一种胶粘剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于胶粘剂，涉及一种胶粘剂及其制备方法和应用，具体涉及一种用于云母材料的胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、通常情况下，云母材料采用有机硅树脂为主要粘结剂，然而以有机硅树脂为主要粘结剂制得的云母材料存在机械强度低，电性能差，分层、脆性等问题，为有效提高云母材料成型产品的性能，经过研究采用环氧树脂为基材，由于环氧材料本身具有粘结强度强的特点，采用环氧树脂为基材来粘结云母材料可大大提高云母层间粘结力，提高云母整体性能，使得云母不易分层和开裂。但同样由于环氧树脂的特性，不仅需要添加大量胺类固化剂才能进行固化，且往往存在固化速率慢、时间长、固化后粘结效果不佳等一系列问题。

2、因此，在本领域中，期望开发一种胶粘剂，将其与环氧树脂共用来粘结云母材料，可以提高云母材料的粘结效果，并且可以缩短固化时间。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种胶粘剂及其制备方法和应用，具体涉及一种用于云母材料的胶粘剂及其制备方法和应用。所述胶粘剂是一种环氧树脂用固化剂，将其与环氧树脂共用来粘结云母材料，能够大大提高产品固化成型的强度，缩短固化时间。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种胶粘剂，所述胶粘剂的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：

4、

5、在本发明中，采用特定配比的二元酸、聚二元醇、小分子酯和异氰酸酯合成的胶粘剂，其可用于固化环氧树脂，从而进一步增强环氧树脂的韧性、粘结强度和机械强度，提高环氧树脂的固化速率。本发明提供的胶粘剂具有很好的粘结性能和绝缘保护，相比于采用有机硅粘结剂粘结的云母产品，采用本发明提供的胶粘剂和环氧树脂共用粘结成型的云母产品的弯曲强度得到极大提升，节省了能源消耗的同时，大大提高了生产效率。且本发明所述胶粘剂与环氧树脂单独存放，可在室温下保持1年以上的储存期限，温度性能优异。

6、采用本发明所述胶粘剂固化环氧树脂128，固化时间在10-20min(例如可以是10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min等)，固化后的环氧树脂的拉伸强度为在160mpa以上(例如可以是160mpa、165mpa、170mpa、175mpa、180mpa、185mpa、190mpa、195mpa、200mpa、205mpa、210mpa、215mpa、220mpa、225mpa、230mpa等)，击穿强度为4500v/mm以上(例如可以是4500v/mm、4600v/mm、4700v/mm、4800v/mm、4900v/mm、5000v/mm、5100v/mm、5200v/mm、5400v/mm、5600v/mm、5800v/mm、6000v/mm等)，断裂伸长率为在0.20％以上(例如可以是0.20％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％等)。

7、在本发明中，所述胶粘剂的制备原料按照重量份数计，所述二元酸的添加量为10-20份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份等。

8、在本发明中，所述胶粘剂的制备原料按照重量份数计，所述聚二元醇的添加量为10-30份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份等。

9、在本发明中，所述胶粘剂的制备原料按照重量份数计，所述小分子酯的添加量为15-25份，例如可以是15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份等。

10、在本发明中，所述胶粘剂的制备原料按照重量份数计，所述异氰酸酯的添加量为30-40份，例如可以是30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份等。

11、在本发明中，所述胶粘剂的制备原料按照重量份数计，所述催化剂的添加量为0.5-1份，例如可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。

12、优选地，所述二元酸包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二酸或己二酸中的任意一种或至少两种的组合。

13、优选地，所述聚二元醇包括聚乙二醇和/或聚丙二醇。

14、优选地，所述聚乙二醇包括南通科辉化工科技有限公司的peg200、peg300、peg400、peg600、peg800中的任意一种或至少两种的组合。

15、优选地，所述聚丙二醇包括南通科辉化工科技有限公司的ppg200、ppg400、ppg600、ppg800、ppg1000的任意一种或至少两种的组合。

16、优选地，所述小分子酯的分子量小于120g/mol，例如可以是60g/mol、74g/mol、88g/mol、102g/mol、116g/mol等。

17、优选地，所述小分子酯包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯或乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合，优选为乙酸乙酯。

18、优选地，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯和/或六亚甲基二异氰酸酯。

19、优选地，所述催化剂包括2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或1-(2-羟乙基)咪唑中的任意一种或至少两种的组合，优选为2-甲基咪唑。

20、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的胶粘剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

21、(1)将二元酸、聚二元醇和催化剂混合，加热反应，得到聚二元醇酯预聚体；

22、(2)将步骤(1)得到的聚二元醇酯预聚体、小分子酯和异氰酸酯混合，加热反应，得到所述胶粘剂。

23、优选地，步骤(1)所述加热反应的温度为130-160℃，例如可以是130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃等，所述加热反应的时间为2-4h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h、4h等。

24、优选地，步骤(1)所述聚二元醇酯预聚体的酸值在0.6mgkoh/g以下，例如可以是0.6mgkoh/g、0.5mgkoh/g、0.4mgkoh/g、0.3mgkoh/g、0.2mgkoh/g、0.1mgkoh/g、0.05mgkoh/g等。

25、优选地，步骤(2)所述加热反应的条件为：先升温至60-70℃(例如可以是60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃等)反应1-2h(例如可以是1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h等)，再升温至70-80℃(例如可以是70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃等)反应3-3.5h(例如可以是3h、3.1h、3.2h、3.3h、3.4h、3.5h等)。

26、在本发明中，从低温反应可逐步提高反应活性，因此不会产生剧烈反应，从而避免反应链长缩短而导致的环氧树脂的机械强度降低的问题。

27、作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括以下步骤：

28、(1)将二元酸、聚二元醇和催化剂投入反应釜内，在130-160℃下进行加热，所述加热反应的期间每隔0.5h取样测定酸值，直至反应体系的酸值在0.6mgkoh/g以下，得到聚二元醇酯预聚体；

29、(2)将小分子酯和异氰酸酯投入反应釜内，加入步骤(1)得到的聚二元醇酯预聚体，在60-70℃下反应1-2h，再升温至70-80℃反应3-3.5h，得到所述胶粘剂。

30、第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的胶粘剂在云母材料中的应用。

31、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

32、(1)本发明所述胶粘剂是一种环氧树脂用固化剂，其能够显著缩短环氧树脂的固化时间，并能够提高环氧树脂的粘结强度和机械强度，将其与环氧树脂共用来粘结云母材料，能够大大提高云母层间粘结力，提高云母整体性能，保证云母不分层和开裂；

33、(2)采用本发明所述胶粘剂固化环氧树脂128，固化时间在10-20min，固化后的环氧树脂的拉伸强度为在160mpa以上，击穿强度为在4500v/mm以上，断裂伸长率为在0.20％以上；

34、(3)采用本发明所述胶粘剂固化环氧树脂128后粘结得到的云母片的弯曲强度为在160mpa以上。