CN110591621A - 氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂及其制备方法和用途，所述微波固化胶黏剂组分以质量百分比计为：70‑80％环氧树脂及固化剂、0.5‑1％偶联剂、2‑5％吸波填料以及15‑25％功能填料；制备方法包括以下步骤：S1称取一定量的偶联剂、吸波填料以及功能填料，充分混合至均匀，制得混合粉末；S2称取一定量的环氧树脂和固化剂，与步骤S1中的混合粉末充分搅拌至均匀，制得微波固化胶黏剂。本发明提出的技术方案的有益效果是：制备微波固化胶黏剂，仅需适用便携式微波设备，即可实现对胶黏剂均匀加热，快速固化。

Description

氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂及其制备方法和用途。
背景技术
复合材料(玻璃纤维复合材料，碳纤维复合材料)做为一种轻量化材料，广泛的应用于飞机、汽车、风力发电设备、体育用具。
当复合材料发生严重碰撞后，会在局部发生分层、缺口、破孔、断裂和胶结区脱胶等形式的损伤，尤其飞机和汽车在发生上述损伤后不易直接更换，就面临维修的问题。
对于较小的分层和胶结区脱胶，通常采用注射法维修，即将胶黏剂注入损伤区域，通常这些胶黏剂必须通过加热固化，固化过程存在传热速率慢、温度梯度大、固化不均匀和固化速度慢的缺陷，从而导致维修环境要求苛刻，难以实现高质量的维修。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂及其制备方法和用途，旨在制备微波固化胶黏剂，仅需适用便携式微波设备，即可实现对胶黏剂均匀加热，快速固化。
本发明的实施例提供一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，所述微波固化胶黏剂组分以质量百分比计为：70-80％环氧树脂及固化剂、0.5-1％偶联剂、2-5％吸波填料以及15-25％功能填料。
进一步地，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的一种或几种；所述偶联剂包括硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种；所述吸波填料包括Fe粉、Fe3O4粉、SiO2粉、SiC粉、C粉中的一种或几种。
进一步地，所述环氧树脂还包括脂环族环氧树脂。
进一步地，所述脂环族环氧树脂中每分子具有至少两个环氧基团。
进一步地，所述偶联剂还包括硅烷类偶联剂。
进一步地，所述硅烷类偶联剂为KH550、KH560、KH580中的一种或几种。
进一步地，所述吸波填料粒径为90-110纳米。
进一步地，所述功能填料为硅微粉、滑石粉、云母、碳酸钙、四氟乙烯粉末中的一种或几种。
本发明的实施例还提供一种制备如上任一项所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1称取一定量的偶联剂、吸波填料以及功能填料，充分混合至均匀，制得混合粉末；
S2称取一定量的环氧树脂和固化剂，与步骤S1中的混合粉末充分搅拌至均匀，制得微波固化胶黏剂。
本发明的实施例还提供一种根据如上任一项所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂或如上所述方法制备的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂的用途，其特征在于，所述氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂在氢能汽车复合材料的用途。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：仅需适用便携式微波设备，即可对微波固化胶黏剂实现均匀加热，快速固化的需求。该胶黏剂适用于维修复合材料中较小的分层和胶结区脱胶，其维修方法为注射法，将微波固化胶黏剂注入损伤区域，并采用便携式微波设备固化相应区域即可。
附图说明
图1是本发明提供的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参见图1，本发明的实施例提供一种制备氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂的方法，包括以下步骤：
S1称取一定量的偶联剂、吸波填料以及功能填料，充分混合至均匀，制得混合粉末。
示例性的，所述偶联剂包括硅烷类偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种；所述硅烷类偶联剂为KH550、KH560、KH580中的一种或几种，硅烷类偶联剂能够明显增加树脂、填料、基材间的相容性，提高胶黏剂对基材的附着力。
示例性的，所述吸波填料包括Fe粉、Fe3O4粉、SiO2粉、SiC粉、C粉中的一种或几种；所述吸波填料粒径为90-110纳米，实施例中，所述吸波填料粒径为100纳米，吸波填料能加大微波能量的吸收，明显缩短胶黏剂的固化时间。一般地，吸波填料组分越多，所需固化时间越短。
示例性的，所述功能填料为硅微粉、滑石粉、云母、碳酸钙、四氟乙烯粉末中的一种或几种，可以降低胶黏剂固化的膨胀系数，提高热机械稳定性。
S2称取一定量的环氧树脂和固化剂，与步骤S1中的混合粉末充分搅拌至均匀，制得微波固化胶黏剂。
示例性的，所述环氧树脂包括脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的一种或几种；进一步地，所述脂环族环氧树脂中每分子具有至少两个环氧基团。
本发明的实施例提供一种利用上述方法制备的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，所述微波固化胶黏剂组分以质量百分比计为：70-80％环氧树脂及固化剂、0.5-1％偶联剂、2-5％吸波填料以及15-25％功能填料。
本发明的实施例还提供一种根据上述氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂或如上所述方法制备的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂的用途，所述氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂在氢能汽车复合材料的用途。
下面将结合具体实施例来对本发明作进一步详细描述。
实施例1
实施例1提供了一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，具体制备过程如下：
(1)称取100份环氧树脂、50份固化剂、2份KH550、8份Fe3O4粉、40份硅微粉；
(2)先将2份KH550、8份Fe3O4粉、40份硅微粉放入粉末混合容器中(如行星球磨仪)混合均匀，再将混合后的粉末与100份环氧树脂、50份固化剂放入具有搅拌装置的容器内(如树脂反应釜)混合，制得微波固化胶黏剂。
实施例2
实施例3提供了一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，具体制备过程如下：
(1)称取100份环氧树脂、50份固化剂、2份KH580、10份Fe3O4粉、40份硅微粉；
(2)先将2份KH580、10份Fe3O4粉、40份硅微粉放入粉末混合容器中(如行星球磨仪)混合均匀，再将混合后的粉末与100份环氧树脂、50份固化剂放入具有搅拌装置的容器内(如树脂反应釜)混合，制得微波固化胶黏剂。
实施例3
实施例3提供了一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，具体制备过程如下：
(1)称取100份环氧树脂、50份固化剂、2份KH550、10份SiC粉、40份碳酸钙粉；
(2)先将2份KH550、10份SiC粉、40份碳酸钙粉放入粉末混合容器中(如行星球磨仪)混合均匀，再将混合后的粉末与100份环氧树脂、50份固化剂放入具有搅拌装置的容器内(如树脂反应釜)混合，制得微波固化胶黏剂。
实施例4
实施例4提供了一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，具体制备过程如下：
(1)称取100份环氧树脂、40份固化剂、1份KH560、9份SiO2粉、34份滑石粉；
(2)先将1份KH560、9份SiO2粉、34份滑石粉放入粉末混合容器中(如行星球磨仪)混合均匀，再将混合后的粉末与100份环氧树脂、40份固化剂放入具有搅拌装置的容器内(如树脂反应釜)混合，制得微波固化胶黏剂。
实施例5
实施例5提供了一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，具体制备过程如下：
(1)称取100份环氧树脂、40份固化剂、1份KH580、9份C粉、40份四氟乙烯粉末；
(2)先将1份KH580、9份C粉、40份四氟乙烯粉末放入粉末混合容器中(如行星球磨仪)混合均匀，再将混合后的粉末与100份环氧树脂、40份固化剂放入具有搅拌装置的容器内(如树脂反应釜)混合，制得微波固化胶黏剂。
传统的胶黏剂必须通过加热固化，固化过程存在传热速率慢、温度梯度大、固化不均匀和固化速度慢的缺陷，从而导致维修环境要求苛刻，难以实现高质量的维修。本发明实施例制得的微波固化胶黏剂仅需适用便携式微波设备，即可实现对胶黏剂均匀加热，快速固化的需求。该胶黏剂适用于维修复合材料中较小的分层和胶结区脱胶，其维修方法为注射法，将微波固化胶黏剂注入损伤区域，并采用便携式微波设备固化相应区域即可。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述微波固化胶黏剂组分以质量百分比计为：70-80％环氧树脂及固化剂、0.5-1％偶联剂、2-5％吸波填料以及15-25％功能填料。
2.如权利要求1所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的一种或几种；所述偶联剂包括硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种；所述吸波填料包括Fe粉、Fe3O4粉、SiO2粉、SiC粉、C粉中的一种或几种。
3.如权利要求2所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂还包括脂环族环氧树脂。
4.如权利要求3所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述脂环族环氧树脂中每分子具有至少两个环氧基团。
5.如权利要求2所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述偶联剂还包括硅烷类偶联剂。
6.如权利要求5所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述硅烷类偶联剂为KH550、KH560、KH580中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述吸波填料粒径为90-110纳米。
8.如权利要求1所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂，其特征在于，所述功能填料为硅微粉、滑石粉、云母、碳酸钙、四氟乙烯粉末中的一种或几种。
9.一种制备如权利要求1-8任一项所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1称取一定量的偶联剂、吸波填料以及功能填料，充分混合至均匀，制得混合粉末；
S2称取一定量的环氧树脂和固化剂，与步骤S1中的混合粉末充分搅拌至均匀，制得微波固化胶黏剂。
10.一种根据如权利要求1-8任一项所述的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂或如权利要求9所述方法制备的氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂的用途，其特征在于，所述氢能汽车复合材料用微波固化胶黏剂在氢能汽车复合材料的用途。
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