一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶及其制备方法，涉及胶黏剂领域。公开了一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶，由环氧树脂、硫醇固化剂、自制固化促进剂、偶联剂、稳定剂、填料、粘度调节剂等组成。本发明专利技术自制固化促进剂为潜伏性微胶囊型环氧促进剂，可用作硫醇促进剂，也可单独用作环氧固化剂，通过在壁材中引入酮羰基，使其可以在紫外光照射下发生分解，释放芯材中的固化剂，从而实现紫外光固化，同时可以通过调节紫外光的光强和时间，控制壁材分解程度，从而实现不同时间的延迟固化。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶及其制备方法
本专利技术涉及胶黏剂领域，尤其涉及一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂是目前复合材料中应用最广泛的基体树脂之一，具有优异的综合物理性能，如机械强度高，耐腐蚀性优良，固化收缩低、加工性好等优点，但市面单组份环氧胶需中温或高温长时间加热固化，有能耗高、效率低的缺点，双组份环氧胶虽然可避免加热固化但具有操作复杂，精细点胶极易出现混胶不匀、不良率高、通用性差的缺点。丙烯酸树脂由于其固化速度快，环境友好，能耗少，无溶剂挥发等优点而得到广泛应用，并在各行业迅速推广，但是丙烯酸树脂具有固化收缩大、应力大、强度低、耐候性差并且无法暗处固化等缺点。因此如何将环氧胶黏剂优良的固化性能与丙烯酸胶黏剂高效率、低能耗优点相结合是胶黏剂领域产业升级的重要发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶及其制备方法，通过对使用自制环氧固化剂，实现紫外光固化，同时可以通过调节紫外光的光强和时间，控制壁材分解程度，从而实现不同时间的延迟固化。为实现上述效果，本专利技术公开了一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶，由以下重量份的原料配制而成：环氧树脂30-50；硫醇固化剂20-40；自制固化促进剂1-10；偶联剂0.5-2；稳定剂0.5-2；填料10-40；粘度调节剂0.1-5；所述自制固化促进剂为潜伏性微胶囊型环氧促进剂，包括能够在紫外光照射下发生分解的含有酮羰基的壁材，以及包覆于壁材内的固化剂芯材。进一步的，所述自制固化促进剂为活性固化剂与含有酮羰基和羟基的丙烯酸酯化合物按照3：（2-8）的重量比配置成水溶液后，经过液体石蜡和乳化剂乳化分散后，分离干燥后获得。进一步的，所述自制固化促进剂按照以下步骤进行：（1）100份α-卤代酮与120-160份聚2-羟基丙烯酸钠盐在4-8份相转移催化剂和油性有机溶剂下发生取代反应得到含有酮羰基和羟基的丙烯酸酯化合物；（2）将15-30份活性固化剂加入到100份碱性水溶液中，加热至75-90℃溶解20min，然后加入20-40份上述自制丙烯酸酯，继续搅拌60min，混合均匀后得到固化剂-丙烯酸酯水溶液；（3）将100份液体石蜡和1-5份司盘-80配成乳液，加入30-60份上述固化剂-丙烯酸酯水溶液，以6000-7000r/min乳化30min；将10份液体石蜡和2-5份钛酸四丁酯超声分散10min，加入上述乳液中，继续以6000-7000r/min乳化30min；70℃减压蒸馏4-5h，离心，石油醚洗涤，真空干燥，即得自制微胶囊型环氧固化促进剂。进一步的，所述α-卤代酮为α-溴代酮、α-氯代酮中的一种；所述相转移催化剂为聚乙二醇、苄基三乙基氯化铵（TEBA）、四丁基溴化铵（TBAB）、四丁基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种；所述有机溶剂为苯、甲苯、环己烷中的一种；所述活性固化剂为咪唑类：咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、苯并咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等；脂肪胺类：乙二胺、已二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺等；叔胺类：2，4，6—三（二甲胺基甲基）苯酚、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、N,N-二甲基苄胺、二甲基苯胺、三乙醇胺、三乙烯二胺等中的一种或任意几种的组合；所述碱性水溶液为氨水、乙醇胺水溶液中的一种。进一步的，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、氢化型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、增韧环氧树脂MX125、MX154、MX267、BPA328、BPF307中一种或任意几种的组合。进一步的，所述的硫醇固化剂为季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、双（3-巯基丙酸）乙二醇、季戊四醇四巯基乙酸酯、双巯基乙酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸)酯、1,4-丁二醇二(3-巯基丁酸)酯、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮中一种或任意几种的组合。进一步的，所述偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或任意几种的组合；所述稳定剂为水杨酸、月桂酸、巴比妥酸、硬脂酸、富马酸、安息香酸中的一种或任意几种的组合。进一步的，所述的填料是滑石粉、氧化铝、硅微粉、氢氧化铝和碳酸钙、玻璃粉中的一种或任意几种的组合。进一步的，所述的粘度调节剂为气相白炭黑。另外本专利技术还公开了该紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶的制备方法，按照以下步骤进行：将环氧树脂、硫醇固化剂、偶联剂加入真空双行星搅拌釜中，在自转搅拌速率1000r/min±50r/min，公转搅拌速率20r/min±2r/min，压力-0.15～-0.098MPa，温度30℃±5℃条件下，搅拌60min；加入填料、粘度调节剂，在自转搅拌速率1000r/min±50r/min，公转搅拌速率20r/min±2r/min，压力-0.15～-0.098MPa，温度30℃±5℃条件下，搅拌60min；加入稳定剂，在自转搅拌速率1000r/min±50r/min，公转搅拌速率20r/min±2r/min，压力-0.15～-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，搅拌60min；加入自制固化促进剂，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.15～-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，避光搅拌30min，得紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶。本专利技术的有益效果在于：本专利技术自制固化促进剂为潜伏性微胶囊型环氧促进剂，可用作硫醇促进剂，也可单独用作环氧固化剂，通过在壁材中引入酮羰基，使其可以在紫外光照射下发生分解，释放芯材中的固化剂，从而实现紫外光固化，同时可以通过调节紫外光的光强和时间，控制壁材分解程度，从而实现不同时间的延迟固化。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：自制环氧固化促进剂1号按照以下步骤进行：（1）将100份α-溴代酮、150份聚2-羟基丙烯酸钠盐、5份十二烷基三甲基氯化铵加入到250份甲苯和250份去离子水组成的混合溶液中，升温至80-90℃，搅拌10h，干燥，蒸馏后即得含酮羰基和羟基的丙烯酸酯化合物。（2）将20份2-苯基咪唑、乙二胺、三乙烯二胺混合物（质量比1:1:3）加入到100份乙醇胺水溶液中，加热至75-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶，其特征在于，由以下重量份的原料配制而成：/n环氧树脂 30-50；/n硫醇固化剂 20-40；/n自制固化促进剂 1-10；/n偶联剂 0.5-2；/n稳定剂 0.5-2；/n填料 10-40；/n粘度调节剂 0.1-5；/n所述自制固化促进剂为潜伏性微胶囊型环氧促进剂，包括能够在紫外光照射下发生分解的含有酮羰基的壁材，以及包覆于壁材内的固化剂芯材。/n

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶，其特征在于，由以下重量份的原料配制而成：
环氧树脂30-50；
硫醇固化剂20-40；
自制固化促进剂1-10；
偶联剂0.5-2；
稳定剂0.5-2；
填料10-40；
粘度调节剂0.1-5；
所述自制固化促进剂为潜伏性微胶囊型环氧促进剂，包括能够在紫外光照射下发生分解的含有酮羰基的壁材，以及包覆于壁材内的固化剂芯材。


2.根据权利要求1所述的一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶，其特征在于：所述自制固化促进剂为活性固化剂与含有酮羰基和羟基的丙烯酸酯化合物按照3：（2-8）的重量比配置成水溶液后，经过液体石蜡和乳化剂乳化分散后，分离干燥后获得。


3.根据权利要求2所述的一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶，其特征在于：所述自制固化促进剂按照以下步骤进行：
（1）100份α-卤代酮与120-160份聚2-羟基丙烯酸钠盐在4-8份相转移催化剂和油性有机溶剂下发生取代反应得到含有酮羰基和羟基的丙烯酸酯化合物；
（2）将15-30份活性固化剂加入到100份碱性水溶液中，加热至75-90℃溶解20min，然后加入20-40份上述自制丙烯酸酯，继续搅拌60min，混合均匀后得到固化剂-丙烯酸酯水溶液；
（3）将100份液体石蜡和1-5份司盘-80配成乳液，加入30-60份上述固化剂-丙烯酸酯水溶液，以6000-7000r/min乳化30min；将10份液体石蜡和2-5份钛酸四丁酯超声分散10min，加入上述乳液中，继续以6000-7000r/min乳化30min；70℃减压蒸馏4-5h，离心，石油醚洗涤，真空干燥，即得自制微胶囊型环氧固化促进剂。


4.根据权利要求3所述的一种紫外光固化可变操作时间单组份环氧胶，其特征在于：
所述α-卤代酮为α-溴代酮、α-氯代酮中的一种；
所述相转移催化剂为聚乙二醇、苄基三乙基氯化铵（TEBA）、四丁基溴化铵（TBAB）、四丁基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种；
所述有机溶剂为苯、甲苯、环己烷中的一种；
所述活性固化剂为咪唑类：咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、苯并咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等；脂肪胺类：乙二胺、已二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺等；叔胺类：2，4，6—三（二甲胺基甲基）苯酚、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、N,N-二甲基苄胺、二甲基苯胺、三乙醇胺、三乙烯二胺等中的一种或任意几种的组合；
所述碱性水溶液为氨水、乙醇胺水溶液中的一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：邢云飞，李峰，贺国新，张利文，
申请(专利权)人：烟台信友新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37