CN111675992A - 一种柔性环氧胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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张岩岗
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Abstract

本发明涉及一种柔性环氧胶粘剂及其制备方法，包括重量百分比为35～40%环氧树脂、8～12%改性增韧树脂、15～20%活性稀释剂、30～35%胺类固化剂、0～2%填料和0.05～0.2%消泡剂。制备时将环氧树脂、改性增韧树脂、活性稀释剂、填料和消泡剂按比例进行混合搅拌后制成A组分；再将固化剂和活性稀释剂按比例进行混合，再在60‑70℃进行混合反应4‑5h，冷却，制成B组分。将A、B组分进行充分混合，搅拌均匀并静置脱泡后，倒入浇注容器内，在室温下固化。本发明制得的柔性环氧胶粘剂具有室温固化、粘度低、反应平缓，固化物具有优异的柔韧性、低爬升、耐氧化性和耐化学介质老化性等特点，特别适用于中空纤维膜的根部防护，避免膜丝断裂。

Description

一种柔性环氧胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种柔性环氧胶粘剂，特别是一种中空纤维膜防护用的柔性环氧胶粘剂及其制备方法。
背景技术
膜分离技术为水处理行业的关键技术之一，而中空纤维膜作为膜分离技术的新型膜类型之一，近年来受到广泛关注和发展，具有占地面积少，过滤效果好，处理效率高等优势，广泛应用于饮用水处理、海水淡化、污水回用、工业废水处理等领域。
聚氨酯胶粘剂或者环氧胶粘剂作为中空纤维膜组件的浇注材料，广泛应用于水处理膜组件的组装工艺中，对膜丝起到固定、粘结、密封和承压的作用。目前中空纤维膜组件浇注方式有两种，一种是单层浇注工艺，环氧胶或聚氨酯胶直接浇注；另一种是双层浇注工艺，采用硬质环氧胶粘剂或聚氨酯胶粘剂+柔性环氧胶粘剂进行两次浇注。聚氨酯由于其强的憎水性和快速反应性等缺点而应用较少。由于毛细管作用，单层浇注工艺的中空纤维膜根部脆性大，造成后期使用断丝严重；而采用双层浇注工艺，可较好解决中空纤维膜根部脆断的问题，但由于柔性环氧胶粘剂通常做法：一是如中国专利文献CN 105199639 B采用较多的增塑剂进行增柔，导致应用阶段后期硬度上升快而没有起到防护作用；二是采用较多的活性单体，降低交联度来增柔，导致耐受化学介质性不强，后期易断裂松散而失去防护效果。同时，由于水处理环境条件的变化，对胶粘剂的使用提出了更高的耐受化学介质要求，如强氧化性和强酸碱性等。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于中空纤维膜防护的柔性环氧胶粘剂，以解决现有中空纤维膜浇注后膜丝根部脆性、膜丝断裂问题，同时具有低爬升、耐氧化性和耐化学介质老化性等特点，可满足极端环境条件下的应用。
本发明的技术方案如下：
一种用于柔性环氧胶粘剂，包括下列重量百分比组分：
35～40%环氧树脂、8～12%改性增韧树脂、15～20%活性稀释剂、30～35%胺类固化剂、0～2%填料和0.05～0.2%消泡剂。
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51或E-44 或双酚F型环氧树脂F-51；
所述的改性增韧树脂为聚醚型聚氨酯改性环氧树脂；
所述的活性稀释剂为单、双官能度缩水甘油醚的一种或几种；
所述的固化剂为平均分子量为150～350的改性脂肪胺和/或改性脂环胺，或平均分子量为2000～5000的改性聚醚胺的一种或几种；
所述的填料为纳米多孔分子筛；所述消泡剂的为非离子型聚醚表面活性剂。
柔性环氧胶粘剂的制备方法：将环氧树脂、改性增韧树脂、活性稀释剂、填料和消泡剂按所述重量百分比进行混合搅拌均匀，作为A组分；将固化剂和活性稀释剂按所述重量百分比进行混合搅拌均匀,升温至60-70℃进行混合反应4-5h后，降温冷却，作为B组分；将A组分和B组分进行混合搅拌均匀，静置脱泡后，混合液倒入浇注容器内，室温固化7d。
本发明所述同行环氧胶粘剂具有以下优点及突出性效果：①制备工艺简单，混合粘度小，流动性良好，使用操作方便；②可室温固化，适用期长；③柔性好，断裂伸长率可达100%；④性能稳定，具有良好的耐氧化性；⑤耐化学介质性强，可耐受强酸碱介质。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明的技术方案进一步详细说明：
实施例1
将重量比为40份的基础环氧树脂E-51、8份的聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、10.95份聚丙二醇二缩水甘油醚、1份纳米多孔分子筛和0.05份消泡剂混合搅拌均匀，脱泡，作为A组分；将27份改性脂肪胺与5份C12-14烷基缩水甘油醚在60℃，反应4h，然后加入8份聚醚胺D2000混合搅拌均匀，脱泡，降至室温，作为B组分。使用时，将A组分和B组分混合搅拌均匀后，静置脱泡5min，即可获得环氧胶液。实施例样混合粘度820mpa.s；适用期≥3h；中空纤维膜毛细管作用爬升高度≤18mm；断裂伸长率86.73%，100ppm臭氧持续曝气浸泡60d后断裂伸长率91.84%；20%盐酸溶液浸泡60d重量变化率1.67%；1%氢氧化钠溶液浸泡60d重量变化率0.92%。
实施例2
将重量比为35份的基础环氧树脂E-51、12份的聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、12.9份聚丙二醇二缩水甘油醚、2份纳米多孔分子筛和0.1份消泡剂混合搅拌均匀，脱泡，作为A组分；将28份改性脂肪胺与5份C12-14烷基缩水甘油醚在60℃，反应4h，然后加入5份聚醚胺T5000混合搅拌均匀，脱泡，降至室温，作为B组分。使用时，将A组分和B组分混合搅拌均匀后，静置脱泡5min，即可获得环氧胶液。实施例样混合粘度784mpa.s；适用期≥3h；中空纤维膜毛细管作用爬升高度≤15mm；断裂伸长率82.67%，100ppm臭氧持续曝气浸泡60d后断裂伸长率87.95%；20%盐酸溶液浸泡60d重量变化率1.73%；1%氢氧化钠溶液浸泡60d重量变化率0.87%。
实施例3
将重量比为38份的基础环氧树脂E-51、10份的聚醚型聚氨酯改性环氧树脂、13.8份聚丙二醇二缩水甘油醚和0.2份消泡剂混合搅拌均匀，脱泡，作为A组分；将30份改性脂肪胺与5份C12-14烷基缩水甘油醚在60℃，反应4h，然后加入3份聚醚胺D2000混合搅拌均匀，脱泡，降至室温，作为B组分。使用时，将A组分和B组分混合搅拌均匀后，静置脱泡5min，即可获得环氧胶液。实施例样混合粘度706mpa.s；适用期≥3h；中空纤维膜毛细管作用爬升高度≤20mm；断裂伸长率81.67%，100ppm臭氧持续曝气浸泡60d后断裂伸长率85.38%；20%盐酸溶液浸泡60d重量变化率1.52%；1%氢氧化钠溶液浸泡60d重量变化率0.76%。
综合上述实施例1~3可以得出，本发明涉及的柔性环氧胶粘剂可室温固化、低粘度、反应平缓，固化物具有优异的柔韧性、低爬升、耐氧化性和耐化学介质老化性等特点，特别适用于中空纤维膜的根部防护，避免膜丝断裂。。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域技术人员在不脱离本发明技术方案宗旨和范围的情况下，对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种柔性环氧胶粘剂，其特征在于，包括下列重量百分比组分：35～40％环氧树脂、8～12％改性增韧树脂、15～20％活性稀释剂、30～35％胺类固化剂、0～2％填料和0.05～0.2％消泡剂。
2.根据权利要求1所述的柔性环氧胶粘剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51或E-44或双酚F型环氧树脂F-51；所述改性增韧树脂为聚醚型聚氨酯改性环氧树脂。
3.根据权利要求1或2所述的柔性环氧胶粘剂，其特征在于，所述活性稀释剂为单、双官能度缩水甘油醚的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的柔性环氧胶粘剂，其特征在于，所述固化剂为平均分子量为150～350的改性脂肪胺、平均分子量为150～350的改性脂环胺、平均分子量为2000～5000的改性聚醚胺的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的柔性环氧胶粘剂，其特征在于，所述填料为纳米多孔分子筛。
6.根据权利要求5所述的柔性环氧胶粘剂，其特征在于，所述消泡剂为非离子型聚醚表面活性剂。
7.权利要求1所述柔性环氧胶粘剂的制备方法：将环氧树脂、改性增韧树脂、活性稀释剂、填料和消泡剂按所述重量百分比进行混合搅拌均匀，作为A组分；将固化剂和活性稀释剂按所述重量百分比进行混合搅拌均匀,升温至60-70℃进行混合反应4-5h后，降温冷却，作为B组分；将A组分和B组分进行混合搅拌均匀，静置脱泡后，混合液倒入浇注容器内，室温固化7d。
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