本申請涉及膠粘劑，主要涉及一種低溫高模量雙組分膠粘劑及其制備方法、使用方法。

背景技術：

1、在目前市售的各種結(jié)構(gòu)粘合劑中，環(huán)氧樹脂膠粘劑是被廣泛接受和使用的。市場研究表明，環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑約占所有結(jié)構(gòu)膠粘劑銷售量的41%，預計至少在未來幾年內(nèi)，環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑將保持較高的市場份額，具備良好的市場前景。

2、環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑的特點是對各種材料具有良好的附著力，在固化狀態(tài)下具有相對較高的強度，在固化過程中具有低收縮率，并且對多種開發(fā)因素具有很高的抵抗力。其中通常包含幾種成分，最重要的就是環(huán)氧樹脂，膠粘劑主要圍繞其進行配制。環(huán)氧樹脂的性能范圍廣泛，從低粘度液體到高熔點固體均有相關的應用，在基礎環(huán)氧樹脂中還可以添加各種材料：共固化劑、固化催化劑、增韌或增拉伸材料和填料等，以滿足所需的使用性能。在環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑固化后，膠粘劑結(jié)合線會發(fā)生一些收縮，這是大多數(shù)聚合體系常見的現(xiàn)象。而且環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑收縮量通常非常小，特別是在填充系統(tǒng)中。因此環(huán)氧樹脂膠粘劑在粘合裝配中產(chǎn)生的殘余應力相對較小，這就得到了較高的鍵合強度。典型的環(huán)氧樹脂膠粘劑具有很好的內(nèi)聚強度和在外加應力下的低蠕變，因為它們是交聯(lián)的，可以參與氫鍵相互作用。而且由于環(huán)氧樹脂和膠粘劑中存在極性和非極性基團，因此環(huán)氧基膠粘劑對各種基材（如金屬、塑料、玻璃和木材）具有良好的附著力。

3、盡管環(huán)氧樹脂膠粘劑具有良好的性能，但根據(jù)所選的樹脂、固化劑或制備和固化條件，在低溫負載的條件下可能會出現(xiàn)脆性開裂分層或膠粘劑接頭強度低的問題。因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本申請的目的在于提供一種低溫高模量雙組分膠粘劑及其制備方法、使用方法，旨在解決現(xiàn)有環(huán)氧樹脂膠粘劑容易在低溫負載下可能會出現(xiàn)脆性開裂分層或膠粘劑接頭強度低的問題。

2、本申請的技術方案如下：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N低溫高模量雙組分膠粘劑，原料包括a組分和b組分，其中，所述a組分按照質(zhì)量百分比計算，包括以下組分：

4、芳香族環(huán)氧樹脂20-30%、雙酚a型環(huán)氧樹脂10-20%、氣相二氧化硅40-50%、納米氧化鋁5-15%、消泡劑0.1%、偶聯(lián)劑0.5%；

5、所述b組分按照質(zhì)量百分比計算，包括以下組分：

6、ddm?40-50%、異佛爾酮二胺10-20%、四乙烯五胺5-15%、氣相二氧化硅20-30%、玻璃纖維粉5-15%。

7、在本申請中，通過芳香族環(huán)氧樹脂和雙酚a型環(huán)氧樹脂進行復配使用，能夠提高膠粘密度并增強膠粘劑固化后的硬度。所加入的氣相二氧化硅、玻璃纖維粉和納米氧化鋁能夠防止物質(zhì)沉降，提高存儲穩(wěn)定性，增加膠粘劑粘性和稠度，改善膠粘劑固化過程中的流掛問題。所使用的偶聯(lián)劑提高了樹脂和底材、無機填料的粘合力，并改善填料在聚合物中的潤濕性和分散性。所得到的低溫高模量雙組分膠粘劑能夠有效應對傳統(tǒng)膠粘劑在低溫負載條件下容易出現(xiàn)脆性開裂和粘接強度低的問題。

8、進一步地，所述芳香族環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為110-125，粘度為5000-10000?mpas。

9、進一步地，所述芳香族環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂sw-70。

10、進一步地，所述雙酚a型環(huán)氧樹脂為e-44環(huán)氧樹脂。

11、進一步地，所述氣相二氧化硅為經(jīng)過二甲基二氯硅烷處理形成的疏水型氣相法二氧化硅，二氧化硅含量大于99.8%，氮吸附比表面積為140±20m2/g。

12、進一步地，所述納米氧化鋁的粒徑為10-50nm；

13、所述玻璃纖維粉的粒徑為500-1000目。

14、進一步地，所述偶聯(lián)劑為y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

15、進一步地，所述消泡劑為有機硅類消泡劑。

16、第二方面，本申請還提供一種如第一方面所述的低溫高模量雙組分膠粘劑的制備方法，其中，包括以下步驟：

17、將所述芳香族環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂、氣相二氧化硅、納米氧化鋁、消泡劑和偶聯(lián)劑按比例混合，在50-100r/min條件下攪拌0.5-1h，得到所述a組分；

18、將所述ddm、異佛爾酮二胺、四乙烯五胺、氣相二氧化硅和玻璃纖維粉按比例混合，在100-150r/min條件下攪拌0.5-1h，得到所述b組分。

19、第三方面，本申請還提供一種如第一方面所述的低溫高模量雙組分膠粘劑的使用方法，其中，包括以下步驟：

20、將所述a組分和b組分在50-100r/min條件下攪拌0.5-1h得到膠料；

21、將所述膠料倒入模具中，50-60℃下固化8-10h；

22、所述a組分和b組分的質(zhì)量比為2-4:1-3。

23、有益效果：

24、本申請所提供的低溫高模量雙組分膠粘劑在固化后具有高硬度以及高壓縮彈性模量，在低溫條件下也能保持較高的粘接強度和壓縮彈性模量，有效應對傳統(tǒng)膠粘劑在低溫負載下容易脆性開裂的問題。而且該膠粘劑選料簡單高效，成本低，不使用溶劑，綠色環(huán)保，可以廣泛應用于汽車、飛機和船舶上。

技術特征：

1.一種低溫高模量雙組分膠粘劑，原料包括a組分和b組分，其特征在于，所述a組分按照質(zhì)量百分比計算，包括以下組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫高模量雙組分膠粘劑，其特征在于，所述芳香族環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為110-125，粘度為5000-10000?mpas。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫高模量雙組分膠粘劑，其特征在于，所述芳香族環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂sw-70。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫高模量雙組分膠粘劑，其特征在于，所述雙酚a型環(huán)氧樹脂為e-44環(huán)氧樹脂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫高模量雙組分膠粘劑，其特征在于，所述氣相二氧化硅為經(jīng)過二甲基二氯硅烷處理形成的疏水型氣相法二氧化硅，二氧化硅含量大于99.8%，氮吸附比表面積為140±20m2/g。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫高模量雙組分膠粘劑，其特征在于，所述納米氧化鋁的粒徑為10-50nm；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫高模量雙組分膠粘劑，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫高模量雙組分膠粘劑，其特征在于，所述消泡劑為有機硅類消泡劑。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述的低溫高模量雙組分膠粘劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述的低溫高模量雙組分膠粘劑的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結(jié)
本申請涉及膠粘劑技術領域，主要涉及一種低溫高模量雙組分膠粘劑及其制備方法、使用方法。其中，低溫高模量雙組分膠粘劑原料包括A組分和B組分，A組分按照質(zhì)量百分比計算，包括以下組分：芳香族環(huán)氧樹脂20?30%、雙酚A型環(huán)氧樹脂10?20%、氣相二氧化硅40?50%、納米氧化鋁5?15%、消泡劑0.1%、偶聯(lián)劑0.5%；B組分按照質(zhì)量百分比計算，包括以下組分：DDM?40?50%、異佛爾酮二胺10?20%、四乙烯五胺5?15%、氣相二氧化硅20?30%、玻璃纖維粉5?15%。所提供的膠粘劑在固化后具有高硬度以及高壓縮彈性模量，在低溫條件下也能保持較高的粘接強度，有效應對傳統(tǒng)膠粘劑在低溫負載下容易脆性開裂的問題。而且該膠粘劑選料簡單高效，成本低，不使用溶劑，綠色環(huán)保，可以廣泛應用于汽車、飛機和船舶上。

技術研發(fā)人員：譚倚晴,孫玉南,李志華,于呈呈,楊博
受保護的技術使用者：清研科技（佛山）有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15