專利名稱：金屬粘補膠的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粘合劑，具體地說是基于環(huán)氧樹脂的粘合劑。
現(xiàn)有以環(huán)氧樹脂為基材填加其他固化劑、偶聯(lián)劑等輔加劑構成的粘合劑有多種，但用于粘接金屬時，則普遍有粘接牢度低和粘合劑凝結時間長等缺陷，因而影響了施工質(zhì)量和進度。許多設備、支架、油水箱等在使用中出現(xiàn)裂縫、穿孔等，而焊接又不適用，則用粘合劑粘補是一種十分簡便、經(jīng)濟和可行的維護方法。
本發(fā)明的目的就是提供一種新的粘合劑，使其具有粘結力強、凝固時間短的特性。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的原料配比(重量百分比)為E-44環(huán)氧樹脂29-32%，E-51環(huán)氧樹脂5-9%，液態(tài)聚硫橡膠3-5%，KH-560偶聯(lián)劑1-2%，磷酸三丁脂1-3%，鄰苯二甲酸二正辛脂1-3%，JC-3固化劑4-6%，T-31固化劑2-4%，低分子聚酰胺650＃2-3%，鄰磺酰苯酰亞胺1-2%，DMP-30促進劑1-3%，活性氧化鎂2-4%，還原鐵粉34-38%。其中除JC-3固化劑外，其他原料均為市售產(chǎn)品。JC-3固化劑的制備是將苯酚、己二胺和工業(yè)甲醛三者按摩爾比為1∶1∶0.5-1取料，先將苯酚和乙二胺混合攪拌，并由水浴升溫，溫度控制在60-75℃，滴加工業(yè)甲醛，加完后升溫到95-105℃，攪拌3-4小時，再降溫到85-95℃，然后再升溫至105-110℃，并在60毫米汞柱下減壓脫水2小時即成。
常態(tài)下本粘補膠為甲乙兩組份，甲組份有E-44環(huán)氧樹脂，E-51環(huán)氧樹脂，液態(tài)聚硫橡膠，KH-560偶聯(lián)劑和磷酸三丁脂，乙組份有鄰苯二甲酸二正辛脂，JC-3固化劑，T-31固化劑，低分子聚酰胺，鄰磺酰苯酰亞胺，DMP-30促進劑和活性氧化鎂，還原鐵粉作配重添加在兩組份中，使甲乙兩組份重量比為3∶1。
本金屬粘補膠是基于環(huán)氧樹脂，原因在于E-44環(huán)氧樹脂是優(yōu)良的粘合基材，但其低溫工藝性能不很理想，因此又用E-51、環(huán)氧樹脂和它復合。由于E-51的分子量稍小，粘度也較小，低溫流動性較好，這樣可以改善粘補膠的配制工藝和施工性，同時由于調(diào)整了分子量分布，因而也提高了被粘物表面的浸潤性。實驗證明復合環(huán)氧基料比一般單一環(huán)氧基料的效果好。
環(huán)氧樹脂雖然強度高，粘接性優(yōu)良，但仍然存在易老化、固化后性脆等缺點。用液態(tài)聚硫橡膠改性，可以大大提高其韌性和抗老化性能。因為聚硫橡膠彈性好，耐老化性好，參與固化和硫化后的聚硫橡膠，改善了膠層的固化應力的內(nèi)聚狀態(tài)。所以提高了膠接的耐火性和可靠性。一般采用分子量在3000-4000的(如JZY-124)即可。
KH-560有機硅偶聯(lián)劑是在粘合劑中以遷移法偶聯(lián)膠和被粘材料，并可浸潤和改善界面狀態(tài)，增加粘接效果，同時還可改善配制的施膠工藝性能。
低分子液態(tài)聚酰胺是良好的常溫固化劑，同時由于它本身有較好的柔韌性，在參與固化后，使膠的塑性增加，又由于這種塑性產(chǎn)生在固化后的結構中，因此起到一種內(nèi)增塑作用。本膠具有的這種內(nèi)增塑屬性，使其不被遷移，故能提高膠接的抗老化性。
鄰磺酰苯酰亞胺是無毒固化劑，它和聚酰胺KH-560及增塑劑相互配合效果好，可提高粘接速度和粘接效果。
磷酸三丁脂及鄰苯二甲酸二正辛脂，都是增塑劑，加入本膠中以進一步改善膠的塑性。前者由于有磷酸根的存在，使分子的誘導偶極增大，能增強與金屬間的相互作用力，因而能改善粘接效果，加快固化速度。后者由于分子鏈長，柔性好，進一步改善配制的施膠工藝性能。它比鄰苯二甲酸二丁脂具有更持久的增塑作用，而不易被遷移。
活性氧化鎂的加入可提高膠的耐熱穩(wěn)定性，同時它又能硫化聚硫橡膠，改善膠接的綜合性能。
加入還原鐵粉，首先可降低膠接接頭的電極電位，防止電化學過程的發(fā)展，同時還可增加金屬間的分子作用力，并減少固化收縮，增加膠層的硬度和內(nèi)聚強度，還可降低膠的成本。
在本粘補膠中所加入的JC-3固化劑是一種自制的胺類-酚醛縮合物，能在常溫下改性和固化環(huán)氧樹脂，提高環(huán)氧膠的強度和硬度，巧妙地把酚醛結構引入胺類固化劑中，又能與多種改性劑同時并用，提高膠對化學介質(zhì)的穩(wěn)定性和耐熱性等，明顯地改善了本膠的綜合性能，并使通常只能多組份并存的膠變成兩組份，保證了貯存期，有利于本膠的使用和商品化。
本粘補膠所用的固化劑、增塑劑及配方工藝的最優(yōu)組合，均突破了傳統(tǒng)格局，采用了復合固化原理，調(diào)配范圍大，使用方便，粘接力強。在室溫條件下，本膠2-3小時固化，粘接45＃鋼的抗拉強度≥23.5Mpa，剪切強度≥15MPa;粘接鋁合金的剪切強度≥12.3MPa。在《膠粘劑應用手冊》第830頁上的“YY-921”雙組份膠的粘鋁剪切強度僅8-9MPa。本膠與國內(nèi)外同類的環(huán)氧聚硫雙組份粘合劑產(chǎn)品相比，在固化條件、固化速度、力學強度、成本等方面均具有明顯的優(yōu)勢。
下面以列表形式給出本粘補膠原料配比的三個實施例(單位為重量百分比)
其中JC-3固化劑的制備則按前述方法制備，原料配比中的固態(tài)物質(zhì)均粉細達250-300目。常態(tài)下將前五種原料均勻混合成甲組份，將第六至十二種原料均勻混合成乙組份，還原鐵粉分別加入甲乙兩組份中，使甲乙兩組份重量比為3∶1。以實施例2、為例說明，即前五種原料的甲組份為45份，第六至十二種原料的乙組份為45份，將35份的還原鐵粉分為30份加入甲組份，5份加入乙組份，則甲72份，乙25份，二者重量比即為3∶1。
權利要求
1.一種金屬粘補膠，其特征在于a、該粘補膠的原料配料比(重量百分比)為E-44環(huán)氧樹脂29-32%，E-51環(huán)氧樹脂5-9%，液態(tài)聚硫橡膠3-5%，KH-560偶聯(lián)劑1-2%，磷酸三丁脂1-3%，鄰苯二甲酸二正辛脂1-3%，JC-3固化劑4-6%，T-31固化劑2-4%，低分子聚酰胺650#2-3%，鄰磺酰苯酰亞胺1-2%，DMP-30促進劑1-3%，活性氧化鎂2-4%，還原鐵粉34-38%，b、上述JC-3固化劑的制備是將苯酚、乙二胺和工業(yè)甲醛三者摩爾比為1∶1∶0.5-1取料，先將苯酚和已二胺混合攪拌，并由水浴升溫，溫度控制在60-75℃，滴加工業(yè)甲醛，加完后升溫到95-105℃，攪拌3-4小時，再降溫到85-95℃，然后再升溫至105-110℃，并在60毫米汞柱下減壓脫水2小時即成。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬粘補膠，其特征在于常態(tài)下本粘補膠為甲乙兩組份，甲組份有E-44環(huán)氧樹脂，E-51環(huán)氧樹脂，液態(tài)聚硫橡膠，KH-560偶聯(lián)劑和磷酸三丁脂，乙組份有鄰苯二甲酸二正辛脂，JC-3固化劑，T-31固化劑，低分子聚酰胺，鄰磺酰苯酰亞胺，DMP-30促進劑和活性氧化鎂，還原鐵粉作配重添加在兩組份中，使甲乙兩組份重量比為3∶1。
3.根據(jù)權利要求1所述的金屬粘補膠，其特征在于原料配比中的固態(tài)物質(zhì)均粉細達250-300目。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于環(huán)氧樹脂的粘合劑，原料包括E—44和E—51環(huán)氧樹脂，液態(tài)聚硫橡膠，KH-560，磷酸三丁酯，鄰苯二甲酸二正辛酯，JC-3固化劑，T-31固化劑，聚酰胺650
文檔編號C09J181/04GK1070211SQ9211010
公開日1993年3月24日 申請日期1992年8月20日 優(yōu)先權日1992年8月20日
發(fā)明者張國福 申請人:張國福