一种船用阻燃环氧胶粘剂制造技术

本发明专利技术公开了一种船用阻燃环氧胶粘剂，包括A组分和B组分；所述组分A的组成按重量份数计为：含磷环氧树脂40‑60；防火功能组分20‑40；无机填料5‑10；触变剂5‑10；消泡剂0.1‑3；所述组分B的组成按重量份数计为：含磷环氧固化剂60‑80；触变剂1‑5；消泡剂0.1‑2。本发明专利技术组分B采用含磷环氧固化剂，能在室温固化，解决了耐高温环氧胶粘剂固化工艺苛刻的缺点，不仅提高了阻燃性能且室温固化条件下胶粘剂耐温性和力学性能没有下降；同时耐介质性能优良。通过无机填料和触变剂的复配使用，使得胶粘剂具有极好的抗流挂性能，提高了施工便利性，同时膨胀石墨烯、硼酸锌和氧化锑等无机填料具有很好的抑烟性。

A Marine Flame Retardant Epoxy Adhesive

The invention discloses a marine flame-retardant epoxy adhesive, which comprises component A and component B. The composition of component A is as follows: phosphorous epoxy resin 40 60; fire-retardant functional component 20 40; inorganic filler 5 10; thixotropic agent 5 10; defoamer 0.1 3; the composition of component B is as follows: phosphorous epoxy curing agent 60 80; thixotropic agent 1 5; defoamer 0.1 3 by weight. 2. Component B of the invention adopts phosphorus-containing epoxy curing agent, which can be cured at room temperature, and solves the shortcoming of harsh curing process of high temperature resistant epoxy adhesive, not only improves the flame retardancy, but also does not decrease the temperature resistance and mechanical properties of the adhesive under room temperature curing conditions, and has excellent medium resistance. By using inorganic filler and thixotropic agent, the adhesive has excellent anti-hanging property, improves construction convenience, and inorganic fillers such as expanded graphene, zinc borate and antimony oxide have good smoke suppression.

【技术实现步骤摘要】
一种船用阻燃环氧胶粘剂
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种船用阻燃环氧胶粘剂。
技术介绍
环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。是由环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学性质活泼，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联成为网状结构。环氧胶粘剂以环氧树脂为基体制备而成，其具有粘接性强、固化收缩小、耐腐蚀性能好、工艺性能良好等一系列优点。因为环氧胶粘剂的一系列优点，其已经广泛用于航空航天、高铁列车、军事等各个领域。随着科技水平进步和提高，对环氧树脂的综合性能要求越来越高，但是由于其自身延展率低、固化后脆性大、易燃烧等缺陷，限制了其应用。将磷元素引入环氧树脂的固化剂，而同时赋予固化产物具备阻燃性是十分有效的，如中国专利CN1681865，美国专利4973631、6403220及日本专利JP61134395，它们都采用了具有能和环氧树脂反应的基团如胺基、巯基、酚羟基等取代的氧化磷类化合物，可以与环氧树脂室温快速固化，但是仍然存在耐介质性不佳的缺陷，影响使用范围和性能。膨胀型阻燃剂是近年来新发展起来的一类具有良好应用前景的无卤环保型阻燃剂。它以阻燃效率高、发烟量小、低毒害性、添加量小等优势成为进入新世纪以来阻燃材料最为热门的研究领域之一。膨胀型阻燃剂的阻燃机制是，受热过程中，通过在材料表面形成多孔泡沫焦炭层在凝聚相起到阻燃作用。膨胀型阻燃剂是一个阻燃体系，一般由酸源，碳源和气源三部分组成。酸源主要是具有促使含碳多元醇化合物脱水作用的化合物，常见的酸源为无机酸类或在100～250℃范围内受热后可产生无机酸的化合物，常见的有磷酸、磷酸铵盐、磷酸酯等系列化合物。碳源是具有脱水炭化形成泡沫炭化层作用的化合物，多为高碳含量的多元醇化合物或者其共聚物。碳源中的碳含量和活性羟基含量对形成的泡沫炭层的质量密切相关，应在其本身或者基体分解前较低的温度下与酸源反应。常见的可作为碳源的物质有淀粉、季戊四醇及其多聚体、分子中具有多元羟基的有机树脂等。气源是具有在适当的温度下分解并可以释放出大量不燃性气体发泡膨胀作用的化合物。常见的可作为气源发泡剂的物质有三聚氰胺，双氰胺，三聚氰胺尿酸盐、聚磷酸铵等酰胺或铵类化合物。常见的膨胀型阻燃剂是由含P，C，N为主要核心元素构成的无卤阻燃剂。磷元素为酸性源，氮元素为气源。碳源是多羟基化合物或含有较高碳含量的碳水化合物。多聚磷酸铵-三聚氰胺-季戊四醇(APP-MEL-PER)是传统的膨胀阻燃体系，但随着胶粘剂的应用越来越广泛，开发了更多的膨胀阻燃体系。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种含磷环氧固化剂，其克服了现有含磷环氧固化剂存在耐介质性不佳的缺陷，在不影响使用范围和性能情况下制备得到船用阻燃环氧胶粘剂，结合船用要求，是一种高性能、无毒、阻燃、具有优异施工性能的常温固化环氧胶粘剂。为达到上述目的，采用技术方案如下：一种船用阻燃环氧胶粘剂，包括A组分和B组分；所述组分A的组成按重量份数计为：所述组分B的组成按重量份数计为：含磷环氧固化剂60-80触变剂1-5消泡剂0.1-2。按上述方案，所述含磷环氧树脂为含磷DOPO环氧树脂，为济南圣泉集团股份有限公司的SQEP-803EK75。按上述方案，所述含磷环氧固化剂化学式为：按上述方案，所述含磷环氧固化剂制备方法如下：将缩水甘油溶于四氢呋喃(THF)，加入三乙胺搅拌反应并控制温度在70℃左右；加入Cu2Cl2后滴加苯基二氯磷酸酯反应；静置后过滤，收集滤液，用乙酸乙酯(EA)萃取，收集萃取液；干燥后浓缩、纯化得到目标产物。按上述方案，所述防火功能组分按质量百分数计为：多聚磷酸铵(APP)50wt％；成炭剂季戊四醇(PER)25-30wt％，发泡剂三聚氰胺(MEL)20-25wt％。按上述方案，所述无机填料为膨胀石墨烯、硼酸锌和氧化锑中的一种或几种。按上述方案，所述触变剂为气相二氧化硅，粒径范围为40-60um。按上述方案，所述消泡剂为毕克BYK-037消泡剂。本专利技术含磷环氧固化剂合成路线：与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：组分A采用含磷环氧树脂体系，具有一定的阻燃性能。组分B采用含磷环氧固化剂，能在室温固化，解决了耐高温环氧胶粘剂固化工艺苛刻的缺点，不仅提高了阻燃性能且室温固化条件下胶粘剂耐温性和力学性能没有下降；同时耐海水介质性能优良。通过无机填料和触变剂的复配使用，使得胶粘剂具有极好的抗流挂性能，提高了施工便利性，同时膨胀石墨烯、硼酸锌和氧化锑等无机填料具有很好的抑烟性。该胶粘剂粘接性能优异，对金属材料、聚合物等高能表面都具有优异的粘接性，且制备方法简单、原材料易得。具体实施方式以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。本专利技术采用含磷环氧固化剂具体制备过程如下：在250mL圆底烧瓶中将缩水甘油(12.5g，0.169mol)与60mL四氢呋喃一起搅拌。将蒸馏的干燥三乙胺(17.1g，0.169mol)加入溶液中，然后用冰浴将溶液冷却至70℃。加入Cu2Cl2(0.3g)后，在30分钟内向反应溶液中滴加苯基二氯磷酸酯(16.3g，0.077mol)的40mL四氢呋喃溶液。然后，在70℃保持2小时后，将溶液在室温下再保持48小时。用冰冷的NaOH水溶液(2wt％)和蒸馏水过滤后收集滤液，然后用乙酸乙酯萃取三次。萃取液用MgSO4干燥，然后浓缩。所得产物通过柱色谱法(使用EA/正己烷1/1作为洗脱剂)纯化，并储存在冰箱中。实施例1组分A：组分B：651环氧固化剂80g气相二氧化硅10g毕克BYK-037消泡剂5gA组分的制备：将SQEP-803EK75型含磷环氧树脂、多聚磷酸铵(APP)、成炭剂季戊四醇(PER)、发泡剂三聚氰胺(MEL)、膨胀石墨烯、硼酸锌、氧化锑、气相二氧化硅和毕克BYK-037消泡剂在25-30℃条件下均匀搅拌后静置消泡。B组分的制备：将651环氧固化剂、气相二氧化硅和毕克BYK-037消泡剂在25-30℃条件下均匀搅拌后静置消泡；将按所述步骤得到的组分A和组分B按100:50比例混合均匀即可进行施工。室温固化3天后进行测试。实施例2组分A：组分B：含磷环氧固化剂80g气相二氧化硅10g毕克BYK-037消泡剂5gA组分的制备：将SQEP-803EK75型含磷环氧树脂、多聚磷酸铵(APP)、成炭剂季戊四醇(PER)、发泡剂三聚氰胺(MEL)、膨胀石墨烯、硼酸锌、氧化锑、气相二氧化硅和毕克BYK-037消泡剂在25-30℃条件下均匀搅拌后静置消泡。B组分的制备：将含磷环氧固化剂、气相二氧化硅和毕克BYK-037消泡剂在25-30℃条件下均匀搅拌后静置消泡；将按所述步骤得到的组分A和组分B按100:50比例混合均匀即可进行施工。室温固化3天后进行测试。实施例3组分A：组分B：含磷环氧固化剂80g气相二氧化硅10g毕克BYK-037消泡剂5gA组分的制备：将SQEP-803EK75型含磷环氧树脂、多聚磷酸铵(APP)、成炭剂季戊四醇(PER)、发泡剂三聚氰胺(MEL)、膨胀石墨烯、硼酸锌、氧化锑、气相二氧化硅和毕克BYK-037消泡剂在25-30℃条件下均匀搅拌后静置消泡。B组分的制备：将含磷环氧固化剂、气相二氧化硅和毕克BYK-037消泡剂在25-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船用阻燃环氧胶粘剂，其特征在于包括A组分和B组分；所述组分A的组成按重量份数计为：

【技术特征摘要】
1.一种船用阻燃环氧胶粘剂，其特征在于包括A组分和B组分；所述组分A的组成按重量份数计为：所述组分B的组成按重量份数计为：含磷环氧固化剂60-80触变剂1-5消泡剂0.1-2。2.如权利要求1所述船用阻燃环氧胶粘剂，其特征在于所述含磷环氧树脂为含磷DOPO环氧树脂。3.如权利要求1所述船用阻燃环氧胶粘剂，其特征在于所述含磷环氧固化剂化学式为：4.如权利要求1所述船用阻燃环氧胶粘剂，其特征在于所述含磷环氧固化剂制备方法如下：将缩水甘油溶于四氢呋喃，加入三乙胺搅拌反应并控制温度在70℃左右；加入Cu2Cl2后滴加苯基二氯磷酸酯反应；静置后过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永清，徐梦秋，印卓，晏欣，侯海量，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42