[发明专利]一种柔性可调环氧胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性可调环氧胶黏剂及其制备方法，属于环氧树脂胶粘剂领域。

背景技术

环氧树脂是复合材料中应用最广泛的基体树脂之一，具有优异的性能，如机械性能优异、电绝缘性能好、耐腐蚀性能佳、收缩率低，良好的化学和热稳定性，高强度和高模量，粘接性能好和加工性能优良等，因此在诸多领域得到广泛应用。但是普通环氧树脂固化后交联密度高，具有很大的脆性，耐冲击性较差、材料的断裂变形幅度比较小，导致其抗冲击性能差、易开裂；同时由于环氧树脂固化后经常出现与粘接基材膨胀系数相差较大的情况，在环境温度变化时易出现界面脱开、鼓包、边缘起翘等现，这一缺陷在很大程度上限制了它在某些技术领域的应用。近年来环氧树脂已应用到结构粘接材料、半导体封装材料、纤维增强材料、层压板、集成电路等电子电气封装材料多个方面，这些都要求环氧树脂材料具有更好的性能。因此，对环氧树脂增韧一直是人们改性环氧树脂的重要研究课题。

柔性环氧树脂胶黏剂的出现，改变了人们长期以来认为环氧树脂是脆性材料的概念，开发了出环氧树脂胶黏剂许多新的用途，如在某些领域替代聚氨酯、硅橡胶等，可增加其粘接性与耐化学腐蚀性能。柔性环氧树脂胶黏剂应用于传统的环氧树脂应用领域，可使产品性能大大提高。在电工绝缘方面，柔性环氧树脂胶黏剂用于电工绝缘浇注料，有助于解决长期困扰变压器、互感器、电抗器、开关等电气产品制造过程中的开裂问题，提高产品的合格率；在电子产品灌封、包封料、胶粘剂中，柔性环氧树脂可提高树脂与壳体、导线、元件间的粘接力，消除因机械、温度应力变化引起的开裂、绝缘性能下降等现象，从而提高产品长期运行的可靠性；涂料领域采用柔性环氧树脂，可提高涂膜的附着力，增加抗冲强度，涂料仍然是柔性环氧树脂最大的用户，溶剂型环氧涂料虽然还不少，但是产品结构已有很大的变化，已从传统的溶剂型环氧涂料变化到粉末涂料、无溶剂涂料、水性涂料或电泳涂料、光固化涂料。柔性环氧树脂在汽车用的电泳漆、耐候涂料，船舶、集装箱、输油、气管道用的重防腐涂料，信息材料处理用的光固化涂料等领域满足了传统环氧树脂不能满足的要求；在建筑领域，如粘贴瓷砖，建筑物裂缝修补，屋面防漏，弹性地坪材料等方面，柔性环氧树脂更能发挥其独特作用。随着柔性环氧树脂新产品不断涌现，其应用技术也日趋成熟，柔韧性环氧树脂的应用领域也不断扩大。

常见的环氧树脂增韧方法很多，比如在环氧树脂中加入短分子链减少固化物交联点，降低链运动的势垒；利用基料大分子链段和小分子间相互作用代替大分子链段间相互作用，使固化物的玻璃化温度降低，改善弯曲性，赋予柔韧性，提高延伸率和冲击韧度；或者添加柔性链的高沸点化合物，例如聚氨酯、氨基树脂、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、氯化橡胶、羧基丁基橡胶等进行物理共混，可以有效地改善环氧树脂的韧性。但是弹性体的加入，虽然可以使环氧树脂韧性成倍地提高，但同时会使耐热性和弹性模量降低，提高韧性是以牺牲耐热性与刚性为代价。为使环氧树脂在增韧的同时不降低强度和耐热性，可采用互穿聚合物网络和半互穿聚合物网络增韧环氧树脂。通常以溶胀法把一种组分的单体引入另一种组分的交联聚合物中，然后进行交联。其特点是各组分可以达到分子水平的混合，并且两相均可为连续相，是一种互相贯穿的网络结构。这种结构可以大大提高材料性能的“协同效应”，起到“强迫包容”的作用。但是这种方法，一般体系粘度很高，极大的限制了应用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柔性可调环氧树脂胶粘剂及其制备方法，以克服普通环氧树脂固化后交联密度高且脆性大，耐冲击性较差、材料的断裂变形幅度比较小，易开裂等缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种柔性可调环氧树脂胶粘剂及其制备方法，所述胶黏剂由A组分和B组分组成，所述A组份由以下重量百分比的各原料组成：增韧环氧树脂30～60％、稀释剂1～5％、填料30～60％、硅烷活性偶联剂0～1％、染料0～1％、增韧剂1～10％、消泡剂0～1％；所述B组份由以下重量百分比的各原料组成：固化剂40～99％、填料0～60％、染料0～1％、增韧剂0～10％、消泡剂0～1％。

本发明的有益效果是：采用含有柔性链段的大分子环氧树脂或环氧固化剂，在其分子结构中具有较多的柔性基团如亚甲基、醚键等，其柔性链段能键合到环氧树脂交联网络中，并在固化过程中产生了微观相分离，形成了致密相和疏松相间的两相网络结构，在提高环氧树脂韧性的同时，又简化了成型工艺，不同的增韧环氧树脂与增韧固化剂相互配合，能够进行柔性调节，解决了环氧树脂固化后脆性大耐冲击能力弱的问题，在增韧的基础上不损失模量，并且固化后的体系，粘接可靠性高，适用范围广泛。