[发明专利]环氧胶黏剂及其制备方法、应用

说明书

本发明涉及一种环氧胶黏剂及其制备方法、应用，胶黏剂包括环氧树脂组分和固化剂组分，环氧树脂组分按重量百分比计包括80％～94.5％的含长链烃基和聚氨酯基的环氧树脂5％～19.5％的低粘度柔韧性环氧树脂和0.5％～1％的偶联剂a；固化剂组分按重量百分比计包括：80％～90％的聚硫醇、1％～5％的单醇胺、5％～15％的叔胺脲、0.5％～1％的偶联剂b和0.1％～1％的消泡剂。该环氧胶黏剂特别适用于常温或者低温下需要快速固定的场合，其具有特别短的固定时间和高的柔韧性。

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，特别是涉及一种环氧胶黏剂及其制备方法、应用。

背景技术

环氧树脂胶黏剂具有优异的热机械性能，良好的耐化学性和加工性能，对多种基材具有良好的附着力，广泛应用于材料的粘接、固定、封装等领域。普通的环氧树脂硬而脆，因此，从物理改性和分子结构上努力提高环氧树脂的柔韧性是重要的课题之一。目前，开发柔韧性环氧的方向主要有两个，一是在环氧树脂分子结构中引入软段单元，如引入硅氧烷单元、长链脂肪醇等，这种增韧方式比较传统，在进一步降低应力、提高耐温性能等方面都有很大的空间；二是加入弹性体增韧剂，如液体丁腈橡胶、有机硅，这种增韧方式会显著增加环氧树脂的粘度，对于制备和部分成型应用有一定的限制。

在一些常温或者低温环境条件下，为了让环氧树脂快速固化，最常用到聚硫醇固化剂。聚硫醇是一种室温或者低温快速固化剂，单独使用时不固化，但在叔胺等促进剂的作用下，能实现低温下的快速固化，可应用于低温作业或需要快速固定的场合，如冬天道路的修补和线束的快速固定。由于聚硫醇固化剂中含有硫柔性链段，可显著增韧环氧树脂，同时，聚硫醇有较高的折射率，可应用在透明体系中。市面上5分钟固化的环氧，操作时间多数只有1～2分钟，一般情况下，在低温下应用时，这种环氧的柔韧性都达不到要求，当经受反复低温或者较大外力的时候，胶体或者基材无法通过发生形变来释放应力，这些内应力就会被放大，粘接强度及柔韧性承受不住时，容易导致爆裂。增柔剂和增塑剂可以用来改善环氧的低温性能，带来一定的断裂延伸率。使用矿物填料或金属填料这种改性，通常可以取得在-20℃下有较好性能的胶粘剂。但是，在更低的温度下，要想取得很好的性能，主要还是靠基体树脂和固化剂的性能。

发明内容

基于此，有必要提供一种在常温或低温下能够快速固定的柔韧性双组分环氧胶黏剂及其制备方法。

一种环氧胶黏剂，包括环氧树脂组分和固化剂组分，所述环氧树脂组分按重量百分比计包括80％～94.5％的含长链烃基和聚氨酯基的环氧树脂，所含结构单元如式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示:

所述R为主链中含有9个以上碳的二价的非芳香族长链烃基，所述X为二价的聚醚基；

所述n为1至20的整数。

式(Ⅰ)所示结构单元含有长链烃基，式(Ⅱ)所示结构单元含有长链烃基、聚氨酯基，所以含长链烃基和聚氨酯基的环氧树脂能够具有良好的柔韧性，和传统橡胶或环氧乙烷等改性的柔性环氧树脂相比，具有较高的伸长率，较低的弹性模量，较高的耐冲击性能和耐热性，同时与其它环氧树脂具有良好的相容性，与固化剂组分进行搭配，不仅能够实现环氧胶黏剂对基材或者器件的快速固定，同时不显著减小操作时间，同时能够解决市面上快速固化环氧胶黏剂的低温柔韧性达不到要求的问题，该环氧树脂作为胶黏剂原料，在低温应用时，不仅具有快速固化的效果，同时保持着优良的柔性，抗冲击性和抗振性。

在其中一个实施例中，所述主链中含有9个以上碳的二价的非芳香族长链烃基选自亚烷基或亚烯基，此亚烷基亚烷基或亚烯基可以具有取代基。

在其中一个实施例中，所述环氧树脂组分按重量百分比计还包括5％～19.5％的低粘度柔韧性环氧树脂，所述低粘度柔韧性环氧树脂的环氧当量为300g/eq～600g/eq。

在其中一个实施例中，所述环氧树脂组分按重量百分比计还包括0.5％～1％的偶联剂a。