[发明专利]一种室温固化的低应力光纤环粘接胶

说明书

本发明提供了一种室温固化的低应力光纤环粘接胶，其特征在于由A组分和B组分组成，其中A组分按重量百分比计包括：有机硅改性环氧树脂40‑80％，双酚E环氧树脂10‑40％、偶联剂改性环氧稀释剂10‑30％，各组分之和满足100％；B组分为有机硅改性室温固化剂。该室温固化的低应力光纤环粘接胶，具有室温固化转化率高、玻璃化温度高(＞100℃)、与绕环胶相近的膨胀系数(100‑200*10^‑6/K)、固化后颜色浅、耐老化性好、粘接强度保持率高等优点，室温固化从而使光纤陀螺的零应力点在室温，可有效降低应力松弛现象，解决温循后开裂的问题，提高陀螺精度的长期稳定性。

技术领域

本发明属于光纤环和环氧胶领域，具体涉及一种室温固化的低应力光纤环粘接胶。

背景技术

光纤陀螺是应用Sagnac效应测试旋转角速度的全固态陀螺仪，具有结构简单、动态范围宽等特点，已成为惯性测量和制导技术领域的主流仪表之一。光纤陀螺的核心敏感元件是保偏光纤环，包括带骨架光纤环和无骨架光纤环。其中无骨架的光纤环由保偏光纤和绕环胶组成，需要使用一种光纤环粘接胶来粘接光纤环和金属壳体(通常是铝合金、钛合金、铁镍合金材料等)。

根据光纤陀螺耐震性能及温度性能的要求，目前光纤环粘接胶大多是高模量高玻璃化温度的环氧胶类，并且对金属和光纤环均有较好的粘接力。而光纤环由保偏光纤和绕环胶组成，其中保偏光纤的涂层材料是紫外光固化丙烯酸酯，绕环胶主要也是紫外光固化丙烯酸酯，所以光纤环的整体膨胀系数主要是由紫外光固化丙烯酸酯的线膨胀系数决定，其值为100-200*10^-6/K，而高Tg的环氧胶通常线膨胀系数是30-70*10^-6/K，二者有3倍左右的差距。现在常用的光纤环粘接胶的固化终端温度在80℃左右，所以理论上零应力点约80℃，而陀螺的工作温度范围要求-50℃～85℃甚至扩展到-55℃～95℃更宽的温度范围，所以在低温下由于膨胀系数差异而产生的膨胀应力特别大，造成光纤环的低温串音大幅下降，甚至环体开裂。陀螺长期存放温度通常是室温，由于光纤环与粘接胶膨胀系数不同，使光纤环在长期储存条件下存在由环氧胶附加的膨胀应力，而高分子材料通常存在“应力松弛”现象，应力会随着储存时间的变长而逐渐变小，通常是以热老化和温循加速粘环后的应力释放，但最终的储存温度和残余应力都和固化条件相关。随着光纤陀螺的发展，单个光纤环使用的保偏光纤的长度越来越长，从早期3km左右到现在的最大20km，光纤环对应的尺寸也越来越大，粘环后的粘接胶附加的膨胀应力也越来越大，所以如何降低粘接胶对光纤环的膨胀应力已经成为影响大尺寸光纤环精度的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种室温固化的低应力光纤环粘接胶，具有室温固化转化率高、玻璃化温度高(＞100℃)、与绕环胶相近的膨胀系数(100-200*10^-6/K)、固化后颜色浅、耐老化性好、粘接强度保持率高等优点，室温固化从而使光纤陀螺的零应力点在室温，可有效降低应力松弛现象，解决温循后开裂的问题，提高陀螺精度的长期稳定性。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种室温固化的低应力光纤环粘接胶，由A组分和B组分组成，其中A组分按重量百分比计包括：有机硅改性环氧树脂40-80％，双酚E环氧树脂10-40％、偶联剂改性环氧稀释剂10-30％，各组分之和满足100％；B组分为有机硅改性室温固化剂；其中有机硅改性环氧树脂的结构式如式1所示，式1中，n＝1～4；(x+z):y＝1:1～5:1；x:z＝1:1～10:1，y＝2-100。

按上述方案，所述的有机硅改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：