CN109370492A - 一种高粘合性的环氧粘合剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高粘合性的环氧粘合剂及其制备方法，涉及环氧粘合剂生产技术领域。所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂32‑36份、乙烯基树脂24‑28份、聚酯12‑16份、酚醛树脂14‑18份、滑石粉12‑16份、白炭黑10‑14份、聚丙烯酸甲酯18‑22份、羧甲基纤维素钠14‑18份、碳纤维10‑14份、维纶纤维6‑10份、超细煅烧高岭土18‑22份、硅灰石粉14‑18份、海泡石粉10‑14份、氧化铝6‑10份、偶联剂4‑8份、分散剂4‑8份、固化剂2‑6份、消泡剂2‑6份。本发明本发明采用多种原料制成两种高粘合性材料，并将其混合在环氧粘合剂的原料内，使制得的粘合剂具有高粘合性能，防止粘合剂与物体发生脱胶的现象，两种高粘合性材料相互配合，有效提高了粘合剂的粘合性，粘合效果好，使用寿命长。

Description

一种高粘合性的环氧粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环氧粘合剂生产技术领域，具体涉及一种高粘合性的环氧粘合剂及其制备方法。
背景技术
环氧粘合剂是以环氧树脂与固化剂等添加剂配制成的粘合性、韧性好、反应活性大的固化体系。环氧树脂胶粘剂可室温固化，具有优异的耐油、耐水、耐酸、碱、耐有机溶剂的性能，可粘接潮湿面，油面及金属、塑料、陶瓷、硬质橡皮、木材等。
目前的环氧粘合剂的配方组成和生产工艺不合理，导致粘合剂的粘合性不够高，使得粘合剂与其他物体粘合时容易发生脱胶的现象，严重影响粘合剂的使用效果，粘合剂使用寿命短，给使用者带来了较大的麻烦。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种高粘合性的环氧粘合剂及其制备方法，本发明采用多种原料制成两种高粘合性材料，并将其混合在环氧粘合剂的原料内，使制得的粘合剂具有高粘合性能，防止粘合剂与物体发生脱胶的现象，两种高粘合性材料相互配合，有效提高了粘合剂的粘合性，粘合效果好，使用寿命长。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种高粘合性的环氧粘合剂，所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂32-36份、乙烯基树脂24-28份、聚酯12-16份、酚醛树脂14-18份、滑石粉12-16份、白炭黑10-14份、聚丙烯酸甲酯18-22份、羧甲基纤维素钠14-18份、碳纤维10-14份、维纶纤维6-10份、超细煅烧高岭土18-22份、硅灰石粉14-18份、海泡石粉10-14份、氧化铝6-10份、偶联剂4-8份、分散剂4-8份、固化剂2-6份、消泡剂2-6份。
优选的，所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂34份、乙烯基树脂26份、聚酯14份、酚醛树脂16份、滑石粉14份、白炭黑12份、聚丙烯酸甲酯20份、羧甲基纤维素钠16份、碳纤维12份、维纶纤维8份、超细煅烧高岭土20份、硅灰石粉16份、海泡石粉12份、氧化铝8份、偶联剂6份、分散剂6份、固化剂4份、消泡剂4份。
优选的，所述偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆类偶联剂以质量比为2:1:1混合而成。
优选的，所述分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为1:2:1混合而成。
优选的，所述固化剂由双氰胺和间苯二胺以质量比为1:1混合而成。
优选的，所述消泡剂由聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷以1:1:2混合而成。
优选的，所述环氧粘合剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将环氧树脂、乙烯基树脂和聚酯加入反应釜内进行混合，并对反应釜进行水浴加热，使其内部的温度为75-85℃，加热60-80min后得粘合剂基料备用；
（2）将滑石粉和白炭黑研磨至过600目筛，并且与酚醛树脂混合后加入上述步骤（1）中的反应釜内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，加热60-80min后得粘合剂原料备用；
（3）将聚丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、碳纤维和维纶纤维加入混炼机内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（2）中的反应釜内，继续混炼60-80min得粘合剂物料备用；
（4）将超细煅烧高岭土、硅灰石粉、海泡石粉和氧化铝研磨至过600目筛，并加入混炼机内，加入剩余的偶联剂和分散剂，再加入固化剂和消泡剂进行混合，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（3）中的反应釜内，继续混炼60-80min后自然冷却至室温得到产品。
优选的，步骤（1）中调整转速至160-200r/min进行混合，步骤（3）和（4）中均调整转速至120-160r/min。
本发明提供一种高粘合性的环氧粘合剂及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
（1）本发明采用聚丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、碳纤维、维纶纤维、超细煅烧高岭土、硅灰石粉、海泡石粉和氧化铝为原料制成两种高粘合性材料，并将其依次混合在环氧粘合剂的原料内，使制得的粘合剂具有高粘合性能，防止粘合剂与物体发生脱胶的现象，两种高粘合性材料相互配合，有效提高了粘合剂的粘合性，粘合效果好，使用寿命长；
（2）本发明采用水浴加热的方式使反应釜中的原料受热均匀，从而使得原料混合的更加均匀，制得的粘合剂性能均衡且优异；
（3）本发明采用偶联剂、分散剂、固化剂和消泡剂，使得粘合剂内各种组分相互联合且均匀分散，同时消除其内部的气泡，粘合剂使用时易于固化，粘合剂性能好，适宜推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高粘合性的环氧粘合剂，所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂32份、乙烯基树脂24份、聚酯12份、酚醛树脂14份、滑石粉12份、白炭黑10份、聚丙烯酸甲酯18份、羧甲基纤维素钠14份、碳纤维10份、维纶纤维6份、超细煅烧高岭土18份、硅灰石粉14份、海泡石粉10份、氧化铝6份、偶联剂4份、分散剂4份、固化剂2份、消泡剂2份。
其中，偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆类偶联剂以质量比为2:1:1混合而成；分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为1:2:1混合而成；固化剂由双氰胺和间苯二胺以质量比为1:1混合而成；消泡剂由聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷以1:1:2混合而成。
所述环氧粘合剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将环氧树脂、乙烯基树脂和聚酯加入反应釜内进行混合，并对反应釜进行水浴加热，使其内部的温度为75-85℃，调整转速至160-200r/min，加热60-80min后得粘合剂基料备用；
（2）将滑石粉和白炭黑研磨至过600目筛，并且与酚醛树脂混合后加入上述步骤（1）中的反应釜内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，加热60-80min后得粘合剂原料备用；
（3）将聚丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、碳纤维和维纶纤维加入混炼机内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，调整转速至120-160r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（2）中的反应釜内，继续混炼60-80min得粘合剂物料备用；
（4）将超细煅烧高岭土、硅灰石粉、海泡石粉和氧化铝研磨至过600目筛，并加入混炼机内，加入剩余的偶联剂和分散剂，再加入固化剂和消泡剂进行混合，调整转速至120-160r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（3）中的反应釜内，继续混炼60-80min后自然冷却至室温得到产品。
实施例2：
一种高粘合性的环氧粘合剂，所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂34份、乙烯基树脂26份、聚酯14份、酚醛树脂16份、滑石粉14份、白炭黑12份、聚丙烯酸甲酯20份、羧甲基纤维素钠16份、碳纤维12份、维纶纤维8份、超细煅烧高岭土20份、硅灰石粉16份、海泡石粉12份、氧化铝8份、偶联剂6份、分散剂6份、固化剂4份、消泡剂4份。
其中，偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆类偶联剂以质量比为2:1:1混合而成；分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为1:2:1混合而成；固化剂由双氰胺和间苯二胺以质量比为1:1混合而成；消泡剂由聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷以1:1:2混合而成。
所述环氧粘合剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将环氧树脂、乙烯基树脂和聚酯加入反应釜内进行混合，并对反应釜进行水浴加热，使其内部的温度为75-85℃，调整转速至160-200r/min，加热60-80min后得粘合剂基料备用；
（2）将滑石粉和白炭黑研磨至过600目筛，并且与酚醛树脂混合后加入上述步骤（1）中的反应釜内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，加热60-80min后得粘合剂原料备用；
（3）将聚丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、碳纤维和维纶纤维加入混炼机内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，调整转速至120-160r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（2）中的反应釜内，继续混炼60-80min得粘合剂物料备用；
（4）将超细煅烧高岭土、硅灰石粉、海泡石粉和氧化铝研磨至过600目筛，并加入混炼机内，加入剩余的偶联剂和分散剂，再加入固化剂和消泡剂进行混合，调整转速至120-160r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（3）中的反应釜内，继续混炼60-80min后自然冷却至室温得到产品。
实施例3：
一种高粘合性的环氧粘合剂，所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂36份、乙烯基树脂28份、聚酯16份、酚醛树脂18份、滑石粉16份、白炭黑14份、聚丙烯酸甲酯22份、羧甲基纤维素钠18份、碳纤维14份、维纶纤维10份、超细煅烧高岭土22份、硅灰石粉18份、海泡石粉14份、氧化铝10份、偶联剂8份、分散剂8份、固化剂6份、消泡剂6份。
其中，偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆类偶联剂以质量比为2:1:1混合而成；分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为1:2:1混合而成；固化剂由双氰胺和间苯二胺以质量比为1:1混合而成；消泡剂由聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷以1:1:2混合而成。
所述环氧粘合剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将环氧树脂、乙烯基树脂和聚酯加入反应釜内进行混合，并对反应釜进行水浴加热，使其内部的温度为75-85℃，调整转速至160-200r/min，加热60-80min后得粘合剂基料备用；
（2）将滑石粉和白炭黑研磨至过600目筛，并且与酚醛树脂混合后加入上述步骤（1）中的反应釜内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，加热60-80min后得粘合剂原料备用；
（3）将聚丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、碳纤维和维纶纤维加入混炼机内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，调整转速至120-160r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（2）中的反应釜内，继续混炼60-80min得粘合剂物料备用；
（4）将超细煅烧高岭土、硅灰石粉、海泡石粉和氧化铝研磨至过600目筛，并加入混炼机内，加入剩余的偶联剂和分散剂，再加入固化剂和消泡剂进行混合，调整转速至120-160r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（3）中的反应釜内，继续混炼60-80min后自然冷却至室温得到产品。
实施例4：
检测本发明环氧粘合剂的粘合性能，选取上述实施例1-3所制得的产品和市面上普通的环氧粘合剂，采用固结快剪试验法检测粘合剂的粘合性能（剪切强度：MPa），以实施例1-3所得材料为实验组1-3，普通环氧粘合剂为对照组，结果如下表所示：
组别 实验组1 实验组2 实验组3 对照组
剪切强度 13.9 15.4 12.7 10.6
由上表可知，由于剪切强度越高则粘合性能越好，因此本发明所制得产品的粘合性能远远优于普通环氧粘合剂，且实施例2所制得的环氧粘合剂的粘合性能最佳。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高粘合性的环氧粘合剂，其特征在于，所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂32-36份、乙烯基树脂24-28份、聚酯12-16份、酚醛树脂14-18份、滑石粉12-16份、白炭黑10-14份、聚丙烯酸甲酯18-22份、羧甲基纤维素钠14-18份、碳纤维10-14份、维纶纤维6-10份、超细煅烧高岭土18-22份、硅灰石粉14-18份、海泡石粉10-14份、氧化铝6-10份、偶联剂4-8份、分散剂4-8份、固化剂2-6份、消泡剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种高粘合性的环氧粘合剂，其特征在于，所述环氧粘合剂由以下重量份的原料制成：环氧树脂34份、乙烯基树脂26份、聚酯14份、酚醛树脂16份、滑石粉14份、白炭黑12份、聚丙烯酸甲酯20份、羧甲基纤维素钠16份、碳纤维12份、维纶纤维8份、超细煅烧高岭土20份、硅灰石粉16份、海泡石粉12份、氧化铝8份、偶联剂6份、分散剂6份、固化剂4份、消泡剂4份。
3.根据权利要求1所述的一种高粘合性的环氧粘合剂，其特征在于，所述偶联剂由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆类偶联剂以质量比为2:1:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种高粘合性的环氧粘合剂，其特征在于，所述分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为1:2:1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种高粘合性的环氧粘合剂，其特征在于，所述固化剂由双氰胺和间苯二胺以质量比为1:1混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种高粘合性的环氧粘合剂，其特征在于，所述消泡剂由聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷以1:1:2混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种高粘合性的环氧粘合剂的制备方法，其特征在于，所述环氧粘合剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将环氧树脂、乙烯基树脂和聚酯加入反应釜内进行混合，并对反应釜进行水浴加热，使其内部的温度为75-85℃，加热60-80min后得粘合剂基料备用；
（2）将滑石粉和白炭黑研磨至过600目筛，并且与酚醛树脂混合后加入上述步骤（1）中的反应釜内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，加热60-80min后得粘合剂原料备用；
（3）将聚丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、碳纤维和维纶纤维加入混炼机内进行混合，再加入分散剂和偶联剂，分散剂和偶联剂的加入量分别为原料中分散剂和偶联剂量的1/3，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（2）中的反应釜内，继续混炼60-80min得粘合剂物料备用；
（4）将超细煅烧高岭土、硅灰石粉、海泡石粉和氧化铝研磨至过600目筛，并加入混炼机内，加入剩余的偶联剂和分散剂，再加入固化剂和消泡剂进行混合，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼40-60min后将其打入上述步骤（3）中的反应釜内，继续混炼60-80min后自然冷却至室温得到产品。
8.根据权利要求7所述的一种高粘合性的环氧粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中调整转速至160-200r/min进行混合，步骤（3）和（4）中均调整转速至120-160r/min。
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