[发明专利]一种氧杂环封端树脂及应用其的胶粘剂

说明书

本发明提供一种氧杂环封端树脂及应用其的胶粘剂，该氧杂环封端树脂的制备方法包括如下步骤：S1.将低聚物二元醇、二异氰酸酯在70～75℃下发生聚合反应，至低聚物二元醇反应完全，由此得到异氰酸酯封端的预聚物，其中，低聚物二元醇的分子量为500‑3000，按照异氰酸酯的异氰酸酯基官能团与低聚物二元醇的羟基官能团的摩尔比为1.02～1.1确定低聚物二元醇和二异氰酸酯的投料比；S2.随后向预聚物中加入氧杂丁环醇酯，在80～85℃下反应1～4h制得氧杂环封端树脂，其中，按照氧杂丁环醇酯的羟基官能团与预聚物的异氰酸酯基官能团的摩尔比为1.02～1.1确定预聚物和氧杂丁环醇酯的投料比。

技术领域

本发明属于热固化材料领域，尤其涉及一种氧杂环封端树脂及应用其的胶粘剂。

背景技术

目前常用的胶粘剂有单组分胶粘剂和双组分胶粘剂，其中，单组分胶粘剂是指将主剂、固化剂等助剂混合配管，使用时无需配胶；而双组分胶粘剂则是需将主剂和固化剂等助剂分开包装配管，使用前需要按照特殊的比例混合。而目前市面上的单组分胶粘剂一般会比双组分胶粘的固化速度更慢一些。但是，单组分胶粘剂在加工工艺上的便捷是不可忽视的。

而环氧树脂具有优良的性能，常被作为胶粘剂的基料。然而，环氧树脂由于存在大量苯环结构，固化后存在柔韧性差，模量高等缺陷，且由于机械应力或温度变化，在使用中容易发生开裂现象，导致环氧胶粘剂的应用受到限制。

近年来，在实际应用中对环氧胶粘剂的性能提出越来越高的要求。比如，环氧胶粘剂除了满足必要的力学强度外，还需要具备较好的韧性及简便工艺性。在现有技术中，会使用橡胶粒子增韧改性的环氧树脂作为化学增韧，然而，此类的改性环氧树脂粘度较大，添加比例有限，由此改善环氧胶粘剂的柔韧性能也是有限的。此外，还会通过添加多元醇的方式提高环氧胶粘剂的柔韧性能，然而，这种方法会降低胶粘剂的耐热性能。因此，在现有的环氧树脂胶粘剂技术中，在环氧树脂胶粘剂中加入增韧剂提升环氧树脂胶粘剂的柔韧性，会降低环氧树脂胶粘剂的加工性能、耐热性能。

发明内容

为了改善环氧树脂胶粘剂固化后出现的模量高、柔韧性差且加入增韧剂后会降低环氧树脂胶粘剂的加工性能以及耐热性能等问题，提供一种氧杂环封端树脂及应用其的胶粘剂。

根据本发明的一个方面，提供一种氧杂环封端树脂，该氧杂环封端树脂的制备方法包括如下步骤：S1.将低聚物二元醇、二异氰酸酯在70～75℃下发生聚合反应，至低聚物二元醇反应完全，由此得到异氰酸酯封端的预聚物，其中，低聚物二元醇的分子量为500-3000，按照异氰酸酯的异氰酸酯基官能团与低聚物二元醇的羟基官能团的摩尔比为1.02～1.1确定低聚物二元醇和二异氰酸酯的投料比；S2.随后向预聚物中加入氧杂丁环醇酯，在80～85℃下反应1～4h制得氧杂环封端树脂，其中，按照氧杂丁环醇酯的羟基官能团与预聚物的异氰酸酯基官能团的摩尔比为1.02～1.1确定预聚物和氧杂丁环醇酯的投料比。

相比现有技术中的橡胶粒子增韧改性的环氧树脂或刚性环氧树脂，利用本发明所提供的制备方法得到的氧杂环封端树脂粘度较低，由此能够提高氧杂环封端树脂在环氧树脂胶粘剂中的含量，并能够为环氧树脂胶粘剂提供良好的柔韧性和较低的模量，且不会降低环氧树脂胶粘剂的简便加工性能以及耐热性能，其中，氧杂环封端树脂的结构式为：

其中，R₁为低聚物二元醇的分子结构中不包含羟基官能团的部分，R₂为二异氰酸酯的分子结构中不包含异氰酸酯官能团的部分。

优选地，在S1中，需要先将低聚物二元醇在105～120℃的真空干燥箱中进行脱水预处理，随后在惰性气体氛围下将脱水后的低聚物二元醇与催化剂混合，再加入二异氰酸酯，在70～75℃下发生聚合反应，至低聚物二元醇反应完全，由此得到异氰酸酯封端的预聚物。

优选地，催化剂包括二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、有机铋、有机锌中的至少一种。