[发明专利]一种具有环境普适性的金属粘结剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有环境普适性的金属粘结剂及其制备方法。其中，所述粘结剂组份包括：儿茶酚衍生物、氧化石墨烯、硅烷偶联剂、双酚F环氧树脂、聚醚胺。制备方法具体包括：1)将儿茶酚衍生物和氧化石墨烯在聚醚胺中搅拌1‑3小时；2)向1)的混合液中加入硅烷偶联剂，继续搅拌0.5‑2小时；3)按一定比例将2)得到的混合物与双酚F环氧树脂中混合、搅拌均匀，得到金属粘结剂。本发明制备的金属粘结剂不仅在干燥条件下可以施工，也可在含水环境下施工，粘结性能好，经拉伸剪切强度性能测试表明：干燥环境下，其对钢板基材达到14.8MPa以上；在水下环境中，其对钢板基材达到1.8MPa以上。

技术领域

本发明涉及金属粘结剂领域，具体涉及一种具有环境普适性的金属粘结剂及其制备方法。

背景技术：

随着科学技术的发展，金属制品在各个领域得到了广泛应用。金属与金属或其它材质之间可通过焊接、螺丝孔、卡扣和粘连等方式连接起来。其中，焊接和粘连可形成无缝连接，很大程度上能够降低其他物质对连接处的侵蚀。与焊接相比，利用粘结剂将金属与金属或其他材质进行粘连是一种较为便捷的方式。

目前，常用的金属粘结剂包含：环氧粘结剂、聚氨酯粘结剂、橡胶粘结剂、丙烯酸酯粘结剂和杂环高分子粘结剂等等。其中，环氧粘结剂具有粘结性能好、价格低廉、粘结工艺简单、防腐蚀等优点，是适用性较为广泛的一类粘结剂。然而，和很多金属粘结剂一样，环氧粘结剂在干燥条件下粘连效果很好，在水环境下粘结性能则大大降低。因此，研发一种既可在干燥条件下施工，又可在水环境下施工的具有环境普适性的金属粘结剂至关重要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种具有环境普适性的金属粘结剂及其制备方法，通过在双酚F环氧树脂中加入茶酚衍生物与氧化石墨烯的反应混合物，利用儿茶酚中的邻苯二酚以及氧化石墨烯上富含的羧基和羟基，提高粘结剂与金属间相互作用力，获得一种既可在干燥条件下施工，又可在水环境下施工的具有环境普适性的金属粘结剂。

本发明的技术方案如下：

一种具有环境普适性的金属粘结剂及其制备方法，采用如下步骤：

第一步：将儿茶酚衍生物和氧化石墨烯在聚醚胺中搅拌1-3小时，得混合液A；

第二步：向混合液A中加入硅烷偶联剂，继续搅拌0.5-2小时，得混合液B；

第三步：按一定比例，将混合液B加入到双酚F环氧树脂中混合、搅拌均匀，即得到金属粘结剂。

作为一种优选方式：以重量份计，该粘结剂包括儿茶酚衍生物0.5-10份，氧化石墨烯0.5-10份，硅烷偶联剂0.2-10份，聚醚胺20-40份，双酚F环氧树脂50-70份。

作为一种优选方式：第一步中的儿茶酚衍生物为多巴胺盐酸盐、原儿茶酸以及含邻苯二酚的其他衍生物。

作为一种优选方式：第一步中的聚醚胺为ED-600，ED-900，T403和D-400中的一种或几种。

作为一种优选方式：第二步中的硅烷偶联剂为一端含有氨基或异氰酸酯基团，另一端为三烷氧基的硅烷偶联剂。

本发明的有益效果是：本发明提出的一种可全候施工的金属粘结剂及其制备方法，通过在双酚F环氧树脂中加入茶酚衍生物与氧化石墨烯的反应混合物，利用儿茶酚中的邻苯二酚基团以及氧化石墨烯上富含的羧基和羟基，提高粘结剂与金属表面间的相互作用力，获得一种既可在干燥条件下施工，又可在水环境下施工的具有环境普适性的金属粘结剂。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的内容，下面通过具体实例来进一步说明本发明的技术方案。但这些实施例并不用于限制本发明。

实施例1

一种具有环境普适性的金属粘结剂及其制备方法，采用如下步骤：