一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法技术

一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法，涉及环氧树脂胶粘剂领域，尤其涉及一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法。是要解决现有方法制备的改性环氧树脂胶粘剂存在毒性，不环保，且抗老化性能较低的问题。该胶粘剂由环氧树脂、热塑性树脂、双氨基双邻苯二甲腈树脂、纤维粉和稀释剂制成。方法：将环氧树脂和热塑性树脂加热混合，加入纤维粉，得到甲组分；将双氨基双邻苯二甲腈树脂和稀释剂加热混合，纤维粉，得到乙组分；甲组分和乙组混合，即为双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂。本发明专利技术的改性环氧树脂胶粘剂无毒，具有较好的高温粘接性能和抗老化性能，且便于施工。本发明专利技术应用于环氧树脂胶粘剂领域。

【技术实现步骤摘要】
一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法
本专利技术涉及环氧树脂胶粘剂领域，尤其涉及一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂具有良好的粘接、介电和力学性能，已被广泛用作涂料、胶粘剂以及复合材料等。但是，这类材料由于软化温度相对较低，耐热性能和抗氧化能力较差，应用范围受到了较大限制。聚合物共混改性技术是一种设计新型聚合物材料的行之有效方法，已被广泛研究和应用。文献上已报到的一些共混改性体系包括环氧/苯并恶嗪、环氧/氰酸酯、环氧/双马来酰亚胺和环氧/邻苯二甲腈树脂等。文献(JournalofAppliedPolymerScience,2012,123(6):3580-3586.)报道了一种复合材料用树脂体系，按重量份数由20份双酚A型双邻苯二甲腈树脂(BAPh)、80份E-44环氧树脂和27份4,4-二氨基二苯砜构成，该复合材料弯曲强度高达149MPa。但是，双酚A型双邻苯二甲腈树脂分子上无氨基，需要加入4,4-二氨基二苯砜传统的环氧固化剂，此种固化剂本身有毒。另外，该树脂在200℃老化1000h后无法达到较好的抗老化性能。王建等人(化学通报,2018,81(5):466-471.)合成了一种双氨基单邻苯二甲腈树脂，并将其与双酚F型环氧树脂制得共聚物，具有良好的耐热和阻燃性能。虽然双氨基单邻苯二甲腈树脂可以单独固化环氧树脂，耐热性能也较好，但是其分子上的氰基浓度较低，经200℃老化1000h后抗老化性能较低。由此可见，现有方法制备的改性环氧树脂胶粘剂存在毒性，不环保，且抗老化性能较低。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有方法制备的改性环氧树脂胶粘剂存在毒性，不环保，且抗老化性能较低的问题，提供一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法。本专利技术提供一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂按重量份数由100份环氧树脂、8～35份热塑性树脂、50～65份双氨基双邻苯二甲腈树脂、5～15份纤维粉和20～40份稀释剂制成。进一步的，所述环氧树脂为E-51、AG-70、AG-80、TDE-85、海因环氧树脂中的一种或几种混合物。进一步的，所述热塑性树脂为聚芳醚腈、聚醚醚酮、酚酞基聚醚酮、酚酞基聚醚砜中的一种或几种混合物。进一步的，所述双氨基双邻苯二甲腈树脂的分子式结构如下：其中X为进一步的，所述纤维粉为聚酰亚胺纤维粉。优选的，所述聚酰亚胺纤维粉的单丝直径为12～20微米，颗粒粒径23～45微米，玻璃化转变温度为310℃。进一步的，所述稀释剂的分子式结构如下：本专利技术还提供双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂的制备方法：步骤一、按重量份数称取100份环氧树脂、8～35份热塑性树脂、50～65份双氨基双邻苯二甲腈树脂、5～15份纤维粉和20～40份稀释剂；将称取的纤维粉平均分为2份；步骤二、将环氧树脂和热塑性树脂在160～180℃进行加热混合0.5～4h，然后加入1份的纤维粉，经三辊研磨机混合后得到环氧树脂胶粘剂甲组分；步骤三、将双氨基双邻苯二甲腈树脂和稀释剂在120～140℃进行加热混合0.5～2h，然后加入另一份的纤维粉，经三辊研磨机混合后得到环氧树脂胶粘剂乙组分；步骤四、环氧树脂胶粘剂甲组分和环氧树脂胶粘剂乙组混合，即为双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂。进一步的，所述双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂在使用时，将环氧树脂胶粘剂甲组分和环氧树脂胶粘剂乙组混合均匀后刮涂施工；其中甲组分和乙组的重量比为1:(0.95～1.05)。进一步的，步骤三所述双氨基双邻苯二甲腈树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤a、将二元氨基酚化合物、3-硝基邻苯二甲腈、无水碳酸钾和二甲基亚砜放置于反应容器中，室温下进行搅拌并通入氮气；步骤b、反应体系升温至75～85℃后，保温4～8h，然后在保温状态下倒入0.1mol/L的氢氧化钠水溶液中，室温浸泡12～24h后将沉淀物抽滤，并水洗至中性，真空干燥，得到双氨基双邻苯二甲腈树脂；步骤c、将双氨基双邻苯二甲腈树脂研磨过筛，得到300～350目的树脂粉末，备用。优选的，所述的二元氨基酚化合物为2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷或双(3-氨基-4-羟基苯基)砜。优选的，所述的二元氨基酚化合物、3-硝基邻苯二甲腈和无水碳酸钾的摩尔质量比1:2:(2.2～2.5)，二元氨基酚化合物与二甲基亚砜的质量比为1：(5～8)。本专利技术的有益效果：本专利技术在制备双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂过程中，无需外加芳香胺等固化剂，而是通过化学接枝反应将二胺基团引入到双氨基双邻苯二甲腈树脂分子上，同时起到固化环氧树脂和双邻苯二甲腈树脂的作用，避免了传统外加芳香胺等小分子固化剂易挥发、毒性大的缺点。本专利技术方法所采用的双氨基双邻苯二甲腈树脂本身具有较高浓度的可参与化学反应的活性基团，使得改性环氧树脂胶粘剂具有较高的交联密度和耐温等级。经过高温长时间老化后，树脂体系内可形成更多的耐热芳杂环结构，因此保证了胶粘剂具有较好的强度和较好的抗老化性能。同时，本专利技术采用热塑性树脂和满足一定尺寸要求的聚酰亚胺纤维粉，进行协同增韧作用，可以改善现有环氧胶粘剂的高温粘接性能本专利技术采用了带有氰基基团的活性稀释剂，该稀释剂不仅可以无需加入溶剂就可降低胶粘剂的粘度，改善施工工艺，还可以参与到固化反应中去，对提高高温粘接性能和抗老化性能也有一定的促进作用。本专利技术制备的双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂不含有机溶剂，无毒环保，同时具有优异的高温粘接性能和抗老化性能。200℃下的拉伸剪切强度为17.9MPa～21.2MPa，300℃下的拉伸剪切强度为5.5MPa～7.2MPa，经过200℃老化1000h后，200℃下的拉伸剪切强度为18.2MPa～23.5MPa。本专利技术制备的双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂可应用于航空、航天、机械和电子等耐高温领域。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂按重量份数由100份环氧树脂、8～35份热塑性树脂、50～65份双氨基双邻苯二甲腈树脂、5～15份纤维粉和20～40份稀释剂制成。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述环氧树脂为E-51、AG-70、AG-80、TDE-85、海因环氧树脂中的一种或几种混合物。其它与具体实施方式一相同。本实施方式中的环氧树脂官能度相对较高，DE-85和海因环氧树脂粘度相对较低，可改善耐热性能和施工工艺。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述热塑性树脂为聚芳醚腈、聚醚醚酮、酚酞基聚醚酮、酚酞基聚醚砜中的一种或几种混合物。其它与具体实施方式一相同。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于该胶粘剂按重量份数由100份环氧树脂、8～35份热塑性树脂、50～65份双氨基双邻苯二甲腈树脂、5～15份纤维粉和20～40份稀释剂制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于该胶粘剂按重量份数由100份环氧树脂、8～35份热塑性树脂、50～65份双氨基双邻苯二甲腈树脂、5～15份纤维粉和20～40份稀释剂制成。


2.根据权利要求1所述的一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于所述环氧树脂为E-51、AG-70、AG-80、TDE-85、海因环氧树脂中的一种或几种混合物。


3.根据权利要求1或2所述的一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于所述热塑性树脂为聚芳醚腈、聚醚醚酮、酚酞基聚醚酮、酚酞基聚醚砜中的一种或几种混合物。


4.根据权利要求3所述的一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于所述双氨基双邻苯二甲腈树脂的分子式结构如下：



其中X为


5.根据权利要求3所述的一种双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于所述纤维粉为聚酰亚胺纤维粉，所述聚酰亚胺纤维粉的单丝直径为12～20微米，颗粒粒径23～45微米，玻璃化转变温度为310℃。


6.如权利要求1所述双氨基双邻苯二甲腈改性环氧树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、按重量份数称取100份环氧树脂、8～35份热塑性树脂、50～65份双氨基双邻苯二甲腈树脂、5～15份纤维粉和20～40份稀释剂；将称取的纤维粉平均分为2份；
步骤二、将环氧树脂和热塑性树脂在160～180℃进行加热混合0.5～4h，然后加入1份的纤维粉，经三辊研磨机混合后得到环氧树脂胶粘剂甲组分；
步骤三、将双氨基双邻苯二甲腈树脂和稀释剂在120～140℃进行加热混合0.5～2h，然后加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彩召，李坚辉，张斌，孙明明，张绪刚，王磊，薛刚，赵明，宋彩雨，李奇力，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院石油化学研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23