：
将A组分胶的成分在20～50℃下混合，以200～1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
将B组分胶的成分在20～50℃下混合，以200～1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
参考以下本发明的优选实施方式的详述以及包括的实施例可更容易地理解
本公开内容。在以下说明书和权利要求书中将提及大量的术语，这些术语被定义为具有下列含义。
“任选的”或“任选地”是指其后描述的事件或事项可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于检测数值的设备的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
当量、浓度或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限走的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“l至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
本发明的一个方面提供一种室温固化耐高温防腐环氧结构胶，包括A组分胶和B组分胶，A组分胶和B组分胶的重量比为A:B＝1:1～5:1，其中：
A组分胶包括：100重量份的双酚A型环氧树脂、1～5重量份的环氧硅烷偶联剂、2～10重量份的填料以及2～10重量份的触变剂；
B组分胶包括：30～50重量份的氨基封端聚吡咙预聚物、2～10重量份的氨基封端超支化聚苯并咪唑、2～5重量份的酚醛胺以及2～5重量份的氨基硅烷偶联剂；
优选地，所述室温固化耐高温防腐环氧结构胶，包括A组分胶和B组分胶，A组分胶和B组分胶的重量比为A:B＝4:1，其中：
A组分胶包括：100重量份的双酚A型环氧树脂、3重量份的环氧硅烷偶联剂、8重量份的填料以及8重量份的触变剂；
B组分胶包括：40重量份的氨基封端聚吡咙预聚物、6重量份的氨基封端超支化聚苯并咪唑、3重量份的酚醛胺以及3重量份的氨基硅烷偶联剂。
双酚A型环氧树脂
用于本申请的双酚A型环氧树脂并无特别限定，可以为市售的商业化产品，例如选自E51、E44、EPON828和EPON826环氧树脂中的一种。
环氧硅烷偶联剂
用于本申请的环氧硅烷偶联剂是指含有活性环氧基团的硅烷偶联剂，可以为市售的商业化产品，例如商业化产品KH-560。
填料
用于本申请的填料并无特别限定，可以为市售的商业化产品或者实验合成的，例如可以为硫酸钙、亲水性二氧化硅或聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子，但优选地，所述填料为聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子，并且所述聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备方法包括：
(1)萘酐封端聚酰亚胺预聚物的制备
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.8～0.98摩尔的二胺和适量间甲酚，在惰性气体保护下搅拌，当二胺完全溶解后，加入1摩尔的二酐和2.0～4.0摩尔的催化剂，在室温下搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得萘酐封端的聚酰亚胺预聚物；
(2)硅烷改性二氧化硅的制备
在1000mL的带有搅拌器、温度计及冷凝管的金属反应容器中加入去离子水100mL、氨基硅烷偶联剂1g后，在搅拌下缓慢地加入亲水性二氧化硅20g，室温下反应30分钟后通过过滤得到硅烷改性二氧化硅；
(3)聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备
在300mL的烧杯中加入萘酐封端的聚酰亚胺预聚物1.8g，二甲基亚砜150mL，在70℃搅拌溶解后，加入上述硅烷改性二氧化硅15g并升温至80℃搅拌混合2小时；然后将混合物倒入去离子水中，并过滤，将滤饼在120℃真空干燥4小时得到聚酰亚胺包覆二氧化硅复合微粒子。
在一种实施方式中，所述用于制备聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二胺选自1,4-二氨基苯、4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯甲烷、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基联苯、4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、1,6-己二胺以及1,12-二氨基十二烷中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二胺为1,4-二氨基苯。
在一种实施方式中，所述用于制备聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二酐选自均苯四甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐以及1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的二酐为1,4,5,8-萘四甲酸二酐。
普通的填料，如亲水性二氧化硅，在结构胶体系中，存在分散的问题，容易团聚，此外，还会导致体系强度的下降。通过在表面包覆聚酰亚胺，既可以解决相容性的问题，又可以使聚酰亚胺包覆的亲水性二氧化硅本身作为纳米级交联点，并提高体系的强度，而且聚酰亚胺本身也具备非常好的耐热性以及耐酸性，从而提供了本发明的有益技术效果。
触变剂
用于本申请的触变剂并无特别限定，可以为市售的商业化产品，例如有机膨润土。
氨基封端聚吡咙预聚物
用于本申请的氨基封端聚吡咙预聚物由二酐以及四胺按摩尔比(0.5～0.98)：1制备得到，且其制备方法包括：
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.5～0.98摩尔的二酐和适量间甲酚，在惰性气体保护下搅拌，当二酐完全溶解后，加入1摩尔的四胺，在室温下搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得氨基封端的聚吡咙预聚物。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的二酐选自均苯四甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐以及1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的二酐为1,4,5,8-萘四甲酸二酐。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、l，2，4，5-四氨基苯以及1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的四胺为3，3’-二氨基联苯胺。
普通的聚吡咙与环氧树脂的相容性不好，通过使用氨基封端聚吡咙预聚物既解决了相容的问题，又可作为高活性的固化剂使用，而且聚吡咙具有非常优异的耐热性以及耐酸性，可有效提高结构胶的耐热性和防腐能力，从而提供了本发明的有益技术效果。
氨基封端超支化聚苯并咪唑
用于本申请的氨基封端超支化聚苯并咪唑由三酸和四胺按摩尔比(0.7～1)：2制备得到，其制备方法包括：
将0.2摩尔四胺先溶解在含有85wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后将0.07摩尔的三酸加入到反应液中，在220℃反应15小时后，降至室温，沉析到水中，然后用氨水中和，过滤，于100℃下真空干燥，得到氨基封端超支化聚苯并咪唑。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的三酸选自1，3，5-间苯三酸、1，2，4-苯三酸以及3，5-二(4-羧基苯氧基)苯甲酸中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的三酸为3，5-二(4-羧基苯氧基)苯甲酸。
在一种实施方式中，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、l，2，4，5-四氨基苯以及1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的四胺为3，3’，4，4’-四氨基二苯醚。
线性聚苯并咪唑的溶解性很差，难以与环氧树脂很好的相容，通过超支化的方法可以有效的解决相容的问题，而且超支化聚苯并咪唑的外部含有大量活性氨基，具有很强的固化能力，此外，聚苯并咪唑本身具备优异的耐碱性以及耐候性，可以有效提高结构胶的防腐能力，从而提供了本发明的有益技术效果。
酚醛胺
用于本申请的酚醛胺并无特别限定，可以为市售的商业化产品。
氨基硅烷偶联剂
用于本申请的氨基硅烷偶联剂，是指含有氨基的硅烷偶联剂，可以为市售的商业化产品，例如KH-550。
本发明的另一方面提供所述室温固化耐高温防腐环氧结构胶的制备方法，包括：
将A组分胶的成分在20～50℃下混合，以200～1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，，即得A组分胶；
将B组分胶的成分在20～50℃下混合，以200～1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，且以下物料所用份数均为重量份。
原料：
所有四胺、二酐以及三酸均购自CTI，SigmaAldrich，AlfaAesar或SCRC，并且直接使用，无需进一步纯化。亲水性二氧化硅(干法气相二氧化硅)，购自沈阳化工股份有限公司。双酚A环氧树脂(E51)、KH-560、硫酸钙、有机膨润土、酚醛胺以及KH-550购自国药集团化学试剂有限公司。其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。
A1：双酚A环氧树脂(E51)
B1：KH-560
C1：硫酸钙
C2：亲水性二氧化硅(干法气相二氧化硅)
C3：聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子，其制备方法为：
(1)萘酐封端聚酰亚胺预聚物的制备
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.8摩尔的4,4'-二氨基联苯和100mL间甲酚，在氮气保护下搅拌，当二胺完全溶解后，加入1摩尔的均苯四甲酸酐和4.0摩尔的苯甲酸，在室温下搅拌30min后，加热至75℃，反应3.5h，再在185℃下，反应4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干24h，即得萘酐封端的聚酰亚胺预聚物；
(2)硅烷改性二氧化硅的制备
在1000mL的带有搅拌器、温度计及冷凝管的金属反应容器中加入去离子水100mL、KH-5501g后，在搅拌下缓慢地加入亲水性二氧化硅20g，室温下反应30分钟后通过过滤得到硅烷改性二氧化硅；
(3)聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备
在300mL的烧杯中加入萘酐封端的聚酰亚胺预聚物1.8g，二甲基亚砜150mL，在70℃搅拌溶解后，加入上述硅烷改性二氧化硅15g并升温至80℃搅拌混合2小时；然后将混合物倒入去离子水中，并过滤，将滤饼在120℃真空干燥4小时得到聚酰亚胺包覆二氧化硅复合微粒子。
C4：聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子，其制备方法为：
(1)萘酐封端聚酰亚胺预聚物的制备
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.98摩尔的1，12-二氨基十二烷、和100mL间甲酚，在氮气保护下搅拌，当二胺完全溶解后，加入1摩尔的3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐和4.0摩尔的苯甲酸，在室温下搅拌30min后，加热至75℃，反应3.5h，再在185℃下，反应4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干24h，即得萘酐封端的聚酰亚胺预聚物；
(2)硅烷改性二氧化硅的制备
在1000mL的带有搅拌器、温度计及冷凝管的金属反应容器中加入去离子水100mL、KH-5501g后，在搅拌下缓慢地加入亲水性二氧化硅20g，室温下反应30分钟后通过过滤得到硅烷改性二氧化硅；
(3)聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备
在300mL的烧杯中加入萘酐封端的聚酰亚胺预聚物1.8g，二甲基亚砜150mL，在70℃搅拌溶解后，加入上述硅烷改性二氧化硅15g并升温至80℃搅拌混合2小时；然后将混合物倒入去离子水中，并过滤，将滤饼在120℃真空干燥4小时得到聚酰亚胺包覆二氧化硅复合微粒子。
C5：聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子，其制备方法为：
(1)萘酐封端聚酰亚胺预聚物的制备
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.95摩尔的1,4-二氨基苯和100mL间甲酚，在氮气保护下搅拌，当二胺完全溶解后，加入1摩尔的1,4,5,8-萘四甲酸二酐和4.0摩尔的苯甲酸，在室温下搅拌30min后，加热至75℃，反应3.5h，再在185℃下，反应4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干24h，即得萘酐封端的聚酰亚胺预聚物；
(2)硅烷改性二氧化硅的制备
在1000mL的带有搅拌器、温度计及冷凝管的金属反应容器中加入去离子水100mL、KH-5501g后，在搅拌下缓慢地加入亲水性二氧化硅20g，室温下反应30分钟后通过过滤得到硅烷改性二氧化硅；
(3)聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备
在300mL的烧杯中加入萘酐封端的聚酰亚胺预聚物1.8g，二甲基亚砜150mL，在70℃搅拌溶解后，加入上述硅烷改性二氧化硅15g并升温至80℃搅拌混合2小时；然后将混合物倒入去离子水中，并过滤，将滤饼在120℃真空干燥4小时得到聚酰亚胺包覆二氧化硅复合微粒子。
D1：有机膨润土
E1：氨基封端聚吡咙预聚物，其制备方法为：
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.5摩尔的均苯四甲酸酐以及1000mL的间甲酚，在氮气保护下搅拌，当二酐完全溶解后，加入1摩尔的1，2，5，6-四氨基萘，在室温下搅拌30min后，加热至75℃，反应3.5h，再在185℃下，反应4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干24h，即得。
E2：氨基封端聚吡咙预聚物，其制备方法为：
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.98摩尔的3,4,9,10-苝四羧酸酐以及1000mL的间甲酚，在氮气保护下搅拌，当二酐完全溶解后，加入1摩尔的3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮，在室温下搅拌30min后，加热至75℃，反应3.5h，再在185℃下，反应4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干24h，即得。
E3：氨基封端聚吡咙预聚物，其制备方法为：
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.95摩尔的1,4,5,8-萘四甲酸二酐以及1000mL的间甲酚，在氮气保护下搅拌，当二酐完全溶解后，加入1摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌30min后，加热至75℃，反应3.5h，再在185℃下，反应4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干24h，即得。
F1：氨基封端超支化聚苯并咪唑，其制备方法为：
将0.2摩尔3，3’-二氨基联苯胺先溶解在含有85wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后将0.07摩尔的1，3，5-间苯三酸加入到反应液中，在220℃反应15小时后，降至室温，沉析到水中，然后用氨水中和，过滤，于100℃下真空干燥，得到氨基封端超支化聚苯并咪唑。
F2：氨基封端超支化聚苯并咪唑，其制备方法为：
将0.2摩尔3，3’，4，4’-四氨基二苯醚先溶解在含有85wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后将0.07摩尔的3，5-二(4-羧基苯氧基)苯甲酸加入到反应液中，在220℃反应15小时后，降至室温，沉析到水中，然后用氨水中和，过滤，于100℃下真空干燥，得到氨基封端超支化聚苯并咪唑。
G1：酚醛胺
H1：KH-550
实施例1：
A组分：将A1100重量份，B11重量份，C12重量份以及D12重量份在20℃下混合，以200～1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E130重量份，F12重量份，G12重量份以及H12重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例2：
A组分：将A1100重量份，B15重量份，C110重量份以及D110重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E150重量份，F110重量份，G15重量份以及H15重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例3：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C18重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E140重量份，F16重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例4：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C28重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E140重量份，F16重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例5：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C38重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E140重量份，F16重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例6：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C48重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E140重量份，F16重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例7：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C58重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E140重量份，F16重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例8：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C58重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E240重量份，F16重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例9：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C58重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E340重量份，F16重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
实施例10：
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C58重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E340重量份，F26重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
对比例1
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C58重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将F26重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
对比例2
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C58重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将E340重量份，G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
对比例3
A组分：将A1100重量份，B13重量份，C58重量份以及D18重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
B组份：将G13重量份以及H13重量份在20℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶；
使用时将A组分胶和B组分胶组分按比例A：B＝4：1混合均匀，在2小时内施工，室温下5小时完全固化。
测试方法
对上述实施例1～10以及对比例1～3得到的结构胶进行测试，并以测试其对镀锌钢的粘结能力，测试方法如下：
拉伸强度：按照ISO527标准测定。
剪切强度：按照ISO1465标准测定。
T型剥离强度：按照GB-T2790标准测定。
耐高温性能：测试200℃下的剪切强度。
耐碱性能：将所得结构胶浸泡在50℃的1mol/L的氢氧化钠水溶液中，24小时后测试其拉伸强度损失率。
耐酸性能：将所得结构胶浸泡在50℃的1mol/L的硫酸水溶液中，24小时后测试其拉伸强度损失率。
测试结果见表1。
表1
以上数据可以看出，与不使用聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子、氨基封端聚吡咙预聚物以及氨基封端超支化聚苯并咪唑的产品相比，本发明制备的结构胶在具备高强度的同时，还具有更好的耐热性以及防腐性能，因此提供了本发明的有益技术效果。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种室温固化耐高温防腐环氧结构胶，包括A组分胶和B组分胶，A组分胶和B组分胶的重量比为A:B＝1:1～5:1，其中：
A组分胶包括：100重量份的双酚A型环氧树脂、1～5重量份的环氧硅烷偶联剂、2～10重量份的填料以及2～10重量份的触变剂；
B组分胶包括：30～50重量份的氨基封端聚吡咙预聚物、2～10重量份的氨基封端超支化聚苯并咪唑、2～5重量份的酚醛胺以及2～5重量份的氨基硅烷偶联剂。
2.如权利要求1所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述填料为聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子。
3.如权利要求2所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备方法包括：
(1)萘酐封端聚酰亚胺预聚物的制备
在完全干燥的三口烧瓶中加入0.8～0.98摩尔的二胺和适量间甲酚，在惰性气体保护下搅拌，当二胺完全溶解后，加入1摩尔的二酐和2.0～4.0摩尔的催化剂，在室温下搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得萘酐封端的聚酰亚胺预聚物；
(2)硅烷改性二氧化硅的制备
在1000mL的带有搅拌器、温度计及冷凝管的金属反应容器中加入去离子水100mL、氨基硅烷偶联剂1g后，在搅拌下缓慢地加入亲水性二氧化硅20g，室温下反应30分钟后通过过滤得到硅烷改性二氧化硅；
(3)聚酰亚胺包覆二氧化硅复合粒子的制备
在300mL的烧杯中加入所述萘酐封端的聚酰亚胺预聚物1.8g，二甲基亚砜150mL，在70℃搅拌溶解后，加入上述硅烷改性二氧化硅15g并升温至80℃搅拌混合2小时；然后将混合物倒入去离子水中，并过滤，将滤饼在120℃真空干燥4小时得到聚酰亚胺包覆二氧化硅复合微粒子。
4.如权利要求1所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述氨基封端聚吡咙预聚物由二酐以及四胺按摩尔比(0.5～0.98)：1制备得到。
5.如权利要求4所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的二酐选自均苯四甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐以及1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的任意一种或多种。
6.如权利要求4所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述用于制备氨基封端聚吡咙预聚物的四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、l，2，4，5-四氨基苯以及1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种。
7.如权利要求1所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述氨基封端超支化聚苯并咪唑由三酸和四胺按摩尔比(0.7～1)：2制备得到。
8.如权利要求7所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的三酸选自1，3，5-间苯三酸、1，2，4-苯三酸以及3，5-二(4-羧基苯氧基)苯甲酸中的任意一种或多种。
9.如权利要求7所述的室温固化耐高温防腐环氧结构胶，其中，所述用于制备氨基封端超支化聚苯并咪唑的四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、l，2，4，5-四氨基苯以及1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种。
10.室温固化耐高温防腐环氧结构胶的制备方法，包括：
将权利要求1～9中任一项所述的A组分胶的成分在20～50℃下混合，以200～1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得A组分胶；
将权利要求1～9中任一项所述的B组分胶的成分在20～50℃下混合，以200～1000转/分钟的速度机械搅拌分散30分钟，即得B组分胶。
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