專利名稱：一種耐濕熱汽車折邊膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于單組份環(huán)氧膠粘劑技術領域。具體涉及一種耐濕熱性能優(yōu)異的汽車折邊膠粘劑及其制備方法。
背景技術：
目前，國內外汽車生產中使用的折邊膠主要有環(huán)氧樹脂類粘接劑、聚氯乙烯類粘接劑、合成橡膠類粘接劑、聚丙烯酸酯類粘接劑等。其中，環(huán)氧樹脂類折邊膠如雙氰胺一環(huán)氧樹脂體系折邊膠粘接強度高，受熱時無腐蝕性氣體放出，抗腐蝕性好，是目前汽車制造過程中使用較為普遍的折邊膠粘劑類型。通常，雙氰胺一環(huán)氧樹脂體系折邊膠，具有粘接性能優(yōu)異、原料來源廣泛、成本低等優(yōu)點，被廣泛應用。但其耐濕熱性差，粘接試片固化后，在濕熱條件下老化21天，剪切強度保持率低，且斷面為粘附破壞。由于雙氰胺一環(huán)氧樹脂折邊膠耐濕熱性能的限制，影響其在汽車制造領域的應用，開發(fā)一種耐濕熱性能優(yōu)異的雙氰胺一環(huán)氧樹脂汽車折邊膠是十分必要的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是針對上述雙氰胺一環(huán)氧樹脂體系折邊膠的不足之處而提供一種耐濕熱性能優(yōu)異的汽車折邊膠。本發(fā)明進一步的目的就是提供一種制備上述耐濕熱性能優(yōu)異的汽車折邊膠的方法。本發(fā)明耐濕熱汽車折邊膠的技術解決方案是一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于它的組成按重量百分比包含109T20%Wt環(huán)氧樹脂，209T30% Wt改性環(huán)氧樹脂， 10% 20%Wt增韌劑，10% 20%Wt增塑劑，2%"5%fft固化劑，0. 1% 2%Wt固化促進劑，0. 5% 3%Wt 偶聯(lián)劑，209T40%Wt填料。本發(fā)明技術解決方案中所述的環(huán)氧樹脂是縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂或其混合物。本發(fā)明技術解決方案中所述的改性環(huán)氧樹脂是納米橡膠改性環(huán)氧樹脂、羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂或其混合物。本發(fā)明技術解決方案中所述的增韌劑是氯化聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物或其混合物。本發(fā)明技術解決方案中所述的增塑劑是烷基磺酸酯類增塑劑、環(huán)氧酯類增塑劑、 有機酸酯類增塑劑或其混合物。本發(fā)明技術解決方案中所述的固化劑是雙氰胺。本發(fā)明技術解決方案中所述的固化促進劑是脲及其衍生物、咪唑及其衍生物、有機酸酰胼或其混合物，優(yōu)先選擇有機酸酰胼，特別優(yōu)先選擇八個碳以上的烷酸二酰胼。本發(fā)明技術解決方案中所述的偶聯(lián)劑是鈦酸酯偶聯(lián)劑。
本發(fā)明技術解決方案中所述的填料是碳酸鈣、硅酸鎂、硅酸鋁、石墨、二氧化硅或其混合物，優(yōu)先選擇硅酸鎂、硅酸鋁、石墨。本發(fā)明耐濕熱汽車折邊膠制備方法的技術解決方案是一種用于制備耐濕熱汽車折邊膠的制作方法，其特征在于包括如下步驟
(1)先將109T20%Wt增韌劑和109T20%Wt增塑劑投入反應釜中，在常溫下攪拌30min；
(2)再將上述(1)步驟中得到的混合物與109T20%Wt環(huán)氧樹脂、20% 30%Wt改性環(huán)氧樹脂、2% 5%Wt固化劑、0. l% 2%Wt固化促進劑，0. 5% 3%Wt偶聯(lián)劑和20% 40%Wt填料加入動混機中，在室溫下攪拌30min ；
(3)然后將上述(2)步驟中得到的混合物過三輥機一遍；
(4)最后將(3)步驟中得到的混合物在動混機中攪拌，真空壓力小于-0.095Mpa，真空脫泡60min，出料。采用本發(fā)明方法制備的汽車折邊膠是一種耐濕熱性能優(yōu)異的單組份中溫固化環(huán)氧膠粘劑，主要是用于車門、發(fā)動機罩蓋和行李箱蓋板折邊部位。被廣泛應用于汽車制造領域。本發(fā)明的耐濕熱汽車折邊膠相關性能測試，所使用的試片為150mmX25mmX0. 7mm
的鍍鋅鋼片。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明通過添加合適比例的硅酸鎂、硅酸鋁、石墨、有機酸酰胼，明顯改善了汽車折邊膠的耐濕熱性能。運用本發(fā)明制備的汽車折邊膠，油面粘接鍍鋅鋼片，在70°C、100%RH條件下老化21天后，常溫下剪切強度達到17. 2MPa,內聚破壞，強度保持率達到98. 3%，效果十分顯著。
具體實施例方式下列實施例和比較例將更詳細介紹本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于此。其中，脂肪族環(huán)氧樹脂為武大森茂精細化工有限公司的CER-170，納米橡膠改性環(huán)氧樹脂為鐘淵化學的 MX-125，羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂為自制改性環(huán)氧樹脂(制備方法如下將100份環(huán)氧樹月旨、20份的液體羧基丁腈橡膠和0. 25份催化劑加入帶有溫度計的三口燒瓶中，加熱并機械攪拌，120 ^130 °C反應池，冷卻得到羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂)。實施例1
配比環(huán)氧樹脂E-51，10%Wt ；納米橡膠改性環(huán)氧樹脂，30%Wt ；聚氯乙烯樹脂，15%Wt ；烷基磺酸苯酯T-50，15%fft ；雙氰胺，3. 0%fft ；4, 4'亞甲基-二(苯基二甲基脲)，0. 5%fft ； 異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，1. 5%fft ；納米碳酸鈣，15%Wt ；硅酸鎂， 10%ffto制備工藝
(1)先將15%wt聚氯乙烯樹脂和15%Wt烷基磺酸苯酯T-50投入反應釜中，在常溫下攪拌 30min ；
(2)再將上述(1)步驟中得到的混合物與10%Wt環(huán)氧樹脂E-51、30%Wt納米橡膠改性環(huán)氧樹脂、3. 0%fft雙氰胺、0. 5%fft4, 4'亞甲基-二(苯基二甲基脲)、1. 5%fft異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、15%Wt納米碳酸鈣和10%Wt硅酸鎂加入動混機中，在室溫下攪拌30min ；(3)然后將上述(2)步驟中得到的混合物過三輥機一遍；
(4)最后將(3)步驟中得到的混合物在動混機中攪拌，真空壓力小于-0.095Mpa，真空脫泡60min，出料。性能測試
1、剪切強度
本測試所用試片均為150mmX25mmX0. 7mm的鍍鋅鋼片，試驗在23士 1°C下進行。擦洗干凈后試片表面均勻涂上防銹油(QUAKER 6130N),油厚約0. 05mm，將膠液刮于兩試片之間，膠層厚度約0.2mm，180°C固化30min后，在室溫下放置lh，去掉夾具，測試剪切強度和斷裂外觀，破壞形式分為粘附破壞、內聚破壞和混合破壞；
2、耐濕熱性
按照長X寬約為180 mmX500 mm的尺寸要求、重量為45 g士 5 g的質量要求切割、 稱量脫脂棉。用脫脂棉包裹固化好的試片。整體放入聚乙烯袋中，加入脫脂棉10倍重量的去離子水，最大限度的排出空氣，封閉聚乙烯袋。將聚乙烯袋放入70V的烘箱中，21天后取出。將試片放入-20°C的冰箱中，2h后取出，室溫下放置2h 4h。測試剪切強度和斷裂外觀。實施例2
配比環(huán)氧樹脂E-51，20%Wt ；納米橡膠改性環(huán)氧樹脂，20%Wt ；聚氯乙烯樹脂，15%Wt ；烷基磺酸苯酯T-50，15%fft ；雙氰胺，4. 0%fft ； 4，4，亞甲基-二(苯基二甲基脲)，0. 5%fft ； 異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，0. 5%fft ；納米碳酸鈣，15%fft ；硅酸鎂，10%Wt。制備工藝和測試方法同實施例1。測試結果見表1。實施例3
配比環(huán)氧樹脂E-51，15%Wt ；納米橡膠改性環(huán)氧樹脂，20%Wt ；聚氯乙烯樹脂，15%Wt ；烷基磺酸苯酯T-50，15%fft ；雙氰胺，3%Wt ；癸二酸二酰胼，1. 5%fft ；異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，1. 5%fft ；納米碳酸鈣，14%fft ；硅酸鎂，15%Wt。制備工藝和測試方法同實施例1。測試結果見表1。實施例4
配比脂肪族環(huán)氧樹脂CER-170，20%Wt ；羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂，30%Wt ；聚氯乙烯樹月旨，10%fft ；烷基磺酸苯酯T-50，10%fft ；雙氰胺，4. 5%fft ；癸二酸二酰胼，1. 5%fft ；異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，0. 5%fft ；納米碳酸鈣，20%Wt ；石墨，4%Wt。制備工藝和測試方法同實施例1。測試結果見表1。實施例5
配比環(huán)氧樹脂E-44，15%Wt ；羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂，25%Wt ；聚氯乙烯樹脂， 15%fft ；烷基磺酸苯酯T-50，15%fft ；雙氰胺，4%Wt ；十二烷酸二酰胼，1. 5%fft ；異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，0. 5%fft ；納米碳酸鈣，20%Wt ；硅酸鋁，8%Wt。制備工藝和測試方法同實施例1。測試結果見表1。
實施例6
配比環(huán)氧樹脂E-51，20%Wt ；羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂，25%Wt ；聚氯乙烯樹脂， 12%fft ；烷基磺酸苯酯T-50，12%fft ；雙氰胺，4%Wt ；4, 4’亞甲基-二(苯基二甲基脲)， 0. 5%fft ；異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，0. 5%fft ；納米碳酸鈣，20%Wt ；硅酸鎂，6%Wt。制備工藝和測試方法同實施例1。測試結果見表1。比較例1
配比環(huán)氧樹脂E-51，35%Wt ；羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂，10%Wt ；聚氯乙烯樹脂， 10%fft ；烷基磺酸苯酯T-50，10%fft ；雙氰胺，5%Wt ；納米碳酸鈣，20%Wt ；輕質碳酸鈣，10%Wt。制備工藝
(1)將35%Wt環(huán)氧樹脂E-51、10%Wt羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、10%Wt聚氯乙烯樹脂、 10%fft烷基磺酸苯酯T-50、5. 0%fft雙氰胺、20%Wt納米碳酸鈣和10%Wt輕質碳酸鈣加入動混機中，在室溫下攪拌30min ；
(2)然后將上述(1)步驟中得到的混合物過三輥機一遍；
(3)最后將(2)步驟中得到的混合物在動混機中攪拌，真空壓力小于-0.095Mpa，真空脫泡60min，出料。測試方法同實施例1。測試結果見表1。比較例2
配比環(huán)氧樹脂E-51，50%Wt ；雙氰胺，5%Wt ；2-甲基咪唑，l%Wt ；納米碳酸鈣，20%Wt ；玻璃珠，M%Wt ；
(1)將50%Wt環(huán)氧樹脂E-51、5.0%Wt雙氰胺、l%Wt 2-甲基咪唑、20%Wt納米碳酸鈣加入動混機中，在室溫下攪拌30min ；
(2)然后將上述(1)步驟中得到的混合物過三輥機一遍；
(3)最后將M%Wt玻璃珠加入(2)步驟中得到的混合物中，在動混機中攪拌，真空壓力小于-0. 095Mpa，真空脫泡60min，出料。
權利要求
1.一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于它的組成按重量百分比包含109T20%Wt環(huán)氧樹月旨,20% 30% Wt改性環(huán)氧樹脂，10% 20%Wt增韌劑，10% 20%Wt增塑劑，2% 5%Wt固化劑， 0. l% 2%Wt固化促進劑，0. 5% 3%Wt偶聯(lián)劑，20% 40%Wt填料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂是縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂或其混合物。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的改性環(huán)氧樹脂是納米橡膠改性環(huán)氧樹脂、羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂或其混合物。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的增韌劑是氯化聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物或其混合物。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的增塑劑是烷基磺酸酯類增塑劑、環(huán)氧酯類增塑劑、有機酸酯類增塑劑或其混合物。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的固化劑是雙氰胺。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的固化促進劑是脲及其衍生物、咪唑及其衍生物、有機酸酰胼或其混合物，優(yōu)先選擇有機酸酰胼，特別優(yōu)先選擇八個碳以上的烷酸二酰胼。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的偶聯(lián)劑是鈦酸酯偶聯(lián)劑。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種耐濕熱汽車折邊膠，其特征在于所述的填料是碳酸鈣、 硅酸鎂、硅酸鋁、石墨、二氧化硅或其混合物，優(yōu)先選擇硅酸鎂、硅酸鋁、石墨。
10.一種用于制備權利要求1所述的耐濕熱汽車折邊膠的制作方法，其特征在于包括如下步驟(1)先將109T20%Wt增韌劑和109T20%Wt增塑劑投入反應釜中，在常溫下攪拌30min；(2)再將上述(1)步驟中得到的混合物與109T40%Wt環(huán)氧樹脂、20°/Γ40%Wt改性環(huán)氧樹脂、29T5%Wt固化劑、0. 29T2%Wt固化促進劑、0. 59T5%Wt偶聯(lián)劑和10°/T40%Wt填料加入動混機中，在室溫下攪拌30min ；(3)然后將上述(2)步驟中得到的混合物過三輥機一遍；(4)最后將(3)步驟中得到的混合物在動混機中攪拌，真空壓力小于-0.095Mpa，真空脫泡60min，出料。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為一種耐濕熱汽車折邊膠及其制備方法。屬于單組份環(huán)氧膠粘劑技術領域。它主要是解決現(xiàn)有汽車折邊膠耐濕熱性差，粘接試片固化后，在濕熱條件下老化21天，剪切強度保持率低，且斷面為粘附破壞的問題。它的主要特征是按重量百分比包含10%~20%Wt環(huán)氧樹脂，20%~30%Wt改性環(huán)氧樹脂，10%~20%Wt增韌劑，10%~20%Wt增塑劑，2%~5%Wt固化劑，0.1%~2%Wt固化促進劑，0.5%~3%Wt偶聯(lián)劑，20%~40%Wt填料。本發(fā)明具有明顯改善汽車折邊膠的耐濕熱性能，常溫下剪切強度達到17.2MPa，內聚破壞，強度保持率達到98.3%，效果十分顯著的特點，廣泛應用于汽車制造領域的車門、發(fā)動機罩蓋和行李箱蓋板折邊部位。
文檔編號C09J11/04GK102533189SQ201010589720
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權日2010年12月16日
發(fā)明者李偉紅, 楊敏, 韓勝利 申請人:湖北回天膠業(yè)股份有限公司