[发明专利]一种阻燃胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其是涉及一种阻燃胶粘剂及其制备方法。

背景技术

胶粘是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。胶粘特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶粘近代发展最快，应用行业极广，并对高新科学技术进步和人民日常生活改善有重大影响。因此，研究、开发和生产各类胶粘剂十分重要。胶粘剂的各项性能决定了其应用的广泛程度，尤其是胶粘剂的储存期，直接决定了它的使用成本和效果。胶粘剂分为无机胶粘剂和有机胶粘剂，无机胶粘剂虽然具有较高的耐高温性能、较高的强度和阻燃性能好的优点，但是脆性大，在冲击和振动环境中连接密封失效的风险较大；一般聚合物具有较好的柔性，可以克服无机类胶粘剂脆性大，不耐冲击和振动的缺点，但有机胶粘剂容易发生燃烧和助燃，给人身带来安全隐患。

发明内容

本发明是为了克服现有胶粘剂容易燃烧和助燃的技术问题，提供一种具有阻燃效果的胶粘剂。

本发明还提供了一种阻燃胶粘剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种阻燃胶粘剂，由以下重量份数配比的原料制成：酚醛环氧树脂55～60份、二胺基二苯砜3～8份、石棉粉15～20份、环己酮2～6份、三氯乙基磷酸酯4～8份、对苯二酚3～7份和改性氢氧化铝4～10份。

使用酚醛环氧树脂为胶粘物质；二胺基二苯砜为固化剂，能够缩短胶粘剂的固化时间；环己酮为稀释剂，稀释较为粘稠的胶粘剂，增加各组分间混合的均匀性；三氯乙基磷酸酯为增塑剂；对苯二酚为高温稳定剂，能够提高胶粘剂在高温条件下的稳定性，抑制胶粘剂的分解；石棉粉为填料；改性氢氧化铝为阻燃剂。

作为优选，所述改性氢氧化铝的制备方法包括以下步骤：

(1)干燥：将氢氧化铝在80～90℃的条件下干燥4～6h，使氢氧化铝的含水量低于0.02％；干燥的目的是除去氢氧化铝阻燃剂中的水分，避免水分对后续反应造成过大的影响。

(2)烷基化处理：向干燥过后的氢氧化铝加入重量为氢氧化铝重量2～3倍的氯丁烷有机溶剂和重量为氢氧化铝重量10％～15％的偶联剂，加热，搅拌反应3～6h；

用偶联剂对无机氢氧化铝阻燃剂表面进行处理，使其表面附带可以与有机物相结合的基团，便于后续接枝反应。

(3)覆盖接枝：烷基化处理后的氢氧化铝中加入其自身重量2～8％六亚甲基四胺、5～12％木聚糖和0.02～0.08％引发剂，升温搅拌反应2～4h；

六亚甲基四胺上的氨基具有较高的活性，其与烷基化处理的氢氧化铝发生交联反应，从而降低氢氧化铝之间的吸引力，减少氢氧化铝之间的团聚，使其在组分中混合均匀、提高阻燃性能；木聚糖与氢氧化铝表面接枝的六亚甲基四胺进行接枝，使木聚糖覆盖到氢氧化铝表面，进一步提高了氢氧化铝间的分散性；另外木聚糖具有较多的反应基团，可以与胶粘剂组分发生接枝反应，对提高胶粘剂的阻燃性能具有很大的帮助，因此采用木聚糖包覆氢氧化铝阻燃剂具有很大的优势；氢氧化铝经过改性后形成了以氢氧化铝阻燃剂为核，木聚糖进行包覆的粒子，当氢氧化铝混到高聚物中时，高聚物与氢氧化铝之间隔着一层木聚糖包覆层，当遇到外力时，包覆层对高聚物与氢氧化铝之间进形应力传递，通过吸收外力来提高胶粘剂的韧性。

(4)干燥：将包覆后得到的氢氧化铝在50～60℃的条件下干燥6～8小时，得到改性的氢氧化铝。

作为优选，所述步骤(2)中偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷和乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

作为优选，所述步骤(2)中加热温度为70～80℃。

作为优选，所述步骤(3)中引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的一种。

作为优选，所述步骤(3)中反应温度为110～120℃。

一种阻燃胶粘剂的制备方法包括以下步骤：

(a)先向反应釜中加入配方重量份数的酚醛环氧树脂、石棉粉和改性氢氧化铝，进行搅拌；

(b)将反应釜温度升高至55～65℃，再加入配方重量份的二胺基二苯砜、环己酮、三氯乙基磷酸酯、对苯二酚，然后进行搅拌；

(c)待反应完成后自然冷却，为制备的阻燃用胶粘剂。

作为优选，所述步骤(a)中搅拌速度为145～170r/min，搅拌时间为2～3h。

作为优选，所述步骤(b)中搅拌速度为180～220r/min，搅拌时间为1～2小时。