CN106381116A - 方舱大板粘接专用胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种方舱大板粘接专用胶粘剂及其制备方法，将环氧树脂和活性稀释剂按比例搅拌混合，然后在搅拌条件下按比例依次加入增韧剂、偶联剂和填料，使用前搅拌加入胺类固化剂，混合均匀，最终得到所需的胶粘剂。本发明所选用的各种原材料均属于市场在售的常见材料，原材料的价格低廉，性能稳定，各种组分的配制方法简单，配制好的胶粘剂性能稳定。本发明的胶粘剂粘度低，耐高温性能好，常温、加热均可固化，具有优异的剥离强度、剪切强度。本发明施工操作简单，适合金属与金属、金属与非金属的粘接。

Description

方舱大板粘接专用胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于先进制造技术领域的先进成型与工艺技术。
背景技术
环氧胶粘剂具有优异的工艺性能、力学性能、粘接性能、耐候性，但由于其交联密度高、固化物脆，耐冲击性能差以及易产生微裂纹等缺陷，使其应用受到了较大程度的限制。因此，环氧胶粘剂的研究主要集中在配方的设计及配方的改性研究方面。
粘接制板作为方舱大板的关键成型技术，决定了产品的质量和寿命。众多方舱生产厂家都是采购市场现有的胶粘剂进行大板制作的。市场通用胶粘剂在方舱中应用存在诸多问题和弊端：(1)胶粘剂的耐高温性能较差，当方舱表面温度达到100℃左右时，产品容易出现脱粘、鼓包、漏雨等问题。目前市场在售普通环氧胶粘剂的高温(100℃)剪切强度在2～3MPa。(2)为了降低成本，市场在售的胶粘剂通常添加更多的填料，但填料过多会增大胶液的粘度，不利于胶液的流动，特别是在环境温度较低的情况下，胶粘剂使用将受到限制。市场在售方舱大板粘接胶粘剂的粘度均10000mPa.s以上。(3)对于综合性能要求较高的方舱用胶，其价格昂贵，有的厂家还依赖于进口胶粘剂，这无形中增加了方舱的生产成本。目前，满足方舱大板粘接使用要求的进口胶粘剂，其价格均高于150元/公斤。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种方舱大板粘接专用胶粘剂，满足方舱的常温固化、高强度、低粘度、低成本、耐高温等使用要求，对于提高产品的质量和寿命、降低生产成本意义重大。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种方舱大板粘接专用胶粘剂，按照质量份数包括700～1050份环氧树脂、35～105份活性稀释剂、175～280份增韧剂、14～42份偶联剂、70～210份填料1、140～350份填料2和25～40份胺类固化剂；其中，所述的环氧树脂选用E44环氧树脂、E51环氧树脂或E44、E51环氧树脂任意比例的混合物，活性稀释剂选用环氧丙烷丁基醚660A或环氧丙烷丁基醚501，增韧剂选用聚硫橡胶或丁腈橡胶，偶联剂选用KH550或KH560，填料1和填料2分别选用三氧化二铝、碳酸钙、石棉、氢氧化铝中的任意一种，胺类固化剂选用胺类固化剂593或105缩胺。
本发明还提供上述方舱大板粘接专用胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂和活性稀释剂按照上述比例搅拌混合，然后在搅拌条件下按照上述比例依次加入增韧剂、偶联剂、填料1和填料2，使用前搅拌加入胺类固化剂，混合均匀，最终得到所需的胶粘剂。
本发明的有益效果是：所选用的各种原材料均属于市场在售的常见材料，原材料的价格低廉，性能稳定，各种组分的配制方法简单，配制好的胶粘剂性能稳定。本发明的胶粘剂粘度低，耐高温性能好，常温、加热均可固化，具有优异的剥离强度、剪切强度，粘接样件的常温剪切强度达到18MPa以上、粘接样件在100℃下的剪切强度达到5MPa以上，胶粘剂的价格为市场在售胶粘剂价格的50％左右。本发明施工操作简单，适合金属与金属、金属与非金属的粘接。
附图说明
图1是本发明胶粘剂的制备流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明涉及方舱大板粘接胶粘剂的组成及配置方法。
本发明的胶粘剂包括A和B两个组分，其中A组分的质量份数分别为：环氧树脂100～150份，活性稀释剂5～15份，增韧剂25～40份，偶联剂2～6份，填料1 10～30份，填料2 20～50份。B组分胺类固化剂的质量份数为25～40份。胶粘剂中A组分与B组分的质量之比为7:1。其中环氧树脂选用E44，E51或E44、E51的混合物，活性稀释剂选用660A、501，增韧剂选用聚硫橡胶、丁腈橡胶，偶联剂选用KH550、KH560，填料选用三氧化二铝、碳酸钙、石棉、氢氧化铝，胺类固化剂选用593、105缩胺。
本发明的胶粘剂的配置方法是将环氧树脂和活性稀释剂按照上述比例搅拌混合，然后在搅拌条件下依次加入增韧剂、偶联剂、填料1和填料2，使用前搅拌加入胺类固化剂，混合均匀，最终得到所需的胶粘剂。
本发明属于常温固化、高强度方舱大板粘接专用胶粘剂，本发明涉及胶粘剂的组成、配置方法及性能测试结果。
环氧胶粘剂一般是由环氧树脂、固化剂、偶联剂、增韧剂、填料、稀释剂和其它辅料组成。环氧树脂是环氧胶粘剂的主要组成部分，环氧树脂的主要指标包括环氧树脂的种类、环氧值、粘度、杂质含量、价格、供货渠道等。作为胶粘剂的环氧树脂的环氧值最好选用中等环氧值(0.25～0.45)，环氧值过高的树脂强度大，但较脆；环氧值低树脂高温强度差。固化剂对环氧树脂的性能影响较大，不仅影响固化速度还影响胶层的耐温性能。优选固化剂的主要指标包括固化剂的胺值、固化方式、无毒或者低毒、适用期、价格、供货渠道等。环氧树脂的最大缺点就是韧性差，因此，增韧剂是环氧胶体系必不可少的组分。增韧剂选用应与环氧体系相溶性好、有较好的增韧效果、价格适中。偶联剂主要作用是改变无机物与有机物之间的界面性质，提高胶层的粘接强度改善体系的综合性能。环氧胶粘剂除了以上组分外还需添加填料，填料有提高胶粘剂的粘接强度、降低收缩率、改善固化散热条件、调节粘度、降低成本等作用。
例1
本发明的胶粘剂包括A和B两个组分，其中A组分的质量份数分别为：环氧树脂E-51100～150份，环氧丙烷丁基醚5～15份，聚硫橡胶25～40份，氨丙基三乙氧基硅烷2～6份，三氧化二铝(化学纯)10～30份，碳酸钙(分析纯)20～50份。B组分胺类固化剂593的质量份数为25～40份。胶粘剂中A组分与B组分的质量之比为7:1。胶粘剂的各组分按图1顺序进行搅拌混合，搅拌具体时间与配胶量有关，以混合后颜色均匀为准，添加固化剂后应严格控制胶液的搅拌时间，防止搅拌过度而缩短操作时间。
本发明的胶粘剂铝-铝粘接样件性能指标如下：
粘度：7000mPa.s(25℃)；
固化类型：室温固化、加热固化均可，加热固化可以提高胶层的粘接强度；
初始固化时间：120分钟(粘接样件在45℃条件下)；
最终固化时间：5天(粘接样件在室温条件下)；
操作时间：50分钟(粘接样件在45℃条件下)；
剥离强度：3.7N/mm(铝-铝粘接样件，25℃)；
剪切强度：18.1MPa(铝-铝粘接样件，25℃)；
5.1MPa(铝-铝粘接样件，100℃)；
价格：50元/公斤。
例2
本发明的胶粘剂包括A和B两个组分，其中A组分的质量份数分别为：环氧树脂E-51100～150份，环氧丙烷丁基醚5～15份，聚硫橡胶25～40份，氨丙基三乙氧基硅烷2～6份，三氧化二铝(化学纯)10～30份，碳酸钙(分析纯)20～50份。B组分胺类固化剂105缩胺的质量份数为25～40份。胶粘剂中A组分与B组分的质量之比为7:1。胶粘剂的各组分按图1顺序进行搅拌混合，搅拌具体时间与配胶量有关，以混合后颜色均匀为准，添加固化剂后应严格控制胶液的搅拌时间，防止搅拌过度而缩短操作时间。
本发明的胶粘剂铝-铝粘接样件性能指标如下：
粘度：7000mPa.s(25℃)；
固化类型：室温固化、加热固化均可，加热固化可以提高胶层的粘接强度；
初始固化时间：130分钟(粘接样件在45℃条件下)；
最终固化时间：5天(粘接样件在室温条件下)；
操作时间：55分钟(粘接样件在45℃条件下)；
剥离强度：4.0N/mm(铝-铝粘接样件，25℃)；
剪切强度：20.1MPa(铝-铝粘接样件，25℃)；
5.6MPa(铝-铝粘接样件，100℃)；
价格：60元/公斤。

Claims (2)

1.一种方舱大板粘接专用胶粘剂，其特征在于：按照质量份数包括700～1050份环氧树脂、35～105份活性稀释剂、175～280份增韧剂、14～42份偶联剂、70～210份填料1、140～350份填料2和25～40份胺类固化剂；其中，所述的环氧树脂选用E44环氧树脂、E51环氧树脂或E44、E51环氧树脂任意比例的混合物，活性稀释剂选用环氧丙烷丁基醚660A或环氧丙烷丁基醚501，增韧剂选用聚硫橡胶或丁腈橡胶，偶联剂选用KH550或KH560，填料1和填料2分别选用三氧化二铝、碳酸钙、石棉、氢氧化铝中的任意一种，胺类固化剂选用胺类固化剂593或105缩胺。
2.一种权利要求1所述方舱大板粘接专用胶粘剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将环氧树脂和活性稀释剂按照上述比例搅拌混合，然后在搅拌条件下按照上述比例依次加入增韧剂、偶联剂、填料1和填料2，使用前搅拌加入胺类固化剂，混合均匀，最终得到所需的胶粘剂。
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