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一种环氧胶粘剂及其制备方法和应用实质审查 发明

具体技术细节

[0005] 本发明的目的是提供一种环氧胶粘剂及其制备方法和应用,本发明的环氧胶粘剂具有良好的韧性、气味小、环保,能够作为环氧树脂接缝胶使用。
[0006] 为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种环氧胶粘剂,该胶粘剂包括A组分和B组分;
[0007] 所述A组分包括:环氧树脂、活性稀释剂、补强剂和第一填料;
[0008] 所述B组分包括:改性胺类固化剂、第一促进剂、增稠剂、吸油剂和第二填料;
[0009] 所述活性稀释剂选自环氧大豆油和/或活性腰果酚稀释剂;
[0010] 优选地,所述活性稀释剂由环氧大豆油和活性腰果酚稀释剂组成,所述环氧大豆油和活性腰果酚稀释剂的质量比为(1‑2):(1‑3)。
[0011] 发明人研究发现,市面上的双组分环氧胶粘剂普遍使用苯甲醇、缩水甘油醚类溶剂作稀释剂,苯甲醇作为非活性稀释剂,不会参与交联反应,最终会慢慢迁移至胶粘物表面散发,使粘接强度降低;缩水甘油醚类溶剂虽然具备聚合活性,但毒性较大,气味明显,不利于施工人员健康及环保要求。为了最大限度降低产品气味,提升环保性,本发明制备的环氧胶粘剂为无溶剂体系,优选采用自环氧大豆油和活性腰果酚稀释剂的复配稀释体系。环氧大豆油(ESO)分子链中含有环氧基团,具有粘度低的物理性能和无毒的化学性能的优点,将ESO作为活性稀释剂成分共混到环氧树脂中,共混后可以起到增塑和稀释双重作用。但若只用ESO,虽然可以增韧环氧材料,但是ESO和环氧树脂混合后的粘度并没有单纯用其他活性稀释剂和环氧树脂混合后的粘度低,所以优选选用ESO和活性腰果酚稀释剂进行复配使用,从而兼顾了两者的优势。该稀释体系保证稀释性的同时,利用环氧大豆油和活性腰果酚稀释剂中的环氧基能与胺基发生开环反应形成交联网络加强体系刚性,同时环氧大豆油和活性腰果酚稀释剂中的长疏水侧链赋予了产品良好的柔韧性,使环氧材料兼具韧且强的特点。
[0012] 根据本发明,优选地,以质量份数计,所述A组分包括:环氧树脂30‑40份、活性稀释剂5‑10份、补强剂10‑20份和第一填料30‑55份;
[0013] 以质量份数计,所述B组分包括:改性胺类固化剂25‑35份、第一促进剂1‑5份、增稠剂2‑8份、吸油剂2‑6份和第二填料45‑65份;
[0014] 优选地,所述A组分和B组分的质量比为(1‑2):1。
[0015] 本发明中,A组分和B组分的单位质量份可以相同或不同。
[0016] 根据本发明,优选地,所述改性胺类固化剂由包括如下步骤的方法制得:将端氨基聚醚和异佛尔酮二胺进行混合;然后加入部分氢化环氧树脂,搅拌升温至50‑70℃,加入1,3‑环己二甲胺,搅拌混合后加入剩余氢化环氧树脂;再次加入活性腰果酚稀释剂、分散剂和第二促进剂,升温至75‑80℃后,搅拌混合1‑3h,得到所述改性胺类固化剂;
[0017] 优选地,以质量份数计,端氨基聚醚的用量为15‑25份、异佛尔酮二胺的用量为10‑20份、1,3‑环己二甲胺的用量为15‑25份、活性腰果酚稀释剂的用量为25‑40份、氢化环氧树脂的用量为10‑30份、第二促进剂的用量为5‑10份、分散剂的用量为3‑5份;所述部分氢化环氧树脂与所述异佛尔酮二胺的质量比为(10‑20):(5‑10),所述剩余氢化环氧树脂与所述1,
3‑环己二甲胺质量比为(15‑25):(5‑20),优选(1‑3):1;
[0018] 所述分散剂优选为聚羧酸铵盐和/或含有颜料亲和基团的高分子型嵌段共聚物;
[0019] 所述第二促进剂优选为聚醚胺类促进剂和/或N‑AEP。
[0020] 本发明中,氢化环氧树脂的用量为部分氢化环氧树脂与剩余氢化环氧树脂之和。
[0021] 本发明中,固化剂组份采用自制的无溶剂体系改性脂环胺类固化剂,取代传统固化剂合成中用到的稀释剂品种,采用活性腰果酚稀释剂为原料,实现更为环保的目的。配方体系无挥发性有机溶剂,以植物基腰果酚为原料,可实现极低VOC和0甲醛排放,并能通过最苛刻ROSH环保标准。
[0022] 根据本发明,优选地,所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和任选的二聚酸环氧树脂;
[0023] 优选地,所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和二聚酸环氧树脂,所述双酚A型环氧树脂和二聚酸环氧树脂的质量比为(2‑6):1。
[0024] 本发明中,为了提升产品抗开裂性能,环氧树脂优选选用双酚A型环氧树脂与低粘度二聚酸环氧树脂复配,选用的二聚酸环氧树脂具有超低粘度、高活性、高韧性的特点,与双酚A型环氧树脂复配使用能够提高产品耐冷热冲击性,表现为产品在高低温环境下良好的抗开裂性能,固化物尺寸收缩小,尺寸稳定性高,同时附着力和剥离强度明显提高。
[0025] 根据本发明,优选地,所述补强剂为木质素。
[0026] 本发明中,木质素是由3种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子,含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基以及醌基等活性基团,其与环氧树脂共混能显著提升产品刚性,起到补强的作用。木质素主要来源于秸秆等农业废弃物以及造纸工业副产物,便宜易得,有良好的环境相容性,绿色环保,对其的应用使废弃资源利用变为可能。
[0027] 根据本发明,优选地,所述增稠剂为羧甲基纤维素钠和/或羟甲基纤维素钠。
[0028] 本发明中,为了提升接缝胶的施工应用性,选择天然的假塑性增稠剂羧甲基纤维素钠,其粘度随剪切应力增大而减小,提高涂装性能和附着力,与其同时,赋予了产品独有的“颗粒感”,相比于添加石英砂带来的颗粒效果更好,施工应用感官上感受更好。
[0029] 根据本发明,优选地,所述吸油剂为硬脂酸钠和/或硬脂酸钙。
[0030] 本发明中,使用硬脂酸钠/硬脂酸钙作吸油剂,有效防止产品析油沉降问题,延长储存期。
[0031] 根据本发明,优选地,所述第一促进剂为聚醚胺类促进剂和/或N‑AEP;
[0032] 所述第一填料和第二填料各自独立地为改性硅粉、改性钙粉和改性硫酸钡中的至少一种。
[0033] 本发明中,填料体系均采用改性填料复配,有效提升产品下垂度,达到批刮不流挂的效果。
[0034] 本发明的第二方面提供上述胶黏剂的制备方法,该制备方法包括:
[0035] 所述A组分的制备:将所述环氧树脂、活性稀释剂、补强剂和第一填料混合均匀,得到所述A组分;
[0036] 所述B组分的制备:将所述改性胺类固化剂、第一促进剂、增稠剂、吸油剂和第二填料混合均匀,得到所述B组分。
[0037] 本发明的第三方面提供上述胶黏剂作为接缝胶的应用。
[0038] 本发明的技术方案具有如下有益效果:
[0039] (1)本发明的环氧胶粘剂具有良好的韧性、气味小、环保,能够作为环氧树脂接缝胶使用。
[0040] (2)本发明的环氧胶粘剂,具有极低气味及VOC,采用生物基原料可实现高环保性和0甲醛释放。采用独特的增稠体系,相较于气相二氧化硅的使用,更利于规模化生产及人类健康,无“尘肺”危害;配合使用硬脂酸钠/硬脂酸钙作吸油剂,改善产品析油、沉降,提升产品存储稳定性;特有的植物基稀释体系、环氧树脂复配体系与自制胺类固化剂,使产品兼具韧且强的特性,粘结强度及抗开裂性明显提升。
[0041] 本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权1项,从权-1项

1.一种环氧胶粘剂,其特征在于,该胶粘剂包括A组分和B组分;
所述A组分包括:环氧树脂、活性稀释剂、补强剂和第一填料;
所述B组分包括:改性胺类固化剂、第一促进剂、增稠剂、吸油剂和第二填料;
所述活性稀释剂选自环氧大豆油和/或活性腰果酚稀释剂;
优选地,所述活性稀释剂由环氧大豆油和活性腰果酚稀释剂组成,所述环氧大豆油和活性腰果酚稀释剂的质量比为(1‑2):(1‑3)。
2.根据权利要求1所述的胶黏剂,其中,以质量份数计,所述A组分包括:环氧树脂30‑40份、活性稀释剂5‑10份、补强剂10‑20份和第一填料30‑55份;
以质量份数计,所述B组分包括:改性胺类固化剂25‑35份、第一促进剂1‑5份、增稠剂2‑
8份、吸油剂2‑6份和第二填料45‑65份;
优选地,所述A组分和B组分的质量比为(1‑2):1。
3.根据权利要求1或2所述的胶黏剂,其中,所述改性胺类固化剂由包括如下步骤的方法制得:将端氨基聚醚和异佛尔酮二胺进行混合;然后加入部分氢化环氧树脂,搅拌升温至
50‑70℃,加入1,3‑环己二甲胺,搅拌混合后加入剩余氢化环氧树脂;再次加入活性腰果酚稀释剂、分散剂和第二促进剂,升温至75‑80℃后,搅拌混合1‑3h,得到所述改性胺类固化剂;
优选地,以质量份数计,端氨基聚醚的用量为15‑25份、异佛尔酮二胺的用量为10‑20份、1,3‑环己二甲胺的用量为15‑25份、活性腰果酚稀释剂的用量为25‑40份、氢化环氧树脂的用量为10‑30份、第二促进剂的用量为5‑10份、分散剂的用量为3‑5份;所述部分氢化环氧树脂与所述异佛尔酮二胺的质量比为(10‑20):(5‑10),所述剩余氢化环氧树脂与所述1,3‑环己二甲胺质量比为(15‑25):(5‑20),优选(1‑3):1;
所述分散剂优选为聚羧酸铵盐和/或含有颜料亲和基团的高分子型嵌段共聚物;
所述第二促进剂优选为聚醚胺类促进剂和/或N‑AEP。
4.根据权利要求1或2所述的胶黏剂,其中,所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和任选的二聚酸环氧树脂;
优选地,所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和二聚酸环氧树脂,所述双酚A型环氧树脂和二聚酸环氧树脂的质量比为(2‑6):1。
5.根据权利要求1或2所述的胶黏剂,其中,所述补强剂为木质素。
6.根据权利要求1或2所述的胶黏剂,其中,所述增稠剂为羧甲基纤维素钠和/或羟甲基纤维素钠。
7.根据权利要求1或2所述的胶黏剂,其中,所述吸油剂为硬脂酸钠和/或硬脂酸钙。
8.根据权利要求1或2所述的胶黏剂,其中,所述第一促进剂为聚醚胺类促进剂和/或N‑AEP;
所述第一填料和第二填料各自独立地为改性硅粉、改性钙粉和改性硫酸钡中的至少一种。
9.权利要求1‑8中任意一项所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
所述A组分的制备:将所述环氧树脂、活性稀释剂、补强剂和第一填料混合均匀,得到所述A组分;
所述B组分的制备:将所述改性胺类固化剂、第一促进剂、增稠剂、吸油剂和第二填料混合均匀,得到所述B组分。
10.权利要求1‑8中任意一项所述的胶黏剂作为接缝胶的应用。

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