[发明专利]一种氟硅橡胶-金属胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种氟硅橡胶-金属胶粘剂及其制备方法。

背景技术

氟硅橡胶是一种以硅氧烷(Si-O-Si)为主链，侧链中引入氟代烷基或氟代芳基的一类弹性体，由于后者的引入，这种橡胶不仅具有硅橡胶所特有的许多优异性能，如：优越的耐高、低温性能、良好的柔韧性，而且它还兼有氟橡胶那样的接触的耐油性和耐各种化学药品性能。特别值得一提的是，这种橡胶材料对于石油基的各种燃料、润滑油、液压油以及某些合成油，不论在常温，还是在高温下都具有极佳的稳定性。因此，它在现代航天、航空、汽车、运输、机电等领域，应用范围日趋扩大，特别是作为皮碗、油封之类密封制品，有着其它材料不可替代的重要价值。

众所周知，用作机械配件的橡胶制品需要用金属骨架材料加以增强。这时，橡胶与金属必需实现牢固的粘合。但是以聚硅氧烷作为主链的氟硅橡胶从本质上讲是一类不容易粘合的表面自由能很低的表面惰性弹性体，加上其侧链上有含氟基团(主要是三氟丙基)引入，会对甲基、硅氧键产生屏蔽作用，更进一步增加了氟硅橡胶粘合的难度。

在现有技术中，对于氟硅橡胶与金属材料的粘结，一般是选用适当的硅烷偶联剂作为表面处理剂，来增进粘结效果，如CN201210352761.4《一种氟橡胶与金属胶粘用的环氧树脂胶粘剂》和CN201410059710.1《一种半钢子午线轮胎用橡胶-金属胶粘剂的制备方法》。但是，以硅烷偶联剂作为表面处理剂的方法存在一个致命的缺点，那就是硅烷偶联剂的不稳定性，它极易水解，故便面处理的环境对粘结效果有着极大的影响，必须在低湿度的环境中进行处理，而且处理后必须马上进行粘结作业，不然就会导致粘结质量的波动，此外，配制好的处理剂必需严格密封保存，一不小心，就会失效，故难以在工厂批量生产的环境中采用此方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种氟硅橡胶-金属胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂性能稳定可靠，能用于氟硅橡胶与铜、钢、铝等多种常用金属的粘结。

一种氟硅橡胶-金属胶粘剂，以重量份计包括：环氧树脂5～12份，液体聚硫橡胶3～9份，二氧化硅2～7份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1～6份，氯磺化聚乙烯2～8份，丁腈橡胶1～7份，云母粉3～10份，乙烯基三乙基氧基硅烷2～8份，二甲基甲酰胺3～9份，二氨基二苯砜1～5份，苯二甲酸酐1～5份，2-乙基-4-甲基咪唑3～7份，乙二醇双甲基丙烯酸酯1～4份，固化剂2～8份，有机溶剂10～20份。

作为上述发明的进一步改进，所述环氧树脂是E-40环氧树脂、E-42环氧树脂或E-44环氧树脂中的一种。

作为上述发明的进一步改进，所述液体聚硫橡胶的平均分子量为1000～3000。

作为上述发明的进一步改进，所述云母粉的粒径为50～150μm。

作为上述发明的进一步改进，所述固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种。

作为上述发明的进一步改进，所述有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、酸酸乙酯或丙酮中的一种。

上述氟硅橡胶-金属胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将环氧树脂、液体聚硫橡胶、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶、乙烯基三乙基氧基硅烷、二氨基二苯砜、苯二甲酸酐加到有机溶剂中，搅拌均匀，得到混合物Ⅰ；

步骤2，将二甲基甲酰胺、乙二醇双甲基丙烯酸酯、固化剂混合，搅拌均匀，得到混合物Ⅱ；

步骤3，将步骤1所得混合物Ⅰ和步骤2所得混合物Ⅱ混合，再加入云母粉和2-乙基-4-甲基咪唑，搅拌均匀，加热至40～60℃，保温2～4h，冷却至室温，得胶粘剂。

作为上述发明的进一步改进，步骤1中搅拌过程的温度为20～30℃。

作为上述发明的进一步改进，步骤2中搅拌过程的转速为300～400rpm。

作为上述发明的进一步改进，步骤3中保温过程在真空度为0.08～0.1MPa条件下进行。