[发明专利]一种高强高韧环氧树脂胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环氧胶粘剂的制备技术领域，特别涉及一种高强高韧环氧树脂胶粘剂及其制备方法。 

背景技术

环氧树脂胶粘剂由于具有粘接强度高、固化收缩小、抗蠕变性强、抗腐蚀性好、耐化学介质、受热时无腐蚀性气体放出等特点，广泛应用于汽车、国防、航空航天、风电、太阳能等领域。 

一些大型器件构件，如：汽车车门、风机叶片、航天飞机舱门、机械臂和压力容器、人造卫星展开式太阳能电池板、结构隐身材料等，这些制品在性能上主要体现高强度、高韧性和良好的耐温性，该类器件构件的粘接大多使用双酚A环氧与多官能度（TDE85,AG80等）的复配物，同时采用橡胶材料进行增韧，采用填料进行补强，才能满足使用要求。由于多官能度环氧粘度大，生产难度较大，价格较为昂贵，采用丙酮、乙醇、单缩水甘油醚等稀释剂进行稀释，暂时地提高了材料的可操作性和降低了生产成本，但同时也降低了材料的强度、模量和韧性。 

中国专利文献公开的“一种风电级双组分环氧胶粘剂及其制备方法”（公开号：CN101550325A,公开日：2009年10月7日）和“一种用于风力发电叶片结构胶的改性环氧树脂及制备方法”（公开号：CN101525439A,公开日：2009年9月9日），它们都是通过在环氧树脂分子中引入柔性的链段（CN101550325A引入了丙烯酸链，CN101525439A引入了聚氨酯链）以提高环氧树脂胶黏剂的柔韧性，但这会导致材料强度和模量的下降，达不到兆瓦级以上的风力发电机叶片 的技术要求。公开日为2010年10月6日的CN101851481A通过纤维状填料的引入调整胶黏剂强度和模量，但其综合性能仅能满足小功率叶片的技术要求，不能满足3MW以上风力发电机叶片的技术要求。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种高强高韧环氧树脂胶粘剂及其制备方法，该环氧胶粘剂具有优异的粘接性能，其固化后具有较高的强度和良好的韧性，其制备方法操作简单，适宜工业化生产。 

本发明的技术方案是：一种高强高韧环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂由A、B两组份组成，其中，按重量份计， 

A组分由下列物质组成：环氧树脂：80～120份；稀释剂：0～20份；偶联剂：0～5份；纤维：5～30份；填料：5～30份；阻燃剂：0～10份；颜料：0～0.5份； 

B组分由下列物质组成：聚醚胺：20～60份；脂肪族胺：0～15份；芳香族胺类固化剂：0～5份；偶联剂：0～5份；促进剂：0～5份；纤维：0～15份；填料：0～15份；颜料：0～0.5份。 

所述A组分中的环氧树脂为双酚型环氧树脂、氢化双酚型环氧树脂、脂环族型环氧树脂、甲酚甲醛多缩水甘油醚环氧树脂、酚醛环氧树脂、间苯二酚缩水甘油醚环氧树脂、多元醇缩水甘油醚环氧树脂中的一种或几种； 

A组分中的稀释剂为丁基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、C12-14脂肪缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、1,6-已二醇二缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种；偶联剂为环氧丙基三烷氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧）丙基三烷氧基硅烷（KH560）中的一种或两种；阻燃剂为氢氧化铝、 氢氧化镁、纳米硼酸锌、三聚氰胺中的一种或几种； 

所述B组分中的聚醚胺为线型聚醚胺、T型聚醚胺、脂环族聚醚胺中的一种或几种；脂肪族胺为异佛尔酮（IPDA）及其卤代衍生物中的一种或几种；芳香族胺类固化剂为4，4’-二氨基二苯砜（DDS）、4，4’-二氨基二苯基甲烷（DDM）、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)及其卤代衍生物中的一种或几种； 

偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三烷氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二烷氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二烷氧基硅烷、γ-巯丙基三烷氧基硅烷中的一种或几种；促进剂为咪唑类、脲类、胍类或胺类促进剂中的一种或几种； 

所述A组分和B组分中的纤维为玻璃纤维、石英纤维、碳纤维中的一种或几种；A组分和B组分中的填料为气相白炭黑、沉淀白炭黑、碳酸钙、硅灰、炭黑、玻璃微球、氧化铝、氧化锌、氮化铝、银粉、氧化铜、氧化锌、钛白粉、滑石粉中的一种或几种；A组分和B组分中的颜料为市售普通颜料。 

一种高强高韧环氧胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：