CN106221641B - 一种室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂及其中制备方法。室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，包括质量比为100:(50～75)组分A和组分B；组分A包括：双酚A型环氧树脂98.5％～99.9％，消泡剂0.1％～1.5％，其中，百分比为质量百分比；组分B包括：固化剂65％～80％，增韧剂10％～25％，固化促进剂1％～5％，硅烷偶联剂1％～5％和抗氧剂0.2％～1％，其中，百分比为质量百分比。本发明室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂使用范围广，可根据需要选择中温或常温固化；拥有良好的韧性等力学性能和优异的耐温性，完全满足国军标的使用条件。

Description

一种室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂及其制备方法，属于胶黏剂领域。
背景技术
目前的方舱、旅居车及冷藏车等厢体是由复合夹芯板来组成的。复合夹芯板通过结构胶黏剂将两层蒙皮、芯材、隔热层及框架合为一体。厢体在使用过程中，会经历高低温、路途颠簸等环境，因此要求结构胶黏剂在保证强度的条件下，拥有良好的韧性、高低温性能，否则很容易造成复合夹芯板的蒙皮与芯材的脱离、鼓包等问题，严重影响厢体的使用。
复合夹芯板所用的结构胶黏剂种类繁多，一般固化温度在中常温之间。常温固化一般采用真空压床等冷压设备进行压制，在冬季温度很低时，需要额外加热至30～35℃固化。中温固化需要热压机加热至80～90℃固化。
现有的中温固化胶水使用条件有限，不仅受限于热压设备尺寸，而且一般用于表面平整的复合夹芯板，当复合夹芯板两侧蒙皮属于不同材料时，压制完成后很容易造成板材表面的扭曲变形。
目前常温大板胶多为聚氨酯胶，存在力学性能差、贮存性能差、价格较贵等缺陷，且容易造成大板空洞。
发明内容
为了解决现有技术中常温大板胶多为聚氨酯胶力学性能差、贮存性能差、价格较贵，且容易造成大板空洞等缺陷，本发明提供一种室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂及其中制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，包括质量比为100:(50～75)组分A和组分B；组分A包括：双酚A型环氧树脂98.5％～99.9％，消泡剂0.1％～1.5％，其中，百分比为质量百分比，双酚A型环氧树脂与消泡剂的质量和为100％；组分B包括：固化剂65％～80％，增韧剂10％～25％，固化促进剂1％～5％，硅烷偶联剂1％～5％和抗氧剂0.2％～1％，其中，百分比为质量百分比，固化剂、增韧剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和抗氧剂的质量和100％。
本申请上述胶黏剂适用于真空压床和重物压制等冷压方法完成常温固化，固化条件为30～35℃，固化时间10h左右，温度越低，固化时间越长，该方法适用于平板、异形板、超高超长板(宽度＞3米，长度大于10米)、复合材料两侧蒙皮不一致的板材；同时也适用于热压机完成80℃～90℃下中温固化，固化时间不超过1h。
本申请各原料组分之间协同效应显著，用本申请上述胶黏剂所制备的复合夹芯板力学性能、贮存性能优异，耐温性好，无板材空洞等不良现象。
消泡剂可以是破泡聚合物和聚硅氧烷溶液中的一种或几种。为了进一步促进各组分之间的协同效应，提高胶黏剂的使用性能，优选，消泡剂为消泡剂BYK055、消泡剂BYK057、消泡剂BYK066N或消泡剂BYK065中的至少一种。
本申请可采用现有各种固化剂，但为了进一步促进各组分之间的协同效应，提高复合夹芯板的力学性能和贮藏性能，优选，固化剂为活性聚酰胺树脂；进一步优选，固化剂为固化剂V125、固化剂V140、固化剂V150或固化剂Epikure3140中的至少一种。
固化剂V125、固化剂V140和固化剂V150购自德国巴斯夫；Epikure3140购自美国瀚森(Hexion)。
本申请固化剂与液体环氧树脂在室温条件下可以完全固化成型，拥有优良的耐化学性、溶剂性及优良的柔韧性。
为了进一步促进各组分之间的协同效应，减少固化时间，提高所得产品的力学性能，尤其是柔韧性等性能，优选，增韧剂为端胺基液态丁腈橡胶或端羧基液体丁腈橡胶中的至少一种。
本申请上述增韧剂可以降低环氧树脂的凝胶时间和固化时间，同时可以提高环氧树脂固化物的脆性，提高其柔韧性。
为了进一步促进各组分之间的协同效应，减少固化时间，提高所得产品的强度等力学性能，优选，固化促进剂为脂环胺型三聚催化剂。
本申请可采用现有各种偶联剂，但为了进一步促进各组分之间的协同效应，增加粘结强度，提高耐候性，优选，硅烷偶联剂为偶联剂KH550、偶联剂KH560或偶联剂KH570中的至少一种。
为了进一步促进各组分之间的协同效应，增强所得产品的耐候性，优选，抗氧剂为酚类抗氧剂；进一步优选，抗氧剂为抗氧剂2264或抗氧剂264中的至少一种。
上述室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
A、将双酚A型环氧树脂与消泡剂在25±5℃条件下混匀，得组分A；
B、将固化剂、增韧剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和抗氧剂在25～30℃下，持续搅拌3～4h，得组分B；
C、使用前，将组分A和组分B按照100:(50～75)的质量比配胶，即得室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂。
步骤A中混匀优选为在转速为50-80转/分的条件下搅拌2-3小时，步骤B中混匀优选为在转速为50-80转/分的条件下搅拌3-4小时。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂使用范围广，可根据需要选择中温或常温固化；拥有良好的韧性等力学性能和优异的耐温性，完全满足国军标的使用条件。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
甲组份：双组份A型环氧树脂NPEL-128(购自南亚集团)99％，消泡剂BKY055(购自德国比克)1％；
乙组分：活性聚酰胺树脂Epikure3140(购自美国瀚森(Hexion))37％、活性聚酰胺树脂V150(购自德国巴斯夫)36％，端羧基液体丁腈橡胶CTBN 1300X8(深圳市佳迪达化工有限公司)18％，脂环胺型三聚催化剂DMP-30(常州山峰化工有限公司)4％，硅烷偶联剂KH550(购自南京向前化工)4％，抗氧剂264(购自石家庄翼马化工)1％。
上述室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
A、将双酚A型环氧树脂与消泡剂在25℃条件下以60转/min的速度搅拌2.5小时，得组分A；
B、将固化剂、增韧剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和抗氧剂在30℃下，以65转/min的速度持续搅拌3.5h，得组分B；
C、使用前，将组分A和组分B按照100:60的质量比配胶，即得室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂。
实施例2
甲组份：双组份A型环氧树脂NPEL-128(购自南亚集团)99.2％，消泡剂BKY065(购自德国比克)0.8％；
乙组分：活性聚酰胺树脂V150(购自德国巴斯夫)78.5％，端胺基液体丁腈橡胶Hypro1300X16ATBN(深圳市佳迪达化工有限公司)13％，脂环胺型三聚催化剂DMP-30(常州山峰化工有限公司)4％，硅烷偶联剂KH560(购自南京向前化工)4％，抗氧化剂2264(购自石家庄翼马化工)0.5％。
上述室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
A、将双酚A型环氧树脂与消泡剂在25℃条件下以60转/min的速度搅拌2.5小时，得组分A；
B、将固化剂、增韧剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和抗氧剂在30℃下，以70转/min的速度持续搅拌3h，得组分B；
C、使用前，将组分A和组分B按照100:55的质量比配胶，即得室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂。
实施例3
甲组份：双组份A型环氧树脂NPEL-128(购自南亚集团)99.3％，消泡剂BKY066N(购自德国比克)0.7％；
乙组分：活性聚酰胺树脂V140(购自德国巴斯夫)40％、活性聚酰胺树脂V125(购自德国巴斯夫)39％,端胺基液体丁腈橡胶Hypro 1300X42ATBN(深圳市佳迪达化工有限公司)13.5％，脂环胺型三聚催化剂DMP-30(常州山峰化工有限公司)3.5％，硅烷偶联剂KH560(购自南京向前化工)3.3％，抗氧化剂2264(购自石家庄翼马化工)0.4％、抗氧剂264(购自石家庄翼马化工)0.3％。
上述室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
A、将双酚A型环氧树脂与消泡剂在25℃条件下以70转/min的速度搅拌2小时，得组分A；
B、将固化剂、增韧剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和抗氧剂在30℃下，以65转/min的速度持续搅拌3.5h，得组分B；
C、使用前，将组分A和组分B按照100:70的质量比配胶，即得室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂。
上述各实施例所得产品均具有如下性能：
1)适用于真空压床和重物压制等冷压方法完成常温固化，固化条件为30～35℃，固化时间10h，温度越低，固化时间越长。该方法适用于平板、异形板、超高超长板(宽度＞3米，长度大于10米)、复合材料两侧蒙皮不一致的板材；同时也适用于热压机完成80℃～90℃下中温固化，固化时间不超过1h；
2)通过GB/T 7124-2008《胶黏剂拉伸剪切强度测试方法(金属与金属)》测试铝-铝(23±2℃)拉伸剪切强度大于18MPa，铝-铝(93±2℃)拉伸剪切强度大于5MPa，铝-铝(-32±2℃)拉伸剪切强度大于18MPa，在低温、室温及高温下力学性能优良。采用结构胶黏剂压制的复合夹芯板参考GJB2093A-2012依次经过高温贮存试验(70℃，24h)、高温工作试验、低温储存试验(-55℃，24h)、低温工作试验后，未发现夹芯板材空洞。表明此结构胶黏剂完全满足国军标的使用条件。

Claims (7)

1.一种室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，其特征在于：包括质量比为100:（50~75）组分A和组分B；组分A包括：双酚A型环氧树脂98.5%~99.9%，消泡剂0.1%~1.5%，其中，百分比为质量百分比，双酚A型环氧树脂与消泡剂的质量和为100%；组分B包括：固化剂65%~80%，增韧剂10%~25%，固化促进剂1%~5%，硅烷偶联剂1%~5%和抗氧剂0.2%~1%，其中，百分比为质量百分比，固化剂、增韧剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和抗氧剂的质量和100%；
所述固化剂为固化剂V125、固化剂V140、固化剂V150或固化剂Epikure3140中的至少一种活性聚酰胺树脂；所述增韧剂为端胺基液态丁腈橡胶或端羧基液体丁腈橡胶中的至少一种。
2.如权利要求1所述的室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，其特征在于：消泡剂为消泡剂BYK055、消泡剂BYK057、消泡剂BYK066N或消泡剂BYK065中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，其特征在于：固化促进剂为脂环胺型三聚催化剂。
4.如权利要求1或2所述的室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，其特征在于：硅烷偶联剂为偶联剂KH550、偶联剂KH560或偶联剂KH570中的至少一种。
5.如权利要求1或2所述的室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，其特征在于：抗氧剂为酚类抗氧剂。
6.如权利要求5所述的室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂2264或抗氧剂264中的至少一种。
7.权利要求1~6任意一项所述的室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、将双酚A型环氧树脂与消泡剂在25±5℃条件下混匀，得组分A；
B、将固化剂、增韧剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和抗氧剂在25~30℃下，混匀，得组分B；
C、使用前，将组分A和组分B按照100:（50~75）的质量比配胶，即得室温固化的复合夹芯板结构胶黏剂。
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