CN116004160A - 一种汽车用折边胶、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车用折边胶、制备方法及应用,所述汽车用折边胶包括以下重量份的原料:环氧树脂40~50份,聚醚砜2~5份,固化剂2~5份,固化促进剂0.5~1.5份,环氧增韧剂1.5~5份,炭黑3~5份,触变剂3~5份,吸湿剂3~5份,硅灰石粉20~30份,玻璃微珠3~5份,和任选的阻燃剂5~10份;所述环氧树脂包括双酚A环氧树脂20~30份,聚氨酯改性环氧树脂15~20份,和,聚醚改性环氧树脂3‑5份。所述汽车用折边胶的耐溶蚀性能和冲击剥离性能好,特别适用于车门、发动机罩盖或行李箱盖的折边部位。
Description
技术领域
本发明涉及汽车密封胶技术领域,具体涉及环氧树脂胶粘剂技术领域。
背景技术
汽车车门、发动机盖、行李箱盖(后背门)内、外板包边后需进行折边胶粘接,不仅能够增强结构、密封车体,提高车身撞击的安全性能并延长车身寿命。同时,以粘代焊还可以减少因焊接导致的车身凹坑问题、保证车身的平滑美观。如果产品使用镀锌钢板,焊接连接方式还会破坏焊接部位周边的锌层,导致产品防腐性能降低,因此以粘代焊还可以有效的解决锌层破环带来的锈蚀,同时,还可防止粘接部位因无法涂到油漆而过早锈蚀的发生。
折边胶根据基材的不同可分为环氧树脂类、聚氯乙烯类和聚丙烯酸酯类等。环氧树脂类折边胶由于具有强度高、受热分解时不产生腐蚀性气体和抗腐蚀性好等优点,在汽车制造公司获得了普遍应用。
折边胶作为汽车装配线上的结构胶,具体在焊装车间应用,用于除油前的结构粘接,然后进入前处理工艺,即汽车整个车身浸入处理液中进行表面处理,目前表面处理采用的一般流程为:脱脂→水洗→表调→磷化→水洗。磷化是指将整个车身浸入磷化液中,磷化液主要成分磷酸二氢盐,呈酸性,现有的折边胶填料一般含有大量重质碳酸钙,容易在磷化液中溶蚀掉渣,对后续工序节拍产生影响。并且,目前折边胶虽剪切、T型剥离强度较高,但冲击剥离性能不好,也会严重影响折边胶粘接的可靠性。
因此,开发一种既耐溶蚀又具有较高冲击强度的折边胶很有必要。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,本申请旨在提供一种耐溶蚀性能好且冲击剥离性能好的汽车用折边胶、制备方法及应用。
本发明的目的之一在于提供一种汽车用折边胶,包括以下重量份的原料:环氧树脂40~50份,聚醚砜2~5份,固化剂2~5份,固化促进剂0.5~1.5份,环氧增韧剂1.5~5份,炭黑3~5份,触变剂3~5份,吸湿剂3~5份,硅灰石粉20~30份,玻璃微珠3~5份,和阻燃剂5~10份。
所述环氧树脂包括双酚A环氧树脂20~30份,聚氨酯改性环氧树脂15~20份,和,聚醚改性环氧树脂3-5份。
进一步地,所述的汽车用折边胶,包括以下重量份的原料:双酚A环氧树脂22~26份,聚氨酯改性环氧树脂15~18份,聚醚改性环氧树脂3-4份,聚醚砜2~4份,固化剂3~4.5份,固化促进剂0.5~1份,环氧增韧剂2~2.5份,炭黑3~4份,触变剂3~5份,吸湿剂3~4份,硅灰石粉23~27份,玻璃微珠3~3.5份,和,阻燃剂6~8份。
优选地,所述双酚A环氧树脂为液态双酚A环氧树脂,优选粘度为11000~40000mPa·s、且环氧当量为180~250g/eq的液态双酚A环氧树脂,进一步优选为E44、E51或YD128中的一种或几种。
优选地,所述聚氨酯改性环氧树脂的粘度为13000~23000mPa·s,环氧当量为230~260g/eq。
优选地,所述聚氨酯改性环氧树脂为络合高新EPU133L。
优选地,所述聚醚改性环氧树脂的粘度为20000~30000mPa·s,环氧当量为600~700g/eq,所述聚醚改性环氧树脂的粘度优选为25000mPa·s,环氧当量优选为630g/eq。
优选地,所述聚醚改性环氧树脂为络合高新EP-1307。
优选地,所述聚醚砜为80~500目的超细粉末。
优选地,所述聚醚砜为美国索尔维3000P。
优选地,所述固化剂包括双氰胺、癸二酸二酰肼或己二酸二酰肼中的一种或几种的组合,优选为双氰胺。
优选地,所述固化促进剂为有机脲促进剂,优选为络合高新HUA5050和/或络合高新HUA5200。
优选地,所述硅灰石粉的粒径10~20μm,优选为15μm。
优选地,所述硅灰石粉为广源化工的GY-800。
优选地,所述环氧增韧剂的粘度为2000~4500mPa·s。
优选地,所述环氧增韧剂为陶氏FORTEGRA 100和/或溢科FORTEGRA 100。
优选地,所述吸湿剂为氧化钙。
优选地,所述触变剂包括纳米碳酸钙、有机膨润土或高岭土中的一种或几种,优选为纳米碳酸钙,进一步优选为其粒径小于100nm的纳米碳酸钙。
优选地,所述炭黑为导电炭黑。
优选地,所述玻璃微珠的粒径为150~200μm。
优选地,所述阻燃剂包括氢氧化铝、聚磷酸铵或红磷阻燃剂中的一种或几种的组合,优选为氢氧化铝。
本发明的目的之二在于提供一种汽车用折边胶的制备方法,首先使用聚醚砜对双酚A环氧树脂进行改性,然后将聚醚砜改性的双份A环氧树脂与聚氨酯改性环氧树脂、聚醚改性环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧增韧剂、炭黑、触变剂、吸湿剂、硅灰石粉、玻璃微珠和阻燃剂混匀。
优选地,聚醚砜改性的双酚A环氧树脂的的制备方法包括:将双酚A环氧树脂加热至70~90℃,分至少三次加入聚醚砜,每次加入聚醚砜后搅拌40~90min,当环氧树脂成均匀透明状态,冷却。
优选地,汽车用折边胶的制备方法包括:将硅灰石粉、阻燃剂、炭黑和聚醚砜改性的双酚A环氧树脂,混合,搅拌20~60min;加入触变剂、吸湿剂、固化剂、固化促进剂、聚氨酯改性环氧树脂和聚醚改性环氧树脂,搅拌20~60min;加入玻璃微珠和环氧增韧剂,多次刮壁搅拌至无粉料颗粒;抽真空搅拌脱泡40~90min。
本发明的目的之三在于提供一种汽车用折边胶作为汽车密封胶的应用
优选地,所述汽车用折边胶用于车门、发动机罩盖或行李箱盖折边部位。
本发明的有益效果包括:
1、使用聚醚砜改性的双酚A环氧树脂,在固化过程中形成双交联结构,有效提高环氧树脂的韧性。
2、通过控制固化剂和固化促进剂的添加量来控制环氧树脂化学交联的反应速度,以形成结构均匀的交联网络,以使固化后环氧树脂体系的韧性和耐冲击性更强。
3、使用聚氨酯改性环氧树脂,有利于使聚醚砜和环氧树脂形成结构均一的交联网络,进一步增强环氧树脂的韧性等。
4、使用聚醚改性环氧树脂,可增加环氧树脂的柔韧性,增强耐冲击性能和断裂韧性,还可起到防静电的作用,还可增强环氧树脂的耐极性溶剂性能。
5、环氧增韧剂用于增加固化后环氧树脂的韧性,可以不影响环氧体系的固化速率,模量和耐化学性能基础上,改善环氧树脂体系的韧性和抗冲击性能。
6、炭黑和触变剂的使用能够调节组合物的触变性,有利于提高加工的流动性和使用过程中的操作性。
7、使用硅灰石粉完全替代重质碳酸钙作为填料,一是,可以防止固化后的折边胶在处理液中发生溶蚀掉渣;二是,硅灰石之间形成相互交叉的立体结构,可以提高折边胶的韧性和耐冲击性能;三是,硅灰石能够增强材料的尺寸稳定性,并提高拉伸强度、拉伸模量、热变形温度和耐蠕变性能。
8、为了使硅灰石粉更易分散在环氧树脂中,本发明使用聚醚砜改性的双酚A环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂和聚醚改性环氧树脂来增加硅灰石粉与环氧树脂的相容性。
具体实施方式
在以下的说明中,包括某些具体的细节以对各个公开的实施方案提供全面的理解。然而,相关领域的技术人员会认识到,不采用一个或多个这些具体的细节,而采用其它方法、部件、材料等的情况下可实现实施方案。
除非本申请中另外要求,在整个说明书和其后的权利要求书中,词语“包括”和“包含”应解释为开放式的、含括式的意义,即“包括但不限于”。
在整个本说明书中提到的“一实施方案”或“实施方案”或“一种优选地实施方式案”或“某些实施方案”意指在至少一实施方案中包括与该实施方案所述的相关的具体参考要素、结构或特征。因此,在整个说明书中不同位置出现的短语“在一实施方案中”或“在实施方案中”或“在一种优选地实施方式案中”或“在某些实施方案中”不必全部指同一实施方案。此外,具体要素、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多个实施方案中结合。
根据本发明的第一个方面,提供了一种汽车用折边胶,包括以下重量份的原料:环氧树脂40~50份,聚醚砜2~5份,固化剂2~5份,固化促进剂0.5~1.5份,环氧增韧剂1.5~5份,炭黑3~5份,触变剂3~5份,吸湿剂3~5份,硅灰石粉20~30份,玻璃微珠3~5份,和阻燃剂5~10份。
所述环氧树脂包括双酚A环氧树脂20~30份,聚氨酯改性环氧树脂15~20份,和,聚醚改性环氧树脂3-5份。
在本发明中,所述环氧树脂例如为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份或50份。
环氧树脂经交联固化后的黏着力很强、有很强的耐化学腐蚀性、力学强度很高,特别适用于金属材料的粘接,但是材料的韧性不高,耐冲击性能不好。因此在本发明中,所述双酚A环氧树脂使用聚醚砜改性的双酚A环氧树脂,加入聚醚砜可以提高双酚A环氧树脂体系的冲击强度。聚醚砜是热塑性高分子材料,其结构中的醚键既能提高环氧树脂的韧性,又不降低环氧树脂的耐热性和刚度。
经聚醚砜改性的双酚A环氧树脂在固化过程中会形成一种双交联结构,所述双交联结构包括聚醚砜和环氧树脂之间由于分子缠绕形成的物理交联和环氧树脂之间的化学交联,两种交联形成半互穿交联网络,相互限制分子间的移动,从而有效提高环氧树脂的韧性。
环氧树脂化学交联结构的过程中会限制聚醚砜分子的移动,导致两种交联密度不均匀。为在两种交联结构的形成过程中,保持聚醚砜具有良好的流动性,本发明还通过控制固化剂和固化促进剂的添加量来控制环氧树脂化学交联的反应速度,以形成结构均匀的交联网络,以使固化后环氧树脂体系的韧性和耐冲击性更强。
其中,所述双酚A环氧树脂例如为20份、21份、22份、23份、24份、25份、25份、26份、27份、28份、29份或30份。
当所述聚醚砜添加量小于2份或大于5份时,对所述双酚A环氧树脂的改性效果均不明显,因此在本发明中,所述聚醚砜添加量为2~5份,例如为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份。
当所述固化剂小于2份或固化促进剂小于0.5份时,所需固化时间太长,影响生产节拍。当所述固化剂大于5份或固化促进剂大于1.5份时,固化反应太快,使得环氧树脂的韧性和耐冲击性能比较弱。因此所述固化剂的添加量为2~5份,例如为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份;所述固化促进剂的添加量为0.5~1.5份,例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份。
聚氨酯改性环氧树脂是指聚氨酯接枝环氧树脂,固化后形成环氧树脂—聚氨酯互穿聚合物网络结构或海岛结构,从而改善环氧树脂材料的韧性,提高固化后环氧树脂胶层的剪切强度、附着力、拉伸强度、弯曲强度、耐磨性等,同时,对材料的耐热性影响较小。同时,聚氨酯改性环氧树脂可在固化过程中具有良好的流动性,能够延迟凝胶时间,有利于使聚醚砜和环氧树脂形成结构均一的交联网络。在本发明中,聚氨酯改性环氧树脂添加量为15~20份,例如为15份、15.5份、16份、16.5份、17份、17.5份、18份、18.5份、19份、19.5份或20份。
聚醚改性环氧树脂是指在环氧树脂分子链中嵌入聚醚,聚醚基团的嵌入一方面可代替长链脂肪族化合物,增加环氧树脂的柔韧性,增强耐冲击性能和断裂韧性;第二,使环氧树脂分子中的离子流动性更强,起到防静电的作用;第三,嵌入极性的聚醚基团可增加环氧树脂在极性溶剂中的吸收量,耐极性溶剂性能增强。在本发明中,所述聚醚改性环氧树脂添加量为3-5份,例如为3份、3.2份、3.5份、3.7份、4份、4.2份、4.5份、4.7份或5份。
在本发明中,所述环氧增韧剂用于增加固化后环氧树脂的韧性,可以在不影响环氧体系的固化速率、模量和耐化学性能基础上,改善环氧树脂体系的韧性和抗冲击性能。所述环氧增韧剂的添加量为1.5~5份,例如为1.5份、1.8份、2份、2.3份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.7份、4份、4.2份、4.5份、4.7份或5份。
在本发明中,炭黑主要用来调色,以及调节组合物的触变性,有利于提高加工的流动性和使用过程中的操作性,所述炭黑的添加量为3~5份,例如为3份、3.2份、3.5份、3.7份、4份、4.2份、4.5份、4.7份或5份。
在本发明中,所述触变剂例如为3份、3.2份、3.5份、3.7份、4份、4.2份、4.5份、4.7份或5份。
在本发明中,所述吸湿剂例如为3份、3.7份、4份、4.2份、4.5份、4.7份或5份。
硅灰石为链状的偏硅酸盐矿物,属三斜晶系,不仅在小颗粒状态下依然能够保持其针状、纤维状结构,同时具有高长径比、各向异性强的特点。在本发明中,使用硅灰石粉完全替代重质碳酸钙作为填料,一方面,可以防止固化后的折边胶在处理液中发生溶蚀;第二方面,在填料的堆积过程中针状结构的硅灰石形成相互交叉的立体结构,与环氧树脂在交联固化过程中形成的立体结构网状结构相互协同,可以提高折边胶的韧性和耐冲击性能;第三方面,硅灰石的热膨胀系数较低,将其填充到环氧树脂中,可增强材料的尺寸稳定性,并提高拉伸强度、拉伸模量、热变形温度和耐蠕变性能;第四方面,由于硅灰石表面表现为极性,在与有机高分子材料复合时的分散性能不好,易影响材料的力学性能,所以本发明使用聚醚砜改性的双酚A环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂和聚醚改性环氧树脂可以增加硅灰石粉与环氧树脂的相容性,使硅灰石粉更易分散在环氧树脂中。当硅灰石粉添加量高于30份或小于20份时,固化后的环氧树脂的粘接性能和力学性能均不好,因此,在本发明中所述硅灰石粉的添加量为20~30份,例如为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份。
在本发明中,所述玻璃微珠用来控制施工时需要粘接的两钢板之间的间隙大小,即施工后两钢板之间折边胶的厚度约等于玻璃微珠的直径。当玻璃微珠的添加量大于3份或小于5份时,所述折边胶的厚度不均匀。所述玻璃微珠的添加量为3~5份,例如为3份、3.2份、3.5份、3.7份、4份、4.2份、4.5份、4.7份或5份。
在本发明中,所述阻燃剂例如为5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述汽车用折边胶包括以下重量份的原料:双酚A环氧树脂22~26份,聚氨酯改性环氧树脂15~18份,聚醚改性环氧树脂3-4份,聚醚砜2~4份,固化剂3~4.5份,固化促进剂0.5~1份,环氧增韧剂2~2.5份,炭黑3~4份,触变剂3~5份,吸湿剂3~4份,硅灰石粉23~27份,玻璃微珠3~3.5份,和,阻燃剂6~8份。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述双酚A环氧树脂为液态双酚A环氧树脂,优选粘度为11000~40000mPa·s、且环氧当量为180~250g/eq的液态双酚A环氧树脂,进一步优选为E44、E51或YD128中的一种或几种。
在本发明中,所述双酚A环氧树脂的粘度例如为11000、15000、19000、22000、26000、30000、33000、36000或40000mPa·s。
所述双酚A环氧树脂的环氧当量例如为180、190、200、210、220、230、240或250g/eq。
所述双酚A环氧树脂例如为E44,E51,YD128,E44和E51,E44和YD128,E51和YD128,或E44、E51和YD128的组合。
优选地,所述聚氨酯改性环氧树脂的粘度为13000~23000mPa·s,环氧当量为230~260g/eq。
在本发明中,所述聚氨酯改性环氧树脂的粘度例如为13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000、20000、21000、22000或23000mPa·s。
所述聚氨酯改性环氧树脂的环氧当量例如为230、235、240、245、250、255或260g/eq。
所述聚氨酯改性环氧树脂优选为络合高新EPU133L。
优选地,所述聚醚改性环氧树脂的粘度为20000~30000mPa·s,环氧当量为600~700g/eq。
在本发明中,所述聚醚改性环氧树脂的粘度例如为20000、21000、22000、23000、24000、25000、26000、27000、28000、29000或30000mPa·s。
所述聚醚改性环氧树脂的环氧当量例如为600、610、620、630、640、650、660、670、680、690或700g/eq。
所述聚醚改性环氧树脂的粘度优选为25000mPa·s,环氧当量优选为630g/eq。
优选地,所述聚醚改性环氧树脂为络合高新EP-1307。
在本发明的一种优选实施方案中,所述聚醚砜为80~500目的超细粉末。
在本发明中,所述聚醚砜例如为80目、100目、150目、200目、250目、300目、350目、400目、450目、500目。
优选地,所述聚醚砜为美国索尔维3000P。
优选地,所述固化剂包括双氰胺、癸二酸二酰肼或己二酸二酰肼中的一种或几种。
在本发明中,所述固化剂例如为双氰胺,癸二酸二酰肼,己二酸二酰肼,双氰胺和癸二酸二酰肼,双氰胺和己二酸二酰肼,癸二酸二酰肼和己二酸二酰肼,或双氰胺、癸二酸二酰肼和己二酸二酰肼的组合。
所述固化剂优选为双氰胺。
优选地,所述固化促进剂为有机脲促进剂,优选为络合高新HUA5050和/或络合高新HUA5200。
在本发明中,所述固化促进剂例如为HUA5050,HUA5200,或HUA5050和HUA5200的组合。
优选地,所述硅灰石粉的粒径为10~20μm,例如为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm。
优选地,所述硅灰石粉的粒径为15μm。
优选地,所述硅灰石粉为广源化工的GY-800。
在本发明的一种优选实施方式中,所述环氧增韧剂的粘度为2000~4500mPa·s。
在本发明中,所述环氧增韧剂的粘度例如为2000、2200、2500、2700、3000、3200、3500、3700、4000、4200或4500mPa·s。
优选地,所述环氧增韧剂为陶氏FORTEGRA 100和/或者溢科FORTEGRA 100。
在本发明中,所述环氧增韧剂例如为陶氏FORTEGRA 100,溢科FORTEGRA 100,或陶氏FORTEGRA 100和溢科FORTEGRA 100的组合。
优选地,所述吸湿剂为氧化钙。
优选地,所述触变剂包括纳米碳酸钙、有机膨润土或高岭土中的一种或几种。
在本发明中,所述触变剂例如为纳米碳酸钙,有机膨润土,高岭土,纳米碳酸钙和有机膨润土,纳米碳酸钙和高岭土,有机膨润土和高岭土,或纳米碳酸钙、有机膨润土和高岭土的组合。
所述触变剂优选为纳米碳酸钙,进一步优选为其粒径小于100nm的纳米碳酸钙,其粒径例如为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
优选地,所述炭黑为导电炭黑,使用导电炭黑,一是可以提高触变性;二是对固化后的环氧树脂体系具有一定的补强作用;三是,提升固化后的环氧树脂体系的导电性,起到防静电的作用。
所述导电炭黑优选为FB50型导电炭黑。
在本发明的一种优选实施方案中,所述玻璃微珠的粒径为150~200μm。
在本发明中,所述玻璃微珠的粒径例如为150μm、155μm、160μm、165μm、170μm、175μm、180μm、185μm、190μm、195μm或200μm。
优选地,所述阻燃剂包括氢氧化铝、聚磷酸铵或红磷阻燃剂中的一种或几种。
在本发明中,所述阻燃剂例如为氢氧化铝,聚磷酸铵,红磷阻燃剂,氢氧化铝和聚磷酸铵,氢氧化铝和红磷阻燃剂,聚磷酸铵和红磷阻燃剂,氢氧化铝、聚磷酸铵和红磷阻燃剂的组合。
所述阻燃剂优选为氢氧化铝。
根据本发明的第二个方面,提供了一种汽车用折边胶的制备方法,所述制备方法包括:首先使用聚醚砜对双酚A环氧树脂进行改性,然后将聚醚砜改性的双份A环氧树脂与聚氨酯改性环氧树脂、聚醚改性环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧增韧剂、炭黑、触变剂、吸湿剂、硅灰石粉、玻璃微珠和阻燃剂混匀。
优选地,所述聚醚砜改性的双酚A环氧树脂的的制备方法包括:将双酚A环氧树脂加热至70~90℃,分至少三次加入聚醚砜,每次加入聚醚砜后搅拌40~90min,当环氧树脂成均匀透明状态,冷却。
在本发明中,所述加热温度例如为70℃、72℃、74℃、75℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、85℃、86℃、88℃或90℃。
所述搅拌时间例如为40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min。
优选地,汽车用折边胶的制备方法包括:将硅灰石粉、阻燃剂、炭黑和聚醚砜改性的双酚A环氧树脂,混合,搅拌20~60min;加入触变剂、吸湿剂、固化剂、固化促进剂、聚氨酯改性环氧树脂和聚醚改性环氧树脂,搅拌20~60min;加入玻璃微珠和环氧增韧剂,多次刮壁搅拌至无粉料颗粒;抽真空搅拌脱泡40~90min。
在本发明中,所述搅拌时间例如为20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。
所述抽真空搅拌脱泡时间例如为40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min。
优选地,所述汽车用折边胶的制备方法为:
首先,使用聚醚砜对双酚A环氧树脂进行改性,将双酚A环氧树脂搅拌加热温度至80℃,平均分三次加入聚醚砜,每次搅拌60min,以使聚醚砜充分分散从而更容易溶解在环氧树脂中,当环氧树脂成均匀透明状态,冷却。
然后,将硅灰石粉、阻燃剂、炭黑和聚醚砜改性的环氧树脂混合,搅拌30min;加入触变剂、吸湿剂、固化剂、固化促进剂、聚氨酯改性环氧树脂和聚醚改性环氧树脂,搅拌30min;加入玻璃微珠和环氧增韧剂,多次刮壁搅拌至无粉料颗粒;保持真空压力≥-0.08Mpa抽真空搅拌脱泡60min。
根据本发明的第三个方面,提供了一种汽车用折边胶作为汽车密封胶的应用。
优选地,所述汽车用折边胶用于车门、发动机罩盖或行李箱盖等折边部位。
实施例
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在以下实施例中,除特别说明外,各原料成分均为市售产品。
原料
双酚A环氧树脂:E-51
聚氨酯改性环氧树脂:络合高新EPU133L
聚醚改性环氧树脂:络合高新EP-1307
聚醚砜:美国索尔维3000P
固化剂:双氰胺
固化促进剂:络合高新HUA5050
环氧增韧剂:陶氏FORTEGRA 100
炭黑:导电炭黑FB50
触变剂:纳米碳酸钙
吸湿剂:氧化钙
硅灰石粉:广源化工GY-800
阻燃剂:氢氧化铝
实施例1~7和对比例1~8的原料配比,如表1和表2所示。
表1实施例1~7的各原料配比
表2对比例1~8的各原料配比
制备方法:
1、将双酚A环氧树脂加入搅拌釜中,边搅拌边加热至80℃,平均分三次将聚醚砜加入搅拌釜中,每次搅拌60min,以使聚醚砜充分分散而更容易溶解在环氧树脂中,当环氧树脂成均匀透明状态,冷却待用。
2、将硅灰石粉粉、阻燃剂、炭黑和聚醚砜改性的环氧树脂加入行星搅拌器中,搅拌30min。
3、将触变剂、吸湿剂、固化剂、固化促进剂、聚氨酯改性环氧树脂和聚醚改性环氧树脂加入行星搅拌器,搅拌30min;
4、加入玻璃微珠和环氧增韧剂,多次刮壁搅拌至无粉料颗粒;
5、保持真空压力≥-0.08Mpa,抽真空搅拌脱泡60min,出料。
施例及对比例所得折边胶进行比重、耐液性、剪切强度、T剥离强度、冲击剥离强度性能测试。
比重:按照QC/T 852-2011规定进行测试。
剪切强度:
使用尺寸为100mm×25mm×1.6mm的钢板,表面擦拭干净,将折边胶涂覆在试片上,涂覆面积为25mm×12.5mm,再将另一同样试片与之搭接、叠合,两侧夹紧,按规定条件烘烤20min,在标准环境下放置24h后,使用万能试验机以50mm/min的拉伸速度进行测试。
T剥离强度:
使用尺寸为200mm×25mm×0.8mm的钢板,表面擦拭干净,将折边胶涂覆在试片上,涂覆面积为25mm×150mm,再将另一同样试片与之对齐合拢,两侧夹紧,按规定条件烘烤20min,在标准环境下放置24h后,使用万能试验机以100mm/min的拉伸速度进行测试。
耐液性测试:
在尺寸为100×25×0.8mm的试片上将折边胶涂成直径为3mm,长50mm的胶条,在3个洁净的烧杯中分别倒入脱脂液、磷化液及电泳液,升温至45℃,将制好的试片依次在脱脂液、磷化液及电泳液中各浸泡120min,取出查看胶条表面有无溶蚀,液体有无变浑浊。
冲击剥离强度
按照GB/T 36877-2018规定的方法,使用1.6mm厚度、20mm宽的板材制样,将折边胶涂覆在试片上,涂覆面积为20mm×30mm,另一同样试片与之对齐合拢,两侧夹紧,按规定条件烘烤20min,在标准环境下放置24h后,使用落锤式冲击试验机进行测试。
实施例和对比例的测试结果如表3和表4所示:
表3实施例1~7测试结果
表4对比例1~8测试结果
如表3和表4所示,对比例1不使用硅灰石粉,全部使用重质碳酸钙作为填料,所得折边胶出现中度溶蚀和磷化液掉渣现象,切冲击剥离强度只有25N/mm。对比例6使用碳酸钙13份和硅灰石粉15份,对比例7使用硅灰石粉32份和碳酸钙5份,所得折边胶出现轻微溶蚀和磷化液掉渣现象,且冲击剥离强度也较低。而实施例1-7仅使用硅灰石粉,均无溶蚀和掉渣现象,且冲击剥离强度也较高,说明不使用碳酸钙,而是使用硅灰石粉可以解决溶蚀和掉渣的技术问题,并在一定程度上增强折边胶的力学性能,对剪切强度、T剥离强度和冲击剥离强度的提高均有一定的正向促进作用。
如表4所示,对比例2不使用聚醚砜改性双酚A环氧树脂,因此对比例2的韧性较差,导致其冲击剥离强度只有15N/mm。对比例3和对比例4为各组分的用量协同性不好,因此其剪切强度、T剥离性能和冲击剥离性能均较差。对比例5不使用聚醚改性环氧树脂,其冲击剥离强度只有16N/mm。对比例8为固化剂和固化促进剂添加量较大,剪切强度、T剥离强度和冲击剥离强度均不好,说明固化反应太快,聚醚砜和环氧树脂的半互穿网络交联密度不均匀,导致折边胶的韧性和耐冲击性不好。
由检测结果分析可知,本发明所述的折边胶与传统汽车折边胶相比,其耐液性及冲击剥离强度有明显提高,综合力学性能优异。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种汽车用折边胶,其特征在于,包括以下重量份的原料:环氧树脂40~50份,聚醚砜2~5份,固化剂2~5份,固化促进剂0.5~1.5份,环氧增韧剂1.5~5份,炭黑3~5份,触变剂3~5份,吸湿剂3~5份,硅灰石粉20~30份,玻璃微珠3~5份,和阻燃剂5~10份;
所述环氧树脂包括双酚A环氧树脂20~30份,聚氨酯改性环氧树脂15~20份,和,聚醚改性环氧树脂3-5份。
2.如权利要求1所述的汽车用折边胶,其特征在于,包括以下重量份的原料:双酚A环氧树脂22~26份,聚氨酯改性环氧树脂15~18份,聚醚改性环氧树脂3-4份,聚醚砜2~4份,固化剂3~4.5份,固化促进剂0.5~1份,环氧增韧剂2~2.5份,炭黑3~4份,触变剂3~5份,吸湿剂3~4份,硅灰石粉23~27份,玻璃微珠3~3.5份,和,阻燃剂6~8份。
3.如权利要求1所述的汽车用折边胶,其特征在于,所述双酚A环氧树脂为液态双酚A环氧树脂,优选粘度为11000~40000mPa·s、且环氧当量为180~250g/eq的液态双酚A环氧树脂,进一步优选为E44、E51或YD128中的一种或几种;
优选地,所述聚氨酯改性环氧树脂的粘度为13000~23000mPa·s,环氧当量为230~260g/eq;
优选地,所述聚氨酯改性环氧树脂为络合高新EPU133L;
优选地,所述聚醚改性环氧树脂的粘度为20000~30000mPa·s,环氧当量为600~700g/eq,所述聚醚改性环氧树脂的粘度优选为25000mPa·s,环氧当量优选为630g/eq;
优选地,所述聚醚改性环氧树脂进为络合高新EP-1307。
4.如权利要求1所述的汽车用折边胶,其特征在于,所述聚醚砜为80~500目的超细粉末;
优选地,所述聚醚砜为美国索尔维3000P;
优选地,所述固化剂包括双氰胺、癸二酸二酰肼或己二酸二酰肼中的一种或几种,优选为双氰胺;
优选地,所述固化促进剂为有机脲促进剂,优选为络合高新HUA5050和/或络合高新HUA5200;
优选地,所述硅灰石粉的粒径为10~20μm,优选为15μm;
优选地,所述硅灰石粉为广源化工的GY-800。
5.如权利要求1所述的汽车用折边胶,其特征在于,所述环氧增韧剂的粘度为2000~4500mPa·s;
优选地,所述环氧增韧剂为陶氏FORTEGRA 100和/或溢科FORTEGRA 100;
优选地,所述吸湿剂为氧化钙;
优选地,所述触变剂包括纳米碳酸钙、有机膨润土或高岭土中的一种或几种,优选为纳米碳酸钙,进一步优选为其粒径小于100nm的纳米碳酸钙;
优选地,所述炭黑为导电炭黑。
6.如权利要求1所述的汽车用折边胶,其特征在于,所述玻璃微珠的粒径为150~200μm;
优选地,所述阻燃剂包括氢氧化铝、聚磷酸铵或红磷阻燃剂中的一种或几种,优选为氢氧化铝。
7.如权利要求1-6任一项所述的汽车用折边胶的制备方法,其特征在于,首先使用聚醚砜对双酚A环氧树脂进行改性,然后将聚醚砜改性的双份A环氧树脂与聚氨酯改性环氧树脂、聚醚改性环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧增韧剂、炭黑、触变剂、吸湿剂、硅灰石粉、玻璃微珠和阻燃剂混匀。
8.如权利要求7所述的汽车用折边胶的制备方法,其特征在于,聚醚砜改性的双酚A环氧树脂的制备方法包括:将双酚A环氧树脂加热至70~90℃,分至少三次加入聚醚砜,每次加入聚醚砜后搅拌40~90min,当环氧树脂成均匀透明状态,冷却;
优选地,汽车用折边胶的制备方法包括:将硅灰石粉、阻燃剂、炭黑和聚醚砜改性的双酚A环氧树脂,混合,搅拌20~60min;加入触变剂、吸湿剂、固化剂、固化促进剂、聚氨酯改性环氧树脂和聚醚改性环氧树脂,搅拌20~60min;加入玻璃微珠和环氧增韧剂,多次刮壁搅拌至无粉料颗粒;抽真空搅拌脱泡40~90min。
9.如权利要求1~8任一项所述的汽车用折边胶作为汽车密封胶的应用。
10.如权利要求9所述的汽车用折边胶的应用,其特征在于,所述汽车用折边胶用于车门、发动机罩盖或行李箱盖的折边部位。
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