[发明专利]一种环氧树脂胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧树脂胶粘剂。所述胶粘剂以烯丙基环氧树脂和1‑十一硫醇为原料制备具有疏水性的改性环氧树脂，以直连烷基胺对石墨烯进行改性，提高石墨烯的疏水性和其在所述改性环氧树脂中的分散性，由此制备的胶粘剂具有优异的疏水性和综合性能。本发明还提供了所述胶粘剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂胶粘剂，以及所述胶粘剂的制备方法。

背景技术

通常，分子中含有多个环氧官能团的有机化合物统称为环氧树脂，属于热固性树脂。以环氧树脂为基体树脂制备的胶粘剂具有优异的粘接性能、耐化学和腐蚀性能、电绝缘性能、尺寸稳定性、机械性能以及低收缩率等特点。石墨烯是由大量碳六元环紧密堆积形成的单层蜂窝状晶格结果的纳米材料，具有优异的力学性能。目前，石墨烯与环氧树脂共混制备复合胶粘剂是人们重点的研究领域之一。然而，由于石墨烯具有很大的比表面积和强范德华力，使其容易在环氧树脂中形成团聚体，进而影响胶粘剂的性能。因此，如何将石墨烯均匀分散在环氧树脂基体中，获得强界面相互作用，改善复合材料的制备和应用工艺，不断提高材料的性能是本领域面临的较大挑战。

因此，需要提供一种石墨烯分散均匀、综合性能优异的环氧树脂复合胶粘剂，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明提供了一种环氧树脂胶粘剂。所述胶粘剂以烯丙基环氧树脂和1-十一硫醇为原料制备具有疏水性的改性环氧树脂，以直连烷基胺对石墨烯进行改性，提高石墨烯的疏水性和其在所述改性环氧树脂中的分散性，由此制备的胶粘剂具有优异的疏水性和综合性能。本发明还提供了所述胶粘剂的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种环氧树脂胶粘剂，原料包括改性环氧树脂、改性石墨烯、有机溶剂和固化剂；

其中，所述改性石墨烯的制备方法为：

步骤一，在氮气气氛下，向反应器中加入羧基化石墨烯和氯化亚砜，开启搅拌，加入N,N-二甲基甲酰胺，控制反应器温度在30～40℃，反应2～3小时后出料，经过滤、干燥得到中间产物；

步骤二，将所述中间产物和三氯甲烷加入反应器，分散均匀后加入烷基胺和三乙胺，依次控制反应器温度在30～40℃下反应1～2小时，在50～60℃下反应2～3小时，在70～80℃下反应3～4小时，出料，经过滤、干燥得到所述改性石墨烯；所述烷基胺中的烷基为碳原子数在8～10的直链烷基；

所述改性环氧树脂的制备方法为：

将烯丙基环氧树脂、1-十一硫醇和光引发剂加入反应器，开启搅拌，将反应器置于光固化光源下，控制反应器温度在70～80℃反应4～5小时后，出料，得到所述改性环氧树脂。

通常，环氧树脂是亲水的，这对于需要疏水性能的领域难以使用环氧树脂类型的胶粘剂。本发明通过1-十一硫醇对烯丙基环氧树脂进行改性，在环氧树脂中引入空间结构适合的、极性较低的长烷基链，以提高环氧树脂的疏水性。另一方面，通过碳原子数在8～10的直链烷基胺对羧基化石墨烯进行改性，在石墨烯表面引入空间结构适合的、极性较低的长烷基链，提高石墨烯的疏水性。由此得到的改性环氧树脂和改性石墨烯都具有较低的表面能，对于最终制备胶粘剂的疏水性具有进一步提升，而且所述改性石墨烯和改性环氧树脂具有结构类似且空间结构适合的直链烷基，提高了改性石墨烯在环氧树脂中的分散性，进而提高胶粘剂的综合性能。

需要说明的是，所述烯丙基环氧树脂指的是二烯丙基双酚A型环氧树脂(也称二烯丙基二缩水甘油醚，DADGEBA)，该树脂具有环氧树脂的基本性能和双固化特性。其获得方法可以通过商业采购获得，也可以通过本领域常用的方法制备得到，例如专利CN1618830A记载的内容。

所述改性石墨烯制备方法中采用的羧基化石墨烯指的是表面带有羧基基团的石墨烯材料，其获得方法可以通过商业采购获得，也可以通过本领域常用的方法制备得到。