[发明专利]一种热硫化胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂领域，具体涉及一种酚醛/环氧改性橡胶金属热硫化胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着橡胶工业的飞速发展，橡胶复合材料综合橡胶的高弹性和金属的高强度等特性，广泛应用于石油化工、建筑、交通运输等工业领域，其中橡胶与金属胶粘剂的品质是复合材料成功的关键，随着复合制品种类的增多及应用领域的拓展，对粘合技术的要求越来越苛刻。传统的氯化橡胶法、异氰酸酯法等技术现已淘汰，主流产品为chemlok、Thxion(罗门哈斯)，英国西邦的硫化型橡胶-金属胶粘剂，其具有拉伸强度与剪切强度高、耐候性好等优点，如chemlok系列产品，其粘接强度8～12MPa，90°剥离强度10～13KN/m，拉伸强度17.4～23.5MPa、断裂延伸率626～685％、邵式A硬度28～35度、剪切强度6.25～8.91MPa（汪凌燕.天然橡胶与金属热硫化粘接机理及工艺参数优化研究[M].西安电子科技大学，2010）。

另外，在现有技术中：

洛德公司研发了一种固体分散于挥发性液体载体的橡胶-金属粘合剂，该固体颗粒含有亚硝基化合物、卤化聚烯烃、酸性中和剂和5～35wt%的惰性不可压缩的球形颗粒，其中球形颗粒的BET表面积为0.1～10m2/g，50th百分比粒径(D50)为5～25um。其中亚硝基化合物为易燃易爆有机物，不易于安全生产。

NOK株式会社研发了一种硫化粘合剂组合物，其中酚醛树脂为45～75wt%，卤化聚合物为5～25%，金属氧化物为10～30%，酚醛树脂优选热塑性与热固性酚醛树脂的混合物。其中酚醛树脂重量比较高，体系弹性较差，与金属基材的附着相对较低。

中国发明专利CN1916100B（橡胶-金属高强力粘合用钴盐粘合剂及制备）公开了一种橡胶对金属骨架材料钴盐粘合剂的改进方案，由A/B两组分组成，A组分为0.5～8wt%钴盐粘合剂，35%～60wt%橡胶，0.5～3wt%防老剂，0.5～15wt%增塑剂，5～50wt%补强剂，0～6wt%间甲白粘合剂，0～2wt%促进剂；B组分为硫化剂，占A组分4～12wt%，在100℃以上使用，附胶率达到95%。但钴盐粘合剂仅对特定基材（铝合金等）有较强的粘结作用，极大程度上限制其适用范围。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题而提供了一种酚醛/环氧改性橡胶金属热硫化胶粘剂的组成及其制备方法；该方法很大程度上改善工艺繁琐、与基材的粘接强度与90°剥离强度相对较低等问题。通过调整酚醛/环氧的结构选择与重量比，以实现对体系对两相基材粘接强度与90°剥离强度的调整；通过调整增粘酚醛与硫化酚醛树脂的重量比、饱和环氧与不饱和环氧的重量比，以实现对整个体系的交联固化程度的调整；通过添加反应型附着力促进剂，以实现对两相基材粘接强度与90°剥离强度的增强。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

1）一种热硫化胶粘剂，包括溶剂和固体成分，以所述固体成分为100重量份计，包括：

2）在本发明的第1)项中的优选实施方式中，所述胶粘剂的固体成分的重量含量占全体胶粘剂的25～50重量%。

3）在本发明的第1)或第2)项中的优选实施方式中，所述酚醛/环氧成分包括酚醛树脂和环氧树脂。

4）在本发明的第3)项中的一个优选实施方式中，所述酚醛/环氧成分中酚醛树脂与环氧树脂的重量比为1：0.5～5，优选1：2～3。

5）在本发明的第3)或第4）项中的一个优选实施方式中，所述酚醛树脂包括增粘酚醛树脂与硫化酚醛树脂。

6）在本发明的第5)项中的一个优选实施方式中，所述增粘酚醛树脂选自辛基酚醛增粘树脂、萜烯酚醛增粘树脂和二甲苯甲醛增粘树脂中的至少一种。

7）在本发明的第5)项中的一个优选实施方式中，所述硫化酚醛树脂选自叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂，溴化辛基酚醛硫化树脂和溴化对-特辛基酚醛硫化树脂中的至少一种。

8）在本发明的第5)-第7）项的任一项中的一个优选实施方式中，所述增粘酚醛树脂和硫化酚醛树脂的重量比1：0.5～5，优选1：1～2。

9）在本发明的第3)-第8）项的任一项中的一个优选实施方式中，所述环氧树脂包括饱和环氧树脂与不饱和环氧树脂；所述饱和环氧树脂优选自双酚A型环氧树脂、酚醛环氧和四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯甲烷中的至少一种；所述不饱和环氧树脂优选自环氧化聚二丁烯、烯丙基双酚A型环氧树脂和四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯中的至少一种。