[发明专利]一种水基环氧树脂黏合剂的制备方法

说明书

一种水基环氧树脂黏合剂的制备方法，属于胶粘剂技术领域。本发明要解决现有水基环氧树脂固化物内应力大及材料易脆的技术问题。本发明的黏合剂分配比易于操作，采用环氧树脂为基体制备水基环氧树脂，添加橡胶弹性体和纳米粒子复合增韧水基环氧树脂黏合剂，利用协同增韧改善单独组份增韧改性产生的缺陷，采用水基乳液和固化剂按一定比例配制，制备性能优良的环氧树脂黏合剂。本发明方法制得水基环氧树脂黏合剂韧性更好，剪切强度更强，剥离强度更强，热分解温度提高以及其他性能不低于溶剂型环氧树脂黏合剂。

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域；具体涉及一种水基环氧树脂黏合剂的制备方法

背景技术

作为通用型热固性树脂，环氧树脂具有良好的耐腐蚀性、粘结性、低膨胀和电绝缘等性能，水基环氧树脂作为环保体系，得到认可并在众多领域应用，水基环氧树脂胶黏剂已经作为航空航天科技的重要材料，在一些发达国家的研发技术下，环氧树脂粘结强度已经满足航天领域的应用，在国内外受到越来越多科研人员的青睐。

众多专利文献总结归纳了水性环氧树脂应用的良好发展，如今市场对于水基环氧树脂的性能应用不能达到溶剂型环氧树脂黏合剂的应用覆盖率，因保留环氧树脂的粘接性能，耐高温耐腐蚀性能，水基环氧树脂材料环保，生产和使用中无挥发性有机物，对实际应用人员的伤害极大程度的降低，同时成本较低；但是需要解决水基环氧树脂固化物内应力大及材料易脆的问题，这个问题限制水基环氧树脂黏合剂在高新及航空航天科技的应用，继而增加材料应用成本。

发明内容

本发明要解决现有水基环氧树脂固化物内应力大及材料易脆的技术问题；而提供了一种水基环氧树脂黏合剂的制备方法，本发明方法提高黏合剂的韧性和力学性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明中一种水基环氧树脂黏合剂的制备方法是通过下述步骤完成的：

步骤一、将环氧树脂与橡胶弹性体混合，加热升温至100℃～200℃，恒温1～2h，得到改性环氧树脂；

步骤二、将聚醚二元醇加入环氧树脂中，逐渐升温到100℃时待聚醚二元醇全部溶解，然后加入催化剂过硫酸钾，在180℃下，反应2h，得到半透明状液体乳化剂；

步骤三、将步骤二获得的乳化剂加到步骤一获得的改性环氧树脂中，在60℃～80℃下搅拌30min～60min，然后加入去离子水，搅拌60min～90min，得到水基环氧树脂乳液；

步骤四、向步骤三获得的水基环氧树脂乳液中，加入纳米粒子，搅拌至均匀；

步骤五、然后加入固化剂，搅拌至均匀，加热固化，即得到水基环氧树脂黏合剂；

其中，步骤五所述固化剂是由多胺类化合物、封端剂缩水甘油醚、环氧树脂和有机酸制成的。

进一步地限定，步骤一中橡胶弹性体的加入量为环氧树脂质量的5％-25％。

进一步地限定，步骤一所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂；两种组合时按任意比混合；步骤二和固化剂制备用的环氧树脂与基体树脂相同。

进一步地限定，步骤一所述橡胶弹性体为端羧基丁腈橡胶(CTBN)、端羟基丁腈橡胶(HTBN)、端羟基聚丁二烯(HTPB)中的一种或者其中两者的组合；两种组合时按任意比混合。

进一步地限定，步骤二中按聚醚二元醇与环氧树脂的摩尔为(1:1)～(1.2:1)的比例将环氧树脂加入聚醚二元醇中。

进一步地限定，步骤二所述聚醚二元醇为聚乙二醇或聚丙二醇(所有可以生成较多羟基、亲水性能好的其他醇类化学剂)；步骤二所述催化剂的加入量是混合体系质量的1％～2％。

进一步地限定，步骤三中乳化剂的加入量为改性环氧树脂质量的10％～20％。