[发明专利]硅钛复合改性环氧胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶黏剂材料领域，具体涉及一种改性环氧树脂胶粘剂的制备方法。

背景技术

环氧树脂具有良好的综合性能，在胶粘剂领域应用非常广泛。然而未改性的环氧树脂存在脆性大、耐热性差等缺点，一般需要通过改性才能满足各种粘接用途。利用有机硅树脂对环氧树脂进行改性，能够提高环氧树脂耐热性能，制备的有机硅改性环氧胶黏剂具有良好的热老化性能。但有机硅改性环氧胶粘剂存在室温剪切强度与剥离强度较低问题，限制了应用范围，如公开号为CN102532556A，专利名称：一种制备有机硅改性环氧树脂的化学方法中记载了使用线性有机硅改性环氧胶粘剂，制备得到的有机硅改性环氧胶粘剂室温下的剪切强度为12.25MPa。而现有市售有机硅改性环氧胶粘剂室温剪切强度通常也都低于20MPa。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有有机硅改性环氧树脂胶粘剂常温剪切强度和剥离强度低的问题，而提供硅钛复合改性环氧胶粘剂的制备方法。

本发明硅钛复合改性环氧胶粘剂的制备方法按下列步骤实现：

一、先将二羟基硅烷加入到反应器中，升温至100～130℃，常压蒸馏30～60min后减压蒸馏15～30min，然后加入钛酸酯，在80～130℃的温度下保温1～2h，再减压蒸馏30～60min，然后再加入环氧树脂，混合均匀在80～130℃的温度下反应1～2h，最后减压蒸馏反应15～30min，制得硅钛复合改性环氧树脂；

二、按重量份数比将30～100份的硅钛复合改性环氧树脂，0～50份的环氧树脂，10～50份的胺类固化剂和0～30份的无机填料混合均匀，得到硅钛复合改性环氧胶粘剂；

其中步骤一中所述的二羟基硅烷为二甲基二羟基硅烷、二羟基芳基硅氧烷、二-(4-羟基丁基)四甲基二硅氧烷、2,3二羟基丙氧基丙基硅氧烷、二苯基二羟基硅烷中的一种或其中几种的组合物；

步骤一中所述的钛酸酯为正钛酸丁酯、钛酸四异丙酯、四叔丁基钛酸酯中的一种或其中几种的组合物。

本发明的硅钛复合改性环氧树脂胶粘剂中，有机钛和有机硅发生协同改性作用，使胶粘剂固化后具有良好的粘接强度，同时保持了有机硅耐高温的性能特点。本发明制备的硅钛复合改性环氧树脂胶粘剂室温下的剪切强度达到20MPa以上，剥离强度达到3KN/m左右，同时250℃老化性能也有明显提升。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式硅钛复合改性环氧胶粘剂的制备方法按下列步骤实现：

一、先将二羟基硅烷加入到反应器中，升温至100～130℃，常压蒸馏30～60min后减压蒸馏15～30min，然后加入钛酸酯，在80～130℃的温度下保温1～2h，再减压蒸馏30～60min，然后再加入环氧树脂，混合均匀在80～130℃的温度下反应1～2h，最后减压蒸馏反应15～30min，制得硅钛复合改性环氧树脂；

二、按重量份数比将30～100份的硅钛复合改性环氧树脂，0～50份的环氧树脂，10～50份的胺类固化剂和0～30份的无机填料混合均匀，得到硅钛复合改性环氧胶粘剂；

其中步骤一中所述的二羟基硅烷为二甲基二羟基硅烷、二羟基芳基硅氧烷、二-(4-羟基丁基)四甲基二硅氧烷、2,3二羟基丙氧基丙基硅氧烷、二苯基二羟基硅烷中的一种或其中几种的组合物；

步骤一中所述的钛酸酯为正钛酸丁酯、钛酸四异丙酯、四叔丁基钛酸酯中的一种或其中几种的组合物。

本实施方式当二羟基硅烷为组合物时各成分可按任意比混合；当钛酸酯为组合物时各成分可按任意比混合。

本实施方式首先利用二羟基硅烷与钛酸酯制备硅钛预聚物，并用其接枝改性环氧树脂，然后将硅钛环氧树脂与环氧树脂、填料共混制备硅钛复合改性环氧胶粘剂作为A组分，胺类固化剂作为B组分。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的二羟基硅烷与钛酸酯的摩尔比为(1～8)：1。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是硅钛元素在步骤一制备得到的硅钛复合改性环氧树脂中的总质量分数为1％～15％。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一中所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51、双酚A型环氧树脂E-44、双酚A型环氧树脂E-20、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂F-51、4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂的一种或其中几种的组合物。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。