一种室温固化环氧胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种室温固化环氧胶黏剂及其制备方法，属于胶黏剂技术领域。解决现有的环氧胶黏剂力学性能差、在室温下不能快速固化的问题。该胶粘剂包括环氧树脂100份，芳香胺类固化剂15～20份，离子液体2～10份，稀释剂10～20份，增塑剂10～15份，纤维增强材料5～10份，填充剂5～8份，所述的离子液体的结构式如式(Ⅰ)所示。本发明专利技术还提供一种室温固化环氧胶黏剂的制备方法，该制备方法简单，易于实现，制备得到的胶黏剂在室温条件下即可固化，且具有优异的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶黏剂
，具体涉及一种室温固化环氧胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
环氧胶黏剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂等组成的液态或固态胶黏剂。由于环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料具有很强的粘结力，环氧树脂胶黏剂以其优异的综合性能在工业和生活领域得到了广泛的应用。在环氧胶黏剂的应用领域中，室温固化胶黏剂因其低廉的工艺成本，简便的操作以及可使用的综合性能成为工业领域中的首选。但室温体系的环氧固化物大分子中耐热基团少，并且室温固化温度低，固化物交联密度小，因此室温固化环氧体系在高温条件下难以满足使役要求，多年来人们一直潜心研制能在室温固化又能高温使用的环氧胶粘剂，以满足于航空、航天、电子等工业对高性能环氧树脂的应用需求。目前，我国室温固化环氧胶粘剂的应用缺陷主要表现在：品种少，高温条件下拉伸强度、剥离强度、剪切强度差，室温下可快速固化等品种十分稀少，数量少。在国内市场上可买到的室温固化型胶粘剂只有几十个。性能差，只有J-135、J-153等几个牌号环氧胶的室温剪切强度可达30MPa，绝大多数的环氧胶黏剂耐热温度也仅在60℃—90℃左右。近年来，在室温固化、高温使用环氧树脂研究方面取得了一定进展，但仍然无法取得突破。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的环氧胶黏剂力学性能差、在室温下不能快速固化的问题，而提供一种室温固化环氧胶黏剂及其制备方法。本专利技术首先提供一种室温固化环氧胶黏剂，按照重量份数计，包括：所述的离子液体的结构式如式(Ⅰ)所示：式(Ⅰ)中，R为BF4、PF6、AlCl4、ZnCl3或FeCl4。优选的是，所述的环氧树脂的型号为E-44、F-44、F-51、E-51或TDE-85。优选的是，所述的芳香胺类固化剂选自间苯二甲胺、间苯二胺或二氨基二苯基甲烷中的一种或两种。优选的是，所述的稀释剂为烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或2-乙基-己基缩水甘油醚。优选的是，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、聚丙二醇二缩水甘油醚或聚硫醇。优选的是，所述的纤维增强材料为硼纤维或玻璃纤维。优选的是，所述的填充剂选自硅酸钙、氧化镁、炭黑、氢氧化铝或碳酸钙其中的一种或两种。本专利技术还提供一种室温固化环氧胶黏剂的制备方法，包括：将环氧树脂与芳香胺环氧固化剂混合，搅拌均匀，然后加入离子液体、稀释剂、增塑剂、纤维增强材料和填充剂，搅拌均匀，脱除气泡，得到室温固化环氧胶黏剂。本专利技术的有益效果本专利技术首先提供一种室温固化环氧胶黏剂，该胶粘剂包括离子液体，所述的离子液体是一类具有磁性特性的功能化离子液体，它是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的，在室温或室温附近温度下呈液态状态的盐类，因离子液体具有液程宽、蒸汽压低、溶解能力强、电化学稳定性高等优点而被广泛应用于电化学、分离、催化等领域，本专利技术的胶粘剂是将不同阴离子结构的离子液体与芳香胺类固化剂按照不同质量比例混合制成一系列室温复配固化剂，固化环氧树脂，能在室温快速固化的同时，可以提高环氧胶黏剂的拉伸强度、剪切、剥离强度及耐热性能。本专利技术还提供一种室温固化环氧胶黏剂的制备方法，该制备方法简单，易于实现，制备得到的胶黏剂在室温条件下即可固化，且具有优异的力学性能。具体实施方式本专利技术首先提供一种室温固化环氧胶黏剂，按照重量份数计，包括：环氧树脂100份，芳香胺类固化剂15～20份，离子液体2～10份，稀释剂10～20份，增塑剂10～15份，纤维增强材料5～10份，填充剂5～8份；优选为：环氧树脂100份，芳香胺类固化剂15～20份，离子液体2～8份，稀释剂10～15份，增塑剂10～15份，纤维增强材料5～8份，填充剂6～7份；所述的离子液体的结构式如式(Ⅰ)所示：式(Ⅰ)中，R为BF4、PF6、AlCl4、ZnCl3或FeCl4。按照本专利技术，采用1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C6mim]BF4)、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C6mim]PF6)、1-己基-3-甲基咪唑三氯化锌盐([C6mim]ZnCl3)、1-己基-3-甲基咪唑四氯化铝盐([C6mim]AlCl4)、1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁盐([C6mim]FeCl4)作为离子液体，所述的离子液体的分子结构中包含叔胺、季铵盐结构，可以引发环氧树脂结构中的特征基团环氧基开环固化并能催化环氧基团，离子液体与芳香胺类固化剂配合固化环氧树脂时，能显现出良好的协同效应，可以有效克服芳香胺类固化剂的传统固化工艺，必须高温固化，才可高温使用的弊端，使其可以在室温快速固化，并能使固化物显示出优良的力学拉伸强度、剪切强度、剥离强度及热性能。按照本专利技术，所述的环氧树脂的型号优选为E-44、F-44、F-51、E-51或TDE-85；所述的芳香胺类固化剂优选选自间苯二甲胺、间苯二胺或二氨基二苯基甲烷中的一种或两种；所述的稀释剂优选为烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或2-乙基-己基缩水甘油醚；所述的增塑剂优选为邻苯二甲酸二辛脂、聚丙二醇二缩水甘油醚或聚硫醇。所述的纤维增强材料优选为硼纤维或玻璃纤维；所述的填充剂优选选自硅酸钙、氧化镁、炭黑、氢氧化铝或碳酸钙其中的一种或两种。本专利技术还提供一种室温固化环氧胶黏剂的制备方法，包括：将环氧树脂与芳香胺环氧固化剂混合，搅拌均匀，然后加入离子液体、稀释剂、增塑剂、纤维增强材料和填充剂，搅拌均匀，脱除气泡，得到室温固化环氧胶黏剂。将上述胶粘剂浇铸于模具上，放置在室温条件下30-40℃固化5min，测试其力学性能和热性能。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明，实施例涉及到的原料均为商购获得。实施例1将100份环氧树脂E-44和20份间苯二胺混合，搅拌均匀，然后加入5份1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、10份烯丙基缩水甘油醚、15份邻苯二甲酸二辛脂、5份硼纤维、5份硅酸钙、炭黑、氢氧化铝的混合物(其中硅酸钙、炭黑、氢氧化铝质量比为3：1：2)，脱除气泡，制得胶黏剂，将胶黏剂浇铸于模具上加固，放置在30—40℃下固化5min。具体力学性能如表1所示。实施例2将100份环氧树脂F-44和20份间苯二甲胺混合，搅拌均匀，然后加入2份1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、12份2-乙基-己基缩水甘油醚、15份聚丙二醇二缩水甘油醚、8份硼纤维、8份氧化镁，脱除气泡，制得胶黏剂，将胶黏剂浇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室温固化环氧胶黏剂，其特征在于，按照重量份数计，包括：所述的离子液体的结构式如式(Ⅰ)所示：式(Ⅰ)中，R为BF4、PF6、AlCl4、ZnCl3或FeCl4。

【技术特征摘要】
1.一种室温固化环氧胶黏剂，其特征在于，按照重量份数计，包括：
所述的离子液体的结构式如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，R为BF4、PF6、AlCl4、ZnCl3或FeCl4。
2.根据权利要求1所述的一种室温固化环氧胶黏剂，其特征在于，所述的
环氧树脂的型号为E-44、F-44、F-51、E-51或TDE-85。
3.根据权利要求1所述的一种室温固化环氧胶黏剂，其特征在于，所述的
芳香胺类固化剂选自间苯二甲胺、间苯二胺或二氨基二苯基甲烷中的一种或两
种。
4.根据权利要求1所述的一种室温固化环氧胶黏剂，其特征在于，所述的
稀释剂为烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或2-乙基-己基缩水甘油醚。
5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏巍，郑昌梅，郑春柏，柳美华，邓鹏飏，张依帆，尹园，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22