雙組份環(huán)氧膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及膠粘劑領(lǐng)域，特別是涉及一種雙組份環(huán)氧膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁蜂窩板由蜂窩芯外加表層面板制成，獨(dú)特的材料和三明治結(jié)構(gòu)使鋁蜂窩板具有 強(qiáng)度高、剛性強(qiáng)、重量輕，持久耐用，且具有良好的隔熱隔音等特點(diǎn)，因而廣泛用于高速列 車、地鐵、輕軌和城市間軌道列車上，隨著我國(guó)高鐵的迅猛發(fā)展，高鐵鋁蜂窩板材料必將扮 演更加重要的角色。
[0003] 鋁蜂窩芯與板材的膠接強(qiáng)度的高低，直接影響了鋁蜂窩板的使用安全性與使用壽 命。目前國(guó)內(nèi)的鋁蜂窩粘合劑雖然具有強(qiáng)度高、耐老化性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，但存在可操作時(shí)間 短，要反應(yīng)一定時(shí)間后方能達(dá)到最大強(qiáng)度，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)等缺陷，力學(xué)性能也不夠理 想。
[0004] 環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的力學(xué)性能、粘結(jié)性、電絕緣性及良好的工藝性等特點(diǎn)，因而廣 泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，但是普通的環(huán)氧膠在不增韌時(shí)固化物一般較脆、剝離強(qiáng)度小、抗沖擊性 差，而剝離強(qiáng)度是檢測(cè)鋁蜂窩板質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)，且如鋁蜂窩板的粘接層較脆，長(zhǎng)期震 動(dòng)后鋁蜂窩板會(huì)發(fā)生分層。
[0005] 隨著鋁蜂窩板粘合劑的需求量不斷增大，市場(chǎng)上現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品其質(zhì)量及性能難以 適應(yīng)和滿足應(yīng)用的需要，不可避免地對(duì)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響和制約。因此，開發(fā)具 有韌性、抗剝離強(qiáng)度高、抗沖擊性能好適用于高鐵鋁蜂窩板夾層粘結(jié)的環(huán)氧膠具有極其重 要的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于此，有必要提供一種雙組份環(huán)氧膠。
[0007] 一種雙組份環(huán)氧膠，包括A組分和B組分，
[0008] 所述A組分，以重量百分比計(jì)，包括如下原料：
[0009] 環(huán)氧樹脂 25-50%
[0010] 增軔劑 2-25°A 液體阻燃劑 2-18% 粉體阻燃劑 20-45% 稀釋劑 0-18% 消泡劑 1-3% 增強(qiáng)填料 8-33%,
[0011] 所述B組分，以重量百分比計(jì)，包括如下原料：
[0012] 脂肪族胺類固化劑5-40% 聚醚胺 6-50% 聚酰胺650 10-50% 固化促進(jìn)劑 2-12%。
[0013] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)氧樹脂選自如下一種或多種：
[0014] 環(huán)氧樹脂 Ε-44 :環(huán)氧當(dāng)量 210_240g/eq ;粘度（25°C ) 20000-40000mPa · s ;
[0015] 聚氨酯改性環(huán)氧樹脂SL3451 :環(huán)氧值（λ 45-0. 50eq/100g，粘度 (25〇C )5000-15000mPa · s ；
[0016] 聚氨酯改性環(huán)氧樹脂SL3453 :環(huán)氧值0· 37-0. 40eq/100g，粘度 (25 〇C )45000-55000mPa · s ；
[0017] 環(huán)氧樹脂 DER331 :環(huán)氧當(dāng)量 182_192g/eq，粘度（25°C ) 11000_14000mPa · s ;
[0018] 環(huán)氧樹脂 DER791 :環(huán)氧當(dāng)量 255_275g/eq，粘度（25°C )28000-3400mPa · s。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚醚胺為聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚 醚胺D4000中的一種或多種。
[0020] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述增強(qiáng)填料包括占所述組分A的重量百分比的如下組 分：
[0021] 活性硅微粉 5-8%
[0022] 重鈣 2-18%
[0023] 氣相二氧化硅 1-7%。
[0024] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述液體阻燃劑為三（2-氯異丙基）磷酸酯、磷酸三 (2, 3-二氯丙基）酯、磷酸三異丙基苯酯、甲基磷酸二甲酯中的一種或多種；所述粉體阻燃 劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或多種。
[0025] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述增韌劑為核殼橡膠CRS、F0RTEGRA202、嵌段共聚物、端 羧基液體丁腈橡膠的一種或多種。
[0026] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述稀釋劑為丁基縮水甘油醚、醇縮水甘油醚、聚丙二醇二 縮水甘油醚、二縮水甘油醚、己二酸縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚中的一種或多種。
[0027] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述固化促進(jìn)劑為壬基酚、三乙醇胺、2,4,6_三（二甲胺基 甲基）苯酚（DMP-30)中的一種或多種。
[0028] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述組分A與組分B的重量比為（4-6) : 1。
[0029] 本發(fā)明所述雙組份環(huán)氧膠的A組分還可以包括重量百分比為1-3%的顏料。
[0030] 本發(fā)明還提供所述的雙組份環(huán)氧膠的制備方法，包括以下步驟：
[0031] (a)將所述環(huán)氧樹脂、稀釋劑、增韌劑、液體阻燃劑、氣相二氧化硅與消泡劑加入行 星攪拌機(jī)中，攪拌混合均勻；
[0032] (b)加入粉體阻燃劑、活性硅微粉、重媽，攪拌混合均勻；
[0033] (c)攪拌抽真空30-60min，控制真空度不高于-0· IMpa，即得A組分；
[0034] (d)將所述脂肪族胺類固化劑、聚醚胺、聚酰胺650、固化促進(jìn)劑加入行星攪拌機(jī) 中，攪拌混合均勻；
[0035] (e)攪拌抽真空30_60min，控制真空度不高于_0· IMpa，即得B組分。
[0036] 本發(fā)明的原理及優(yōu)點(diǎn)如下：
[0037] 本發(fā)明所述雙組份環(huán)氧膠優(yōu)選原材料，通過各組分的優(yōu)化配合，能夠顯著提高環(huán) 氧膠的韌性、抗剝離強(qiáng)度、抗沖擊性能等，且阻燃性能達(dá)到了 UL94-V0級(jí)，可作為高鐵鋁蜂 窩板夾層粘結(jié)的環(huán)氧膠，各組分的搭配原理如下：
[0038] 本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)篩選，以特定粘度和環(huán)氧值（或環(huán)氧當(dāng)量）的環(huán)氧樹脂E-44、 DER79UDER331聚氨酯改性環(huán)氧樹脂SL345USL3453中的一種或幾種組合作為環(huán)氧樹脂的 基礎(chǔ)體系，搭配不同分子量，官能度和分子結(jié)構(gòu)的固化劑，具體包括脂肪族胺類，聚醚胺和 聚酰胺650,其中所述聚醚胺特別優(yōu)選為聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚醚胺 D4000中的一種或多種時(shí)，能夠有效降低環(huán)氧樹脂體系的固化交聯(lián)密度，反應(yīng)所得環(huán)氧膠形 成剛?cè)峄パa(bǔ)的結(jié)構(gòu)，顯著提高了環(huán)氧膠的剝離強(qiáng)度，同時(shí)選用的各固化劑的反應(yīng)活性也不 同，平衡了反應(yīng)過程中的放熱，使環(huán)氧膠保持了相對(duì)一致的粘度，避免了加壓固化后貧膠現(xiàn) 象的出現(xiàn)；
[0039] 以一定重量占比的活性硅微粉、重鈣和氣相二氧化硅搭配作為體系的填料，其中， 活性硅微粉表面為非極性，可提高體系的分散性能，同時(shí)可增強(qiáng)與環(huán)氧樹脂的親和性、相容 性，增強(qiáng)與樹脂間的結(jié)合力，提高環(huán)氧膠的力學(xué)性能；重鈣可有效填充環(huán)氧膠固化過程中產(chǎn) 生的空隙，同時(shí)可提高環(huán)氧膠的流動(dòng)性，有利于刮涂在鋁板上；氣相SiO2則可協(xié)同增韌劑的 增韌反應(yīng)，以端羧基液體丁腈橡膠（CTBN)為例，CTBN分子鏈兩端是活性官能團(tuán)羧基，固化 過程中，CTBN中的羧基可與環(huán)氧基反應(yīng)，且?guī)в袕?qiáng)極性基團(tuán)與環(huán)氧樹脂相溶性好，可達(dá)到良 好的增韌效果，氣相3102顆粒的加入可在一定程度上使CTBN的擴(kuò)展受阻，鈍化，吸收更多 沖擊性能，再配合柔性固化劑，協(xié)同起到剛韌兼增的效果。三種填料合理組合，既可以提高 環(huán)氧膠的綜合性能，同時(shí)也可以改善環(huán)氧膠的施工性能。
[0040] 此外，基于本發(fā)明的環(huán)氧樹脂基礎(chǔ)體系，增韌劑可選擇為與本發(fā)明的環(huán)氧樹脂體 系相容性、分散性好的核殼橡膠CRS、F0RTEGRA202、嵌段共聚物、端羧基液體丁腈橡膠中的 一種及多種，與環(huán)氧樹脂體系進(jìn)行復(fù)配，性能互補(bǔ)，獲得了綜合性能更加均衡的環(huán)氧膠。
[0041] 更進(jìn)一步從環(huán)氧膠應(yīng)用的安全性出發(fā)考慮，本發(fā)明還旨在提高環(huán)氧膠的防火性 能。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，僅采用粉體阻燃劑在體系中難以分散，不僅影響其阻燃效果，也對(duì) 環(huán)氧膠的韌性以及剝離強(qiáng)度等造成影響。本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)篩選，采用了與體系相容性、分散 性良好的不同液體阻燃劑與粉體阻燃劑進(jìn)行協(xié)同復(fù)配，且粉體阻燃劑優(yōu)選為氫氧化鋁和/ 或氫氧化鎂時(shí)，可使制得的環(huán)氧膠在保證其力學(xué)特性的同時(shí)，發(fā)揮優(yōu)良的阻燃性能，阻燃性 能達(dá)到了 UL94-V0級(jí)。
[0042] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0043] 本發(fā)明通過對(duì)環(huán)氧膠的各組分進(jìn)行篩選，各組分性能互補(bǔ)，協(xié)同配合形成綜合性 能優(yōu)越的雙組份環(huán)氧膠體系，能夠顯著提高環(huán)氧膠的韌性、抗剝離強(qiáng)度、抗沖擊性能等，阻 燃性能也達(dá)到了 UL94-V0級(jí)，且室溫可操作時(shí)間較為合適，固化時(shí)間短，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生 產(chǎn)。
[0044] 本發(fā)明所述的雙