[发明专利]一种中低温固化耐高温高强度环氧胶粘剂及其制备方法

说明书

本申请涉及高分子材料及制备领域，具体公开了一种中低温固化耐高温高强度环氧胶粘剂及其制备方法，本发明提供的环氧胶粘剂通过对氨基苯酚环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油醚的混合物以及芳香胺固化剂的综合作用，有效降低胶粘剂的固化温度，同时显著提升其高温粘接性能。通过填料对胶粘剂的粘度进行调节。该环氧胶粘剂能够实现中低温(不超过110℃)固化，在250℃下拉剪强度不低于6.5MPa。本发明提供的环氧胶粘剂制备方法简单，固化条件温和，适合于多种场合施工作业。

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂胶粘剂及其制备方法，具体涉及一种中低温固化耐高温高强度环氧胶粘剂及其制备方法，所述的中低温固化、耐高温高强度指的是固化温度不高于110℃，250℃下拉剪强度不低于6.5MPa，属于高分子材料制备领域。

背景技术

环氧树脂由于其结构中的环氧基团、羟基、醚键等极性化学结构的存在，可与多种材料表面产生较强的相互作用，与固化剂配合使用，是一种性能优异的胶粘剂，在航空航天、电子封装等领域广泛使用。

受环氧树脂固化后交联网络结构限制，普通环氧胶粘剂的耐热温度一般在150℃以下，部分性能优异的环氧胶粘剂可在170～200℃下使用，在250℃下的拉剪强度最高仅1-3MPa左右。

此外，耐高温胶粘剂普遍具有凝胶时间长、固化温度高(通常在120℃以上)、固化时间长等工艺性问题，严重限制其在飞行器胶接中的应用。随着飞行器服役热环境日益恶劣，对环氧胶粘剂的耐高温要求日渐提高，同时需兼顾其工艺性，当前商品化环氧胶粘剂已无法满足需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种中低温固化耐高温高强度环氧胶粘剂及其制备方法，采用对氨基苯酚环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂和缩水甘油醚混合物，加之芳香胺类固化剂，使得胶粘剂达到中低温固化且高温粘接强度高的效果。

第一方面，本申请提供一种中低温固化耐高温高强度环氧胶粘剂，采用以下技术方案：

一种中低温固化耐高温高强度环氧胶粘剂，按照质量份配比，包括以下原料：

对氨基苯酚环氧树脂60～80份，缩水甘油胺型环氧树脂20～40份，缩水甘油醚3～10份，芳香胺固化剂25～35份，无机填料3～10份。

优选的，所述对氨基苯酚环氧树脂为三缩水甘油基对氨基苯酚环氧树脂。

优选的，所述缩水甘油胺型环氧树脂为二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺和1,3-二缩水甘油海因的混合物，以二者总质量为100％计，二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺的质量百分含量为15％～40％，1,3-二缩水甘油海因的质量百分含量为60％～85％。

通过上述技术方案，氨基二苯甲烷四缩水甘油胺有效提升氨基苯酚环氧树脂和1,3-二缩水甘油海因环氧树脂之间的相容性，氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、1,3-二缩水甘油海因环氧树脂及固化物结构中的杂环进一步提高胶粘剂的热稳定性。

优选的，所述缩水甘油醚为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

优选的，所述芳香胺固化剂为间苯二胺与和二氨基二苯甲烷的混合物，以二者总质量为100％计，间苯二胺的质量百分含量为70～95％，二氨基二苯甲烷的质量百分含量为5～30％。

通过上述技术方案，有利于降低胶粘剂的固化温度，提高胶粘剂的热稳定性。在该芳香胺固化剂的选择下，胶粘剂实现中低温(不超过110℃)固化，热稳定性提高。

优选的，所述无机填料为气相法二氧化硅，比表面积为175～225m²/g。

通过对二氧化硅比表面积的限定，控制无机填料的粒径，适宜的无机填料尺寸有益于提升胶粘剂的工艺性能。

第二方面，本申请提供一种中低温固化耐高温高强度环氧胶粘剂的制备方法，采用以下技术方案：