CN114591694B - 一种耐高温胶带及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶带技术领域，具体为一种耐高温胶带及其制备工艺，包括薄膜和胶黏剂，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂60‑70份，氨基硅油15‑25份，固化剂5‑15份，短切玻璃纤维10‑15份。本发明通过对聚酰亚胺薄膜涂胶的一面进行先碱后酸处理，在其表面形成亲水基团，且粗糙度增大，提高了薄膜涂胶的一面的润湿性能，便于胶黏剂在该面上润湿铺展，其中薄膜上形成的羧基与胶黏剂中的环氧基、氨基结合，从而提高了胶黏剂与薄膜之间的粘合性，继而提高了胶带与其他基材之间的粘结性；通过添加氨基硅油和短切玻璃纤维，弥补了环氧树脂胶黏剂耐热性差的问题，使得环氧树脂胶黏剂稳定性提升，进而提高了聚酰亚胺胶带的耐高温性。

Description

一种耐高温胶带及其制备工艺
技术领域
本发明涉及胶带技术领域，具体涉及一种耐高温胶带及其制备工艺。
背景技术
聚酰亚胺薄膜是一种具有优越的物理机械综合性能和优良的电器与化学稳定性的特殊的合成的高分子材料。在航空航天、电器绝缘、微电子等行业(作为介电空间层、金属箔的保护层和基层)具有广泛的应用。聚酰亚胺胶带，以聚酰亚胺薄膜为基膜，在其表面涂覆一层胶黏剂而得。
胶带与基材之间的破坏分为四种：被胶接物破坏、内聚破坏、胶接界面破坏和混合破坏。其中，薄膜与胶黏剂之间的粘接效果也影响着胶带整体对基材的粘接性能。
现有技术中的胶带，由于聚酰亚胺薄膜表面光滑、化学反应活性低，其和胶黏剂之间的粘接效果较差，影响了胶带对基材的粘接效果。为此，我们提出一种耐高温胶带及其制备工艺以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种耐高温胶带及其制备工艺，以此来克服背景技术中提及的问题。
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：一种耐高温胶带，包括薄膜和胶黏剂，所述薄膜为聚亚酰胺薄膜，所述胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂60-70份，氨基硅油15-25份，固化剂5-15份，短切玻璃纤维10-15份。
优选的，所述胶黏剂包括以下重量份原料；环氧树脂62-68份，氨基硅油18-22份，固化剂6-12份，短切玻璃纤维12-14份。
优选的，所述胶黏剂包括以下重量份原料；环氧树脂65份，氨基硅油20份，固化剂8份，短切玻璃纤维13份。
优选的，所述固化剂为二氨基二苯甲烷、三乙烯四胺、邻苯二甲酸酐中的任一种。
优选的，所述氨基硅油中氨基值为0.30-0.40mol/g。
优选的，所述环氧树脂为E-44、E-51中的任一种。
优选的，所述胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂和氨基硅油放入电热搅拌机中，在90-110℃下搅拌1.5-2h，随后降温至75-85℃；S2：向电热搅拌机加入短切玻璃纤维和固化剂，充分搅拌30-50min后，得到胶黏剂。
本发明还提供了一种耐高温胶带的制备工艺，具体包括以下步骤：
(1)采用氢氧化钠溶液对聚酰亚胺薄膜的一面处理5-10min，清水冲洗后，再采用盐酸溶液对该面处理2-5min，水洗后烘干，得到预处理聚酰亚胺薄膜；
(2)在预处理聚酰亚胺薄膜已处理的那一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
优选的，步骤(1)中，所述氢氧化钠的质量分数为10-12％，所述盐酸溶液的质量分数为8-10％。
优选的，步骤(1)中，氢氧化钠溶液处理7min，盐酸溶液处理3min。
本发明的有益效果：
本发明通过对聚酰亚胺薄膜涂胶的一面进行先碱后酸处理，在其表面形成亲水基团，且粗糙度增大，提高了薄膜涂胶的一面的润湿性能，便于胶黏剂在该面上润湿铺展，其中薄膜上形成的羧基与胶黏剂中的环氧基、氨基结合，从而提高了胶黏剂与薄膜之间的粘合性，继而提高了胶带与其他基材之间的粘结性；
本发明通过在环氧树脂胶黏剂中添加氨基硅油，合成有机硅环氧树脂胶黏剂，弥补了环氧树脂胶黏剂耐热性差的问题，使得胶带的耐热性得以提升；
本发明通过在胶黏剂中加入短切玻璃纤维，提高了胶黏剂固化后的耐热性、抗腐蚀性和强度，进一步增强了固化后胶黏剂的稳定性，使得胶带的整体性能得以加强。
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
一种耐高温胶带，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂60份，氨基硅油15份，固化剂5份，短切玻璃纤维10份。
固化剂为三乙烯四胺；氨基硅油中氨基值为0.30mol/g；环氧树脂为E-44。
胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂和氨基硅油放入电热搅拌机中，在90℃下搅拌1.5h，随后降温至75℃；S2：向电热搅拌机加入短切玻璃纤维和固化剂，充分搅拌30min后，得到胶黏剂。
上述耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)采用质量分数为11％的氢氧化钠溶液对聚酰亚胺薄膜的一面处理5min，清水冲洗后，再采用质量分数为8％的盐酸溶液对该面处理2min，水洗后烘干，得到预处理聚酰亚胺薄膜；
(2)在预处理聚酰亚胺薄膜已处理的那一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
实施例2
一种耐高温胶带，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂70份，氨基硅油25份，固化剂15份，短切玻璃纤维15份。
固化剂为邻苯二甲酸酐；氨基硅油中氨基值为0.40mol/g；环氧树脂为E-51。
胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂和氨基硅油放入电热搅拌机中，在110℃下搅拌2h，随后降温至85℃；S2：向电热搅拌机加入短切玻璃纤维和固化剂，充分搅拌50min后，得到胶黏剂。
上述耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)采用质量分数为12％的氢氧化钠溶液对聚酰亚胺薄膜的一面处理10min，清水冲洗后，再采用质量分数为9％的盐酸溶液对该面处理5min，水洗后烘干，得到预处理聚酰亚胺薄膜；
(2)在预处理聚酰亚胺薄膜已处理的那一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
实施例3
一种耐高温胶带，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂65份，氨基硅油20份，固化剂8份，短切玻璃纤维13份。
固化剂为二氨基二苯甲烷；氨基硅油中氨基值为0.35mol/g；环氧树脂为E-44。
胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂和氨基硅油放入电热搅拌机中，在100℃下搅拌1.8h，随后降温至80℃；S2：向电热搅拌机加入短切玻璃纤维和固化剂，充分搅拌40min后，得到胶黏剂。
上述耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)采用质量分数为10％的氢氧化钠溶液对聚酰亚胺薄膜的一面处理7min，清水冲洗后，再采用质量分数为10％的盐酸溶液对该面处理3min，水洗后烘干，得到预处理聚酰亚胺薄膜；
(2)在预处理聚酰亚胺薄膜已处理的那一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
对比例1
一种耐高温胶带，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂65份，氨基硅油20份，固化剂8份，短切玻璃纤维13份。
固化剂为二氨基二苯甲烷；氨基硅油中氨基值为0.35mol/g；环氧树脂为E-44。
胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂和氨基硅油放入电热搅拌机中，在100℃下搅拌1.8h，随后降温至80℃；S2：向电热搅拌机加入短切玻璃纤维和固化剂，充分搅拌40min后，得到胶黏剂。
上述耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)在聚酰亚胺薄膜的一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
综上，本对比例与实施例3相比，未对聚酰亚胺薄膜进行先碱、酸处理。
对比例2
一种耐高温胶带，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂65份，固化剂8份，短切玻璃纤维13份。
固化剂为二氨基二苯甲烷；环氧树脂为E-44。
胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂放入电热搅拌机中，在100℃下搅拌1.8h，随后降温至80℃；S2：向电热搅拌机加入短切玻璃纤维和固化剂，充分搅拌40min后，得到胶黏剂。
上述耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)采用质量分数为10％的氢氧化钠溶液对聚酰亚胺薄膜的一面处理7min，清水冲洗后，再采用质量分数为10％的盐酸溶液对该面处理3min，水洗后烘干，得到预处理聚酰亚胺薄膜；
(2)在预处理聚酰亚胺薄膜已处理的那一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
综上，本对比例与实施例3相比，未添加氨基硅油。
对比例3
一种耐高温胶带，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂65份，氨基硅油20份，固化剂8份。
固化剂为二氨基二苯甲烷；氨基硅油中氨基值为0.35mol/g；环氧树脂为E-44。
胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂和氨基硅油放入电热搅拌机中，在100℃下搅拌1.8h，随后降温至80℃；S2：向电热搅拌机加入固化剂，充分搅拌40min后，得到胶黏剂。
上述耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)采用质量分数为10％的氢氧化钠溶液对聚酰亚胺薄膜的一面处理7min，清水冲洗后，再采用质量分数为10％的盐酸溶液对该面处理3min，水洗后烘干，得到预处理聚酰亚胺薄膜；
(2)在预处理聚酰亚胺薄膜已处理的那一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
综上，本对比例与实施例3相比，未添加短切玻璃纤维。
对比例4
一种耐高温胶带，薄膜为聚亚酰胺薄膜，胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂65份，固化剂8份。
固化剂为二氨基二苯甲烷；环氧树脂为E-44。
胶黏剂制备方法包括以下步骤，S1：将环氧树脂放入电热搅拌机中，在100℃下搅拌1.8h，随后降温至80℃；S2：向电热搅拌机加入固化剂，充分搅拌40min后，得到胶黏剂。
上述耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)在聚酰亚胺薄膜的一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带。
综上，本对比例与实施例3相比，未添加短切玻璃纤维和氨基硅油，也未对聚酰亚胺薄膜做碱酸处理。
性能检测
分别对实施例1-3和对比例1-4中胶带按照如下试验方法进行测试：
1、剥离强度测试
将实施例1-3和对比例1-4中的胶带与铜箔进行粘接。采用CMT4204试验机按JISC6471-1995的标准测试各个胶带的剥离强度。
2、耐热性测试
将实施例1-3和对比例1-4中的胶带与钢板进行粘接，检测一小时时钢板上不残留胶体的温度。
具体检测结果如表1所示。
表1胶带性能测试
组别 剥离强度(N/mm) 耐热性(1h)
实施例1 1.1 217℃
实施例2 1.0 210℃
实施例3 1.2 225℃
对比例1 0.8 211℃
对比例2 0.8 166℃
对比例3 0.9 186℃
对比例4 0.5 142℃
通过实施例3与对比例1发现，对聚酰亚胺薄膜进行碱、酸处理后涂胶，提高了胶黏剂和聚酰亚胺之间的粘接效果，从而提高了胶带整体的粘接性能。
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 (6)

1.一种耐高温胶带，包括薄膜和胶黏剂，其特征在于，所述薄膜为聚酰亚胺薄膜，所述胶黏剂包括以下重量份原料：环氧树脂60-70份，氨基硅油15-25份，固化剂5-15份，短切玻璃纤维10-15份；
该耐高温胶带的制备工艺包括以下步骤：
(1)采用氢氧化钠溶液对聚酰亚胺薄膜的一面处理7min，清水冲洗后，再采用盐酸溶液对该面处理3min，水洗后烘干，得到预处理聚酰亚胺薄膜；
(2)在预处理聚酰亚胺薄膜已处理的那一面涂覆一层胶黏剂，即得耐高温胶带；
所述氢氧化钠的质量分数为10-12％，所述盐酸溶液的质量分数为8-10％。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于，所述胶黏剂包括以下重量份原料；环氧树脂62-68份，氨基硅油18-22份，固化剂6-12份，短切玻璃纤维12-14份。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温胶带，其特征在于，所述胶黏剂包括以下重量份原料；环氧树脂65份，氨基硅油20份，固化剂8份，短切玻璃纤维13份。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于，所述固化剂为二氨基二苯甲烷、三乙烯四胺、邻苯二甲酸酐中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于，所述环氧树脂为E-44、E-51中的任一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于，所述胶黏剂制备方法包括以下步骤：
S1：将环氧树脂和氨基硅油放入电热搅拌机中，在90-110℃下搅拌1.5-2h，随后降温至75-85℃；
S2：向电热搅拌机加入短切玻璃纤维和固化剂，充分搅拌30-50min后，得到胶黏剂。
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