[发明专利]一种水基可剥离垫片胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂及其制备方法。

背景技术

在航空、航天工业领域，大量的零件尺寸和形状是非标件，且每一个非标件均有自己的相应的尺寸公差，将它们进行复杂的机械装备时，可以产生几毫米不等的公差。为了确保装备机械的工作效果，需要采用垫片(金属的或非金属的)对装备过程中产生的尺寸公差进行补偿。但是，一般现有垫片均是生产的一次成型标准件，其尺寸和形状难以满足不同机械装备过程中的尺寸公差要求，如果利用重新设计加工相应尺寸的垫片，则造成机械装备生产周期长，资源浪费的不利影响，且加工的效果也难易确保。

现在，为了提高机械装配效率，航空、航天生产企业多采用可剥垫片来补偿构件装备过程中形成的装配间隙。可剥垫片是由很薄(0.05mm-0.2mm)金属箔层或非金属箔层与粘接材料，一起经过固化成型制备而成，使用时根据不同的公差间隙，剥去相应厚度的片层即可，使用方便，易于操作。可剥垫片必须具有良好的可剥离的特性和力学稳定性。因此，粘接材料的好坏是影响可剥垫片性能优劣的关键因素。目前，国外(主要是法国)对可剥垫片的研究工作进行的较系统，FR Pat.2572411A1中介绍了一种主要采用改性环氧树脂/极性有机溶剂粘接体系，与金属箔材经固化压制成型，得到了产品外观透明均一和力学稳定性较好的可剥垫片；国内，对可剥垫片的研究工作开展的较少，曾有文献报道，黑龙江省科学院石油化学研究院研制的J-112可剥垫片胶粘剂可用于制备金属基材的可剥垫片，其采用改性丙烯酸酯树脂/极性有机溶剂体系，对基材有较好的粘接强度，胶层柔韧，抗弯折性能较好，但是，箔材剥离后，表面泛白、发粘，影响了产品的外观，且单层箔材剥离困难。现有的可剥垫片胶粘剂体系均采用极性有机溶剂，制备可剥垫片成型时，可挥发性有机物含量(VOC)较大，对环境和人员身体健康有极大影响。随着，我国对环境保护要求愈发严格，降低或者不含VOC的胶粘剂越来越受到研究人员的关注。

发明内容

本发明要解决现有的可剥离垫片胶粘剂存在大量的有机溶剂，在可剥垫片试件制备过程中，溶剂挥发对环境、人员造成损害的安全隐患问题；同时要改善现有的可剥垫片箔层间手动剥离困难的问题；解决现有的可剥垫片箔层剥离后，表面有泛白和发粘现象，影响产品外观的技术难题；同时进一步提升可剥垫片胶粘剂的耐温水平，可连续100℃以上使用。针对上述难题，本发明提供了一种水基可剥离垫片胶粘剂及其制备方法。

一种水基可剥离垫片胶粘剂，按重量分数由1份～30份的水溶性环氧树脂、1份～9份的活性乳化剂、1份～5份表面改性剂和去离子水制备而成；其中，水溶性环氧树脂是由环氧树脂、丙烯酸、丙烯酸酯类化合物、过氧化物引发剂、硫代酯和混合溶剂制备而成，活性乳化剂由环氧树脂、聚醚胺和低分子量脂肪胺制备而成；

其中，水溶性环氧树脂的结构如下：

其中，R为中的一种或几种的组合；

R₁为-C₄H₉、-CH₂OH、-CH₂CH₂CH₂OH和中的一种或几种的组合；

R₂为和-CH₃中的一种或两种组合；

0≤n≤2，0≤x≤10，0≤y≤20，0≤z≤10。

一种水基可剥离垫片胶粘剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、按重量份数称取70～90份聚醚胺、5～10份环氧树脂和1～5份低分子量脂肪胺；

二、将步骤一称取的聚醚胺与环氧树脂混合搅拌，控制体系温度为50～80℃，反应3h～5h，然后冷却至室温，再加入称取的低分子量脂肪胺，控制搅拌速度为1500～3000r/min，混合搅拌10min～30min，得到活性乳化剂；

三、按重量份数称10～40份环氧树脂、1～10份丙烯酸、10～50丙烯酸酯类化合物、0.1～0.5份过氧化物引发剂、0.02～0.1份硫代酯和50～120份混合溶剂，其中混合溶剂由正丁醇和一缩乙二醇按体积比为1:1～3混合而成；