[发明专利]一种用于环氧树脂的固化剂和超低温用环氧胶黏剂

说明书

本发明涉及一种用于环氧树脂的固化剂及用该固化剂配制的超低温用环氧胶黏剂；固化剂为由FZ‑201复合脂环胺和硫脲在一缩二乙二醇作用下缩合而得的一种开环脱氨生成的低聚物。其中，FZ‑201复合脂环胺为甲基环己二胺、甲基环戊二胺和N‑氨乙基哌嗪，FZ‑201复合脂环胺、硫脲和一缩二乙二醇的重量份配比为100:25:20，超低温用环氧胶黏剂包括重量份配比为95:15‑35的环氧树脂和该固化剂；环氧树脂为双官能度的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂E‑51；本发明采用含有的开环脂环胺作固化剂，分子结构中既含有胺基又含有，环氧胶黏剂的交联密度比仅含有胺基的脂环族脂肪胺固化剂的环氧树脂胶黏剂的交联密度低，克服固化物脆性大的缺点，具备韧性高，适宜超低温环境使用和制备工艺简单，原料价廉易得等优点。

技术领域

本发明涉及一种固化剂和一种环氧树脂胶黏剂，特别涉及一种用于环氧树脂的固化剂及用该固化剂制备的超低温用环氧胶黏剂。

背景技术

环氧树脂作为高性能复合材料的基体树脂，因具有良好的力学性能，粘结强度高、收缩率低、稳定性好、优异的电绝缘性能，良好的加工性能等而在机械、电子、航空航天、船舶工业和建筑业等领域中应用广泛。

在环氧树脂应用过程中，固化剂占有十分重要的地位。环氧树脂固化剂品种繁多，目前低温型固化剂普遍使用脂肪族多胺类固化剂，其毒性较大，对人体皮肤刺激性强，该类固化剂与环氧树脂反应时，体系放热量大，适用期短且固化物柔性差，在空气中存放时，固化产物还会出现起霜或起雾现象，这是由于伯胺基团与空气中存放的二氧化碳/水汽发生反应所产生的氨基甲酸盐所引起的。而目前作为超低温固化剂使用较多的是聚硫醇和多胺与硫脲的加成物，聚硫醇和叔胺配合在一起可以得到-20℃～0℃固化的超低温固化剂，但室温下聚硫醇为粘稠状，粘度已非常大，且气味难闻，毒性大，故不选用聚硫醇系列。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于超低温的环氧树脂固化剂，具有以下优点：第一，由于脂环胺中的伯胺与硫脲缩合加成，克服了脂肪族多胺固化产物起雾或起霜的现象；第二，固化剂的制备工艺简单，只需将FZ-201复合脂环胺与硫脲在一缩二乙二醇介质中混合，于60-135℃反应2h，即得到所要求的固化剂；第三，该固化剂使胶黏剂工艺性能大范围改善，该固化剂在常温下为低粘度的液体，与环氧树脂混合工艺简单，且可以充分混合均匀；第四，可以在低温下固化，甚至可以在-15℃的超低温下固化，大大降低了固化温度范围，使得环氧树脂的超低温固化得以实行，对于低温下的建筑结构胶有非常重要的意义；第五，所加改性剂中包含刚性的苯环链段，固化物力学强度大，甚至在超低温下仍能保持相当大的强度，还具有一定的高温性能；第六，所用原料均来自于市售品，价廉易得；第七，使用该固化剂配制的超低温环氧胶黏剂，强度大，凝胶时间和初固时间短，制备工艺简单，成本低。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的用于环氧树脂的固化剂，为由FZ-201复合脂环胺和硫脲在一缩二乙二醇促进作用下缩合而得的一种脱氨生成的低聚物，其中，所述FZ-201复合脂环胺、所述硫脲和所述一缩二乙二醇的重量份配比为100:25:20。

所述的FZ-201复合脂环胺为甲基环己二胺、甲基环戊二胺和N-氨乙基哌嗪。

所述的环氧树脂为芳香族缩水甘油醚环氧树脂，所述芳香族缩水甘油醚环氧树脂为双官能度的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，其型号为E-51。

本发明提供的超低温用环氧胶黏剂，包括环氧树脂和固化剂；所述环氧树脂和固化剂的重量份配比为95:5-50。

所述固化剂为由FZ-201复合脂环胺和硫脲在一缩二乙二醇促进作用下缩合而得的一种脱氨生成的低聚物，其中，所述FZ-201复合脂环胺、所述硫脲和所述一缩二乙二醇的重量份配比为100:25:20。

所述的环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，其型号为E-51，其环氧值为0.48-0.54(100g/g)。