一种中低温固化的双组份环氧结构胶及其制备方法与流程

本发明涉及胶粘剂，更具体地说，是涉及一种中低温固化的双组份环氧结构胶及其制备方法。

背景技术：

1、汽车用结构胶粘剂是一种用于受力构件，能够传递载荷，承受较大应力和具有高强度的胶粘剂。结构胶主要用于汽车上结构件粘接，用于替代或部分替代焊接工艺，减少焊接裂纹，提高汽车安全使用性，因此要求高的粘接强度和长久的耐老化性能及耐高低温性能。环氧胶具有高粘接强度，且环氧胶可形成单组份产品。如专利cn109370496a所述，单组分环氧结构胶有着许多的优势，具有优异的剪切和剥离强度。但是其存在以下的缺点：一是固化条件对温度要求高，一般在170℃～180℃固化，对汽车的工艺条件要求较高；二是单组分环氧结构胶的储存期较短(3～6个月)，一般采用双氰胺固化体系同时加入脲类的固化促进剂，两者会慢慢促使单组分环氧结构胶缓慢固化，从而使粘度增大，最后无法使用。而双组份环氧结构胶不存在这个缺陷，它将固化剂和环氧树脂分开，延长了胶粘剂的使用寿命(≥1年)。而传统的双组份环氧结构胶(非汽车用)，如专利cn116622319a所述，本身力学性能(压剪)只能满足传统建筑行业的要求，但对于汽车行业的高强度的力学要求，其无法满足。

2、因此，提供一种既能在中低温固化，又具有高强度、较长储存时间的环氧结构胶，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种中低温固化的双组份环氧结构胶及其制备方法，本发明提供的中低温固化的双组份环氧结构胶能够以更低的温度和更简单的工艺实现用单组分环氧结构胶才能做到的高强度技术要求，并延长胶粘剂的储存期。

2、本发明提供了一种中低温固化的双组份环氧结构胶，由质量比为1：(0.4～0.6)的a组分和b组分组成；

3、所述a组分由包括以下组分的原料制备而成：

4、环氧树脂40～50重量份；

5、环氧增韧剂20～30重量份；

6、稀释剂3～5重量份；

7、抗氧化剂0.1～1重量份；

8、附着力促进剂0.1～1重量份；

9、偶联剂0.1～1重量份；

10、填料15～25重量份；

11、气相白炭黑3～5重量份；

12、分子筛0.5～1.5重量份；

13、所述b组分由包括以下组分的原料制备而成：

14、固化剂组合物25～35重量份；

15、偶联剂0.1～1重量份；

16、填料10～20重量份；

17、气相白炭黑3～5重量份；

18、分子筛0.5～1.5重量份。

19、优选的，所述环氧树脂选自常规环氧树脂、改性环氧树脂、酚醛环氧树脂和固体环氧树脂中的两种以上；所述常规环氧树脂为双酚a环氧树脂和/或双酚f环氧树脂；所述改性环氧树脂为聚醚胺改性环氧树脂。

20、优选的，所述环氧树脂由质量比为(25～35)：(5～15)：(5～10)的常规环氧树脂、改性环氧树脂和酚醛环氧树脂组成；或，由质量比为(25～35)：15的常规环氧树脂和改性环氧树脂组成。

21、优选的，所述环氧增韧剂为聚氨酯环氧增韧剂和/或核壳型橡胶结构的环氧增韧剂。

22、优选的，所述稀释剂为双官能度的环氧活性稀释剂或多官能度的环氧活性稀释剂。

23、优选的，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

24、优选的，所述填料选自碳酸钙、滑石粉、硅微粉和硅灰石中的一种或多种。

25、优选的，所述固化剂组合物由质量比为1：(0.8～1)的聚酰胺固化剂和聚醚胺固化剂组成。

26、本发明还提供了一种上述技术方案所述的中低温固化的双组份环氧结构胶的制备方法，包括以下步骤：

27、a)将环氧树脂、环氧增韧剂、稀释剂、抗氧化剂、附着力促进剂、偶联剂在15hz～20hz转速下预混合30min～50min后，加入填料、气相白炭黑和分子筛，在20hz～25hz转速下真空分散50min～70min，得到组分a；

28、b)将固化剂组合物、偶联剂在10hz～15hz转速下预混合30min～50min后，加入填料、气相白炭黑和分子筛，在15hz～20hz转速下真空分散50min～70min，得到组分b；

29、c)将上述a组分和b组分混合，得到中低温固化的双组份环氧结构胶；

30、所述步骤a)和步骤b)没有顺序限制。

31、优选的，步骤a)的过程控制温度为50℃～60℃；步骤b)的过程控制温度为40℃～50℃。

32、本发明提供了一种中低温固化的双组份环氧结构胶，由质量比为1：(0.4～0.6)的a组分和b组分组成；所述a组分由包括以下组分的原料制备而成：环氧树脂40～50重量份；环氧增韧剂20～30重量份；稀释剂3～5重量份；抗氧化剂0.1～1重量份；附着力促进剂0.1～1重量份；偶联剂0.1～1重量份；填料15～25重量份；气相白炭黑3～5重量份；分子筛0.5～1.5重量份；所述b组分由包括以下组分的原料制备而成：固化剂组合物25～35重量份；偶联剂0.1～1重量份；填料10～20重量份；气相白炭黑3～5重量份；分子筛0.5～1.5重量份。与现有技术相比，本发明提供的中低温固化的双组份环氧结构胶采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，产品能够以更低的温度和更简单的工艺实现用单组分环氧结构胶才能做到的高强度技术要求，并延长胶粘剂的储存期。

33、另外，本发明提供的制备方法工艺简单、易操作，条件温和，原料易得且成本低，具有广阔的工业化应用前景。

技术特征：

1.一种中低温固化的双组份环氧结构胶，由质量比为1：(0.4～0.6)的a组分和b组分组成；

2.根据权利要求1所述的中低温固化的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述环氧树脂选自常规环氧树脂、改性环氧树脂、酚醛环氧树脂和固体环氧树脂中的两种以上；所述常规环氧树脂为双酚a环氧树脂和/或双酚f环氧树脂；所述改性环氧树脂为聚醚胺改性环氧树脂。

3.根据权利要求2所述的中低温固化的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述环氧树脂由质量比为(25～35)：(5～15)：(5～10)的常规环氧树脂、改性环氧树脂和酚醛环氧树脂组成；或，由质量比为(25～35)：15的常规环氧树脂和改性环氧树脂组成。

4.根据权利要求1所述的中低温固化的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述环氧增韧剂为聚氨酯环氧增韧剂和/或核壳型橡胶结构的环氧增韧剂。

5.根据权利要求1所述的中低温固化的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述稀释剂为双官能度的环氧活性稀释剂或多官能度的环氧活性稀释剂。

6.根据权利要求1所述的中低温固化的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的中低温固化的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述填料选自碳酸钙、滑石粉、硅微粉和硅灰石中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的中低温固化的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述固化剂组合物由质量比为1：(0.8～1)的聚酰胺固化剂和聚醚胺固化剂组成。

9.一种权利要求1～8任一项所述的中低温固化的双组份环氧结构胶的制备方法，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤a)的过程控制温度为50℃～60℃；步骤b)的过程控制温度为40℃～50℃。

技术总结本发明提供了一种中低温固化的双组份环氧结构胶，由质量比为1：(0.4～0.6)的A组分和B组分组成；所述A组分由包括以下组分的原料制备而成：环氧树脂40～50重量份；环氧增韧剂20～30重量份；稀释剂3～5重量份；抗氧化剂0.1～1重量份；附着力促进剂0.1～1重量份；偶联剂0.1～1重量份；填料15～25重量份；气相白炭黑3～5重量份；分子筛0.5～1.5重量份；所述B组分由包括以下组分的原料制备而成：固化剂组合物25～35重量份；偶联剂0.1～1重量份；填料10～20重量份；气相白炭黑3～5重量份；分子筛0.5～1.5重量份。该中低温固化的双组份环氧结构胶采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，产品能够以更低的温度和更简单的工艺实现用单组分环氧结构胶才能做到的高强度技术要求，并延长胶粘剂的储存期。技术研发人员：钱立飞,蒯羽,汪俊杰,桑广艺,何丹薇,尤羽中,陶小乐,何永富受保护的技术使用者：杭州之江有机硅化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27