一种胶粘剂及其制备方法与流程

本发明属于胶粘剂，具体涉及一种胶粘剂及其制备方法。

背景技术：

1、环氧胶粘剂用途广泛，普遍应用于器件、构件的粘接，其机械强度高，介电性能良好。在许多工业和日常使用场景中，环氧胶粘剂广泛应用于材料粘合和修补。然而，传统的环氧胶粘剂在一些特定应用中存在一些问题。其中两个主要问题是：冲击剥离强度低和冲击韧性差。冲击剥离强度低意味着在突发应力下容易发生脱离和剥离现象，这限制了胶粘剂在需要承受较高剪切或拉伸力的应用中的实际应用范围；冲击韧性较差意味着在需要抵御冲击或振动的应用中，胶粘剂的脆性化可能导致材料破裂或失效，从而降低了结构的可靠性和持久性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能够达到提高冲击剥离强度和冲击韧性性能的胶粘剂。

2、实现上述目的包括如下技术方案。

3、本发明第一方面提供一种胶粘剂，按重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：

4、

5、其中，所述有机硅环氧树脂具有如下所示结构式：

6、

7、其中，n选自3～50中的整数。

8、在其中一些实施例中，按重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：

9、

10、其中，所述有机硅环氧树脂的结构式中的n选自33～37中的整数；优选地，所述n为35。

11、在其中一些实施例中，所述有机硅环氧树脂由羟基硅油和γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在催化剂作用下反应得到，所述羟基硅油具有如下所示结构式：

12、

13、其中，n选自3～50中的整数；优选地，所述n选自33～37中的整数；更优选地，所述n为35。

14、在其中一些实施例中，所述羟基硅油和γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为1.5～3:1。

15、在其中一些实施例中，所述催化剂为有机锡、螯合锡中的至少一种；优选地，所述有机锡为二月桂酸二丁基锡，所述螯合锡为双(乙酰丙酮酸)二丁基锡。

16、在其中一些实施例中，所述有机硅环氧树脂的制备方法包括如下步骤：

17、在真空条件下，将羟基硅油、γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和催化剂在75℃～85℃中反应1h～3h，即得所述有机硅环氧树脂。

18、在其中一些实施例中，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂中的至少一种；优选地，所述环氧树脂为双酚a型缩水甘油醚。

19、在其中一些实施例中，所述固化剂为双氰胺、咪唑、酸酐中的至少一种；优选地，所述酸酐为甲基四氢苯酐；和/或，

20、所述增韧剂为ctbn增韧剂；和/或，

21、所述促进剂为咪唑、有机脲中的至少一种；优选地，所述有机脲为二氯酚二甲基脲。

22、在其中一些实施例中，所述功能助剂为碳酸钙、白炭黑、触变剂中的至少一种；优选地，所述触变剂为聚酰胺蜡、膨润土中的至少一种。

23、本发明第二方面提供一种如上所述的胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：

24、将有机硅环氧树脂、环氧树脂、固化剂搅拌均匀得混合料，搅拌温度为35～45℃，搅拌速度为400rpm～600rpm，搅拌时间为1.5h～3h；

25、将所得混合料和促进剂搅拌混合得到所述胶粘剂，搅拌温度为35～45℃，搅拌速度为400rpm～600rpm，搅拌时间为1.5h～3h。

26、本发明，发明人意外发现，通过将以有机硅为主体链段、封端基团为环氧基的有机硅环氧树脂与环氧树脂以及其他的助剂配合使用时制备胶粘剂时，由于该有机硅环氧树脂的有机硅主体链段能够提供较好的柔性性能，而较长的硅烷结构与环氧链段互不相容，因此该有机硅环氧树脂会在胶粘剂固化过程中与环氧树脂的环氧基团形成协同作用，形成微相分离的海岛结构，当固化后的胶粘剂受到破坏力时，脆性的环氧断裂面遇到柔性的硅烷结构，会吸收并削弱破坏力，从而达到提高冲击强度的作用，从而有效增强冲击剥离强度、冲击吸收能力和整体结构的韧性。

技术特征：

1.一种胶粘剂，其特征在于，按重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：

2.如权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，按重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：

3.如权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述有机硅环氧树脂由羟基硅油和γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在催化剂作用下反应得到，所述羟基硅油具有如下所示结构式：

4.如权利要求3所述的胶粘剂，其特征在于，所述羟基硅油和γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为1.5～3:1。

5.如权利要求3所述的胶粘剂，其特征在于，所述催化剂为有机锡、螯合锡中的至少一种；优选地，所述有机锡为二月桂酸二丁基锡，所述螯合锡为双(乙酰丙酮酸)二丁基锡。

6.如权利要求3所述的胶粘剂，其特征在于，所述有机硅环氧树脂的制备方法包括如下步骤：

7.如权利要求1-6任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂中的至少一种；优选地，所述环氧树脂为双酚a型缩水甘油醚。

8.如权利要求1-6任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述固化剂为双氰胺、咪唑、酸酐中的至少一种；优选地，所述酸酐为甲基四氢苯酐；和/或，

9.如权利要求1-6任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述功能助剂为碳酸钙、白炭黑、触变剂中的至少一种；优选地，所述触变剂为聚酰胺蜡、膨润土中的至少一种。

10.一种权利要求1-9任一项所述的胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明属于胶粘剂技术领域，公开了一种胶粘剂，由包括如下组分的原料制备而成：有机硅环氧树脂10～30份、环氧树脂35～60份、增韧剂0～30份、固化剂5～11份、促进剂0.1～1份、功能助剂0～15份。本发明的技术方案中，通过将有机硅环氧树脂与环氧树脂以及其他的助剂配合使用时制备胶粘剂，该有机硅环氧树脂会在胶粘剂固化过程中与环氧树脂的环氧基团形成协同作用，形成微相分离的海岛结构，当固化后的胶粘剂受到破坏力时，脆性的环氧断裂面遇到柔性的硅烷结构，会吸收并削弱破坏力，从而达到提高冲击强度的作用，从而有效增强冲击剥离强度、冲击吸收能力和整体结构的韧性。

技术研发人员：娄星原,冯朝波,黎灿光,梁浩忠,王祥伟,陈春秀,陈建军
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技术研发日：
技术公布日：2024/4/24