本發(fā)明涉及粘合劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑。
背景技術(shù):
目前,隨著社會的進(jìn)步,人們對建筑物的裝飾要求越來越高,各種天然石材以及各種制作精美的陶瓷飾面層出不窮。人們常用的石材如大理石、花崗巖、陶瓷飾面如瓷磚、釉面磚、馬賽克等等,而粘貼這些裝飾面料的粘合物主要是采用水泥砂漿,這是一種較傳統(tǒng)的方法,它不僅總成本造價較高,而且脫離嚴(yán)重,施工很不方便,特別是對頂板的粘貼更是十分困難,費(fèi)工費(fèi)時。
環(huán)氧樹脂由于其良好的力學(xué)性能、電學(xué)性能及耐化學(xué)腐蝕性能,在表面涂料、電子電器組分、復(fù)合材料、膠粘劑、地坪材料、模具鑄造等行業(yè)有大量應(yīng)用。雖然環(huán)氧樹脂材料使用廣泛,但是在用作環(huán)氧樹脂粘合劑時也存在諸多不足,比如其儲存時間短,其固化物的沖擊韌性欠佳,耐熱性不能滿足使用的要求,存在易開裂的現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其儲存時間長,固化物沖擊韌性好,抗剝離效果佳,耐熱性能優(yōu)異。
本發(fā)明提出的一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:雙酚S型環(huán)氧樹脂100份、聚酰胺酸10-35份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3-15份、聚對苯二甲酸乙二醇酯2-12份、端羥基聚氨酯預(yù)聚體5-22份、雙氰胺10-38份、苯并惡嗪5-15份、固化促進(jìn)劑2-5份、納米氧化鋁1-5份、納米碳化硅2-5份、粉煤灰1-5份、納米二氧化硅2-8份、納米二氧化鈦1-5份、多壁碳納米管3-11份。
優(yōu)選地,其原料中,聚酰胺酸、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、端羥基聚氨酯預(yù)聚體的重量比為18-30:6-12:5-10:8-17。
優(yōu)選地,其原料中,雙氰胺、苯并惡嗪、固化促進(jìn)劑的重量比為17-30:8-13:3-4。
優(yōu)選地,其原料按重量份包括:雙酚S型環(huán)氧樹脂100份、聚酰胺酸25份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚11份、聚對苯二甲酸乙二醇酯8份、端羥基聚氨酯預(yù)聚體13份、雙氰胺20份、苯并惡嗪10份、固化促進(jìn)劑3.5份、納米氧化鋁3份、納米碳化硅4份、粉煤灰2份、納米二氧化硅5份、納米二氧化鈦3.2份、多壁碳納米管8份。
優(yōu)選地,所述固化促進(jìn)劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將70-85份的1-氰乙基-2-甲基咪唑、10-15份的雷尼鎳和2-5份的氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,然后加入50-80份的乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至90-100℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3-3.8MPa,反應(yīng)2.5-3.5h,反應(yīng)結(jié)束后泄掉氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;按重量份將10-15份物料A和20-35份硝酸銅加入30-50份N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在90-110℃的條件下反應(yīng)50-80h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進(jìn)劑。
優(yōu)選地,在固化促進(jìn)劑的制備過程中,N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1:1-2。
優(yōu)選地,所述多壁碳納米管為改性多壁碳納米管,所述改性多壁碳納米管所采用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH560中的一種或者兩種的混合物;多壁碳納米管經(jīng)偶聯(lián)劑改性后,具有很高的表面活性,均勻分散在基體中后可填充進(jìn)入銀紋內(nèi)部,同時其表面的活性分子提高了其與環(huán)氧樹脂基體的親和性,增加了多壁碳納米管與基體間的相互作用力,從而進(jìn)一步提高了粘合劑的韌性。
本發(fā)明所述石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其以雙酚S型環(huán)氧樹脂為主料,并加入了聚酰胺酸對其進(jìn)行改性,一方面,其與聚2,6-二甲基-1,4-苯醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯和端羥基聚氨酯預(yù)聚體配合作為體系的增韌劑,顯著提高了粘合劑的沖擊韌性,賦予粘合劑更加優(yōu)異的剝離性能,另一方面,其與雙氰胺、苯并惡嗪與固化促進(jìn)劑配合作為固化體系,具有優(yōu)異的協(xié)同作用,顯著提高了固化物的粘結(jié)剪切強(qiáng)度和耐熱性能,在優(yōu)選方式中,所述固化促進(jìn)劑其首先以1-氰乙基-2-甲基咪唑為原料,以乙醇為溶劑,以雷尼鎳和氫氧化鉀作為催化體系,通過控制反應(yīng)的條件,使1-氰乙基-2-甲基咪唑中的氰基發(fā)生了催化加氫反應(yīng),得到了含伯胺的物料A,之后以物料A為配體,以硝酸銅為金屬鹽,進(jìn)行了溶劑熱反應(yīng),得到了物料A的銅配合物,將其作為固化促進(jìn)劑加入體系中,能調(diào)節(jié)體系的固化活性,使其在室溫下具有優(yōu)異的儲存期,并有效降低了環(huán)氧樹脂的固化溫度,同時在很大程度上提高了固化物的粘結(jié)強(qiáng)度、沖擊韌性、耐候性和耐熱性能;納米氧化鋁、納米碳化硅、粉煤灰、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、多壁碳納米管配合加入體系中,在體系中分散均勻,形成了填料體系,并誘導(dǎo)形成了大量的紋銀,在粘合劑承受載荷時,能吸收大量的能量,從而提高了粘合劑的韌性,使粘合劑的拉伸強(qiáng)度達(dá)到98.34MPa以上,彎曲強(qiáng)度達(dá)到115.5MPa以上,沖擊強(qiáng)度達(dá)到36.38KJ/m2以上,尤其適用于石材的粘合。
具體實施方式
下面,通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例1
本發(fā)明提出的一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:雙酚S型環(huán)氧樹脂100份、聚酰胺酸35份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3份、聚對苯二甲酸乙二醇酯12份、端羥基聚氨酯預(yù)聚體5份、雙氰胺38份、苯并惡嗪5份、固化促進(jìn)劑5份、納米氧化鋁1份、納米碳化硅5份、粉煤灰1份、納米二氧化硅8份、納米二氧化鈦1份、多壁碳納米管11份。
實施例2
本發(fā)明提出的一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:雙酚S型環(huán)氧樹脂100份、聚酰胺酸10份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚15份、聚對苯二甲酸乙二醇酯2份、端羥基聚氨酯預(yù)聚體22份、雙氰胺10份、苯并惡嗪15份、固化促進(jìn)劑2份、納米氧化鋁5份、納米碳化硅2份、粉煤灰5份、納米二氧化硅2份、納米二氧化鈦5份、多壁碳納米管3份。
實施例3
本發(fā)明提出的一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:雙酚S型環(huán)氧樹脂100份、聚酰胺酸18份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚12份、聚對苯二甲酸乙二醇酯5份、端羥基聚氨酯預(yù)聚體17份、雙氰胺17份、苯并惡嗪13份、固化促進(jìn)劑3份、納米氧化鋁4份、納米碳化硅3份、粉煤灰3.4份、納米二氧化硅3.8份、納米二氧化鈦3.5份、多壁碳納米管6份;
其中,所述固化促進(jìn)劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將70份的1-氰乙基-2-甲基咪唑、15份的雷尼鎳和2份的氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,然后加入80份的乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至90℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3.8MPa,反應(yīng)2.5h,反應(yīng)結(jié)束后泄掉氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;按重量份將15份物料A和20份硝酸銅加入50份N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在90℃的條件下反應(yīng)80h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進(jìn)劑;
所述多壁碳納米管為改性多壁碳納米管,所述改性多壁碳納米管所采用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH560按重量比為4:3的混合物。
實施例4
本發(fā)明提出的一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:雙酚S型環(huán)氧樹脂100份、聚酰胺酸30份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6份、聚對苯二甲酸乙二醇酯10份、端羥基聚氨酯預(yù)聚體8份、雙氰胺30份、苯并惡嗪8份、固化促進(jìn)劑4份、納米氧化鋁2份、納米碳化硅4份、粉煤灰1.8份、納米二氧化硅5.5份、納米二氧化鈦2.8份、多壁碳納米管10份;
其中,所述固化促進(jìn)劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將85份的1-氰乙基-2-甲基咪唑、10份的雷尼鎳和5份的氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,然后加入50份的乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至100℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3MPa,反應(yīng)3.5h,反應(yīng)結(jié)束后泄掉氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;按重量份將10份物料A和35份硝酸銅加入30份N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,其中,N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1:1,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在110℃的條件下反應(yīng)50h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進(jìn)劑;
所述多壁碳納米管為改性多壁碳納米管,所述改性多壁碳納米管所采用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560。
實施例5
本發(fā)明提出的一種石材專用耐熱性環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:雙酚S型環(huán)氧樹脂100份、聚酰胺酸25份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚11份、聚對苯二甲酸乙二醇酯8份、端羥基聚氨酯預(yù)聚體13份、雙氰胺20份、苯并惡嗪10份、固化促進(jìn)劑3.5份、納米氧化鋁3份、納米碳化硅4份、粉煤灰2份、納米二氧化硅5份、納米二氧化鈦3.2份、多壁碳納米管8份;
其中,所述固化促進(jìn)劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將80份的1-氰乙基-2-甲基咪唑、12份的雷尼鎳和3.2份的氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,然后加入70份的乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至95℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3.3MPa,反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后泄掉氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;按重量份將12份物料A和30份硝酸銅加入40份N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,其中,N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1:2,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在100℃的條件下反應(yīng)60h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進(jìn)劑;
所述多壁碳納米管為改性多壁碳納米管,所述改性多壁碳納米管所采用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。