一种环氧树脂胶黏剂的制备方法与流程

文档序号:12107436阅读:847来源:国知局

本发明公开了一种环氧树脂胶黏剂的制备方法,属于胶黏剂技术领域。



背景技术:

随着可持续发展的要求和人们环保意识的增强,环境友好产品的研制与开发越来越受到国际的关注和重视,环氧树脂胶粘剂凭借其优良机械性能、较强的粘接性能、较小的固化收缩率等一系列优异的性能,而迅速发展起来。近些年来环氧树脂胶粘剂用量不断增加,对其技术要求也在不断提高,而且随着人们的环保意识的增强,环氧树脂胶粘剂的发展也朝着科技含量高、能耗少、环保、价格低廉的方向转变。近年来,环氧树脂胶粘剂的生产技术也在发生着日新月异的变化,在产量方面的需求量增加迅猛,特别在机械制造、航空航天、电子电器和军工等高端技术行业等方面发展的尤为迅速,相信今后环氧树脂胶粘剂的研究和生产必定会取得更多新的成果。环氧树脂胶粘剂是合成胶粘剂产品中应用最广、发展很快的一类工程胶粘剂,主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。它于1947年在美国开始正式工业化生产,由于具有一系列优良性能,如:粘接性能好、机械性能优良、固化收缩率小、耐介质耐热性能好、化学稳定性好等特点,因而在工业应用上很快发展起来。环氧树脂胶黏剂虽然用途广泛,但自身也存在很大缺陷。比如固化后的环氧树脂胶黏剂耐开裂性差,质地硬而脆,抗冲击强度较低、粘结性能差。这些缺陷限制了环氧树脂胶黏剂在一些领域的应用,所以很有必要开发一种新的环氧树脂胶黏剂的制备方法,以拓宽其应用领域,提高其使用价值。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题:针对现有的环氧树脂胶黏剂存在粘结性能差、耐久性差、弹性弱和剪切强度低的问题,提供了一种环氧树脂胶黏剂的制备方法,本发明利用爬山虎吸盘能够长久的粘附在各种基底上,并且粘附力强大的特点,通过酶解提取爬山虎吸盘分泌的粘性多糖,来增强胶黏剂的粘结性能,甲基硅酸钠会形成防水层来提高胶黏剂的耐水性,矿物纤维可以提高胶黏剂的耐热性,再加入各种防老剂、偶联剂协同作用,使粘结结构更可靠,显著提高胶黏剂的耐久性,聚乙烯醇缩丁醛的加入不但可以提高粘结性能,还可作为弹性体来增加胶黏剂的弹性,本发明制备的环氧树脂胶黏剂粘结性能好、弹性好,耐久性提高了4~6倍,剪切强度提高了1~2倍。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

2.(1)称取100~200g爬山虎吸盘,并用去离子水清洗3~5次后,置于通风处自然风干1~2h,将风干后的爬山虎吸盘置于粉碎机中进行粉碎,过80~100目筛,收集过筛物,得到粉末,将粉末加入到脂肪抽提器中,再加入500~600mL石油醚,搅拌混合3~5min后,在80~90℃下回流提取1~2h;

(2)提取结束,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到烧杯中,再加入1~3g中性蛋白酶和300~400mL去离子水,并对烧杯进行加热至45~55℃,保温酶解2~3h,酶解结束,升温至90~100℃,高温灭酶5~10min,收集酶解液,并置于离心机中,在4000~5000r/min下离心20~30min,收集上清液,并进行喷雾干燥,得到干燥物,即爬山虎吸盘多糖,备用;

(3)依次称取20~30g二氧化硅、8~12g硫酸钙晶须、10~15g纤维素晶须、3~5g二氧化钛和5~8g碳纤维,加入到球磨机中球磨1~2h,并过100~120目筛,收集过筛物,得到混合粉末;

(4)按重量份数计,称取40~50份双酚A型环氧树脂、5~8份聚乙烯醇缩丁醛、3~5份空心玻璃微珠、10~20份上述混合粉末、15~20份步骤(2)备用的爬山虎吸盘多糖和3~5份硅烷偶联剂KH-550,加入到烧杯中,搅拌混合10~20min,得到组分A;

(5)按重量份数计,称取3~5份没食子酸、5~8份茶多酚、8~12份甲基硅酸钠、3~5份壳聚糖和15~20份聚酰胺固化剂650,加入到烧杯中,搅拌混合15~20min,得到组分B,使用时将组分A与组分B按质量比为2:1混合即可得到环氧树脂胶黏剂。

本发明的应用方法:按质量比为2:1将本发明制备的组分A与组分B混合搅拌3~5min后,得到环氧树脂胶黏剂,取两块大小相同的铁板,并用无水乙醇清洗干净后,在室温下将制备的环氧树脂胶黏剂均匀的涂抹到其中一块铁板上,再将另一块铁板按压到涂有环氧树脂胶黏剂的铁板上,按压3~5min,随后在室温下固化20~24h即可。经检测,本发明制备的环氧树脂胶黏剂剥离强度达到了1.8~2.0kN/m,板材间的粘结强度达到了85~88MPa。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明制备的环氧树脂胶黏剂粘结性能好、弹性好,耐久性提高了4~6倍,剪切强度提高了1~2倍。

(2)本发明操作简单,易于实现工业化。

具体实施方式

称取100~200g爬山虎吸盘,并用去离子水清洗3~5次后,置于通风处自然风干1~2h,将风干后的爬山虎吸盘置于粉碎机中进行粉碎,过80~100目筛,收集过筛物,得到粉末,将粉末加入到脂肪抽提器中,再加入500~600mL石油醚,搅拌混合3~5min后,在80~90℃下回流提取1~2h,提取结束,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到烧杯中,再加入1~3g中性蛋白酶和300~400mL去离子水,并对烧杯进行加热至45~55℃,保温酶解2~3h,酶解结束,升温至90~100℃,高温灭酶5~10min,收集酶解液,并置于离心机中,在4000~5000r/min下离心20~30min,收集上清液,并进行喷雾干燥,得到干燥物,即爬山虎吸盘多糖,备用,依次称取20~30g二氧化硅、8~12g硫酸钙晶须、10~15g纤维素晶须、3~5g二氧化钛和5~8g碳纤维,加入到球磨机中球磨1~2h,并过100~120目筛,收集过筛物,得到混合粉末,按重量份数计,称取40~50份双酚A型环氧树脂、5~8份聚乙烯醇缩丁醛、3~5份空心玻璃微珠、10~20份上述混合粉末、15~20份备用的爬山虎吸盘多糖和3~5份硅烷偶联剂KH-550,加入到烧杯中,搅拌混合10~20min,得到组分A,按重量份数计,称取3~5份没食子酸、5~8份茶多酚、8~12份甲基硅酸钠、3~5份壳聚糖和15~20份聚酰胺固化剂650,加入到烧杯中,搅拌混合15~20min,得到组分B,使用时将组分A与组分B按质量比为2:1混合即可得到环氧树脂胶黏剂。

实例1

称取100g爬山虎吸盘,并用去离子水清洗3次后,置于通风处自然风干1h,将风干后的爬山虎吸盘置于粉碎机中进行粉碎,过80目筛,收集过筛物,得到粉末,将粉末加入到脂肪抽提器中,再加入500mL石油醚,搅拌混合3min后,在80℃下回流提取1h,提取结束,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到烧杯中,再加入1g中性蛋白酶和300mL去离子水,并对烧杯进行加热至45℃,保温酶解2h,酶解结束,升温至90℃,高温灭酶5min,收集酶解液,并置于离心机中,在4000r/min下离心20min,收集上清液,并进行喷雾干燥,得到干燥物,即爬山虎吸盘多糖,备用,依次称取20g二氧化硅、8g硫酸钙晶须、10g纤维素晶须、3g二氧化钛和5g碳纤维,加入到球磨机中球磨1h,并过100目筛,收集过筛物,得到混合粉末,按重量份数计,称取40份双酚A型环氧树脂、5份聚乙烯醇缩丁醛、3份空心玻璃微珠、10份上述混合粉末、15份备用的爬山虎吸盘多糖和3份硅烷偶联剂KH-550,加入到烧杯中,搅拌混合10min,得到组分A,按重量份数计,称取3份没食子酸、5份茶多酚、8份甲基硅酸钠、3份壳聚糖和15份聚酰胺固化剂650,加入到烧杯中,搅拌混合15min,得到组分B,使用时将组分A与组分B按质量比为2:1混合即可得到环氧树脂胶黏剂。

本发明的应用方法:按质量比为2:1将本发明制备的组分A与组分B混合搅拌3min后,得到环氧树脂胶黏剂,取两块大小相同的铁板,并用无水乙醇清洗干净后,在室温下将制备的环氧树脂胶黏剂均匀的涂抹到其中一块铁板上,再将另一块铁板按压到涂有环氧树脂胶黏剂的铁板上,按压3min,随后在室温下固化20h即可。经检测,本发明制备的环氧树脂胶黏剂剥离强度达到了1.8kN/m,板材间的粘结强度达到了85MPa。

实例2

称取150g爬山虎吸盘,并用去离子水清洗4次后,置于通风处自然风干1.5h,将风干后的爬山虎吸盘置于粉碎机中进行粉碎,过90目筛,收集过筛物,得到粉末,将粉末加入到脂肪抽提器中,再加入550mL石油醚,搅拌混合4min后,在85℃下回流提取1.5h,提取结束,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到烧杯中,再加入2g中性蛋白酶和350mL去离子水,并对烧杯进行加热至50℃,保温酶解2.5h,酶解结束,升温至95℃,高温灭酶7.5min,收集酶解液,并置于离心机中,在4500r/min下离心25min,收集上清液,并进行喷雾干燥,得到干燥物,即爬山虎吸盘多糖,备用,依次称取25g二氧化硅、10g硫酸钙晶须、12.5g纤维素晶须、4g二氧化钛和6.5g碳纤维,加入到球磨机中球磨1.5h,并过110目筛,收集过筛物,得到混合粉末,按重量份数计,称取45份双酚A型环氧树脂、6份聚乙烯醇缩丁醛、4份空心玻璃微珠、15份上述混合粉末、17.5份备用的爬山虎吸盘多糖和4份硅烷偶联剂KH-550,加入到烧杯中,搅拌混合15min,得到组分A,按重量份数计,称取4份没食子酸、6份茶多酚、10份甲基硅酸钠、4份壳聚糖和17份聚酰胺固化剂650,加入到烧杯中,搅拌混合17.5min,得到组分B,使用时将组分A与组分B按质量比为2:1混合即可得到环氧树脂胶黏剂。

本发明的应用方法:按质量比为2:1将本发明制备的组分A与组分B混合搅拌4min后,得到环氧树脂胶黏剂,取两块大小相同的铁板,并用无水乙醇清洗干净后,在室温下将制备的环氧树脂胶黏剂均匀的涂抹到其中一块铁板上,再将另一块铁板按压到涂有环氧树脂胶黏剂的铁板上,按压4min,随后在室温下固化22h即可。经检测,本发明制备的环氧树脂胶黏剂剥离强度达到了1.9kN/m,板材间的粘结强度达到了86MPa。

实例3

称取200g爬山虎吸盘,并用去离子水清洗5次后,置于通风处自然风干2h,将风干后的爬山虎吸盘置于粉碎机中进行粉碎,过100目筛,收集过筛物,得到粉末,将粉末加入到脂肪抽提器中,再加入600mL石油醚,搅拌混合5min后,在90℃下回流提取2h,提取结束,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到烧杯中,再加入3g中性蛋白酶和400mL去离子水,并对烧杯进行加热至55℃,保温酶解3h,酶解结束,升温至100℃,高温灭酶10min,收集酶解液,并置于离心机中,在5000r/min下离心30min,收集上清液,并进行喷雾干燥,得到干燥物,即爬山虎吸盘多糖,备用,依次称取30g二氧化硅、12g硫酸钙晶须、15g纤维素晶须、5g二氧化钛和8g碳纤维,加入到球磨机中球磨2h,并过120目筛,收集过筛物,得到混合粉末,按重量份数计,称取50份双酚A型环氧树脂、8份聚乙烯醇缩丁醛、5份空心玻璃微珠、20份上述混合粉末、20份备用的爬山虎吸盘多糖和5份硅烷偶联剂KH-550,加入到烧杯中,搅拌混合20min,得到组分A,按重量份数计,称取5份没食子酸、8份茶多酚、12份甲基硅酸钠、5份壳聚糖和20份聚酰胺固化剂650,加入到烧杯中,搅拌混合20min,得到组分B,使用时将组分A与组分B按质量比为2:1混合即可得到环氧树脂胶黏剂。

取本发明的应用方法:按质量比为2:1将本发明制备的组分A与组分B混合搅拌5min后,得到环氧树脂胶黏剂,取两块大小相同的铁板,并用无水乙醇清洗干净后,在室温下将制备的环氧树脂胶黏剂均匀的涂抹到其中一块铁板上,再将另一块铁板按压到涂有环氧树脂胶黏剂的铁板上,按压5min,随后在室温下固化24h即可。经检测,本发明制备的环氧树脂胶黏剂剥离强度达到了2.0kN/m,板材间的粘结强度达到了88MPa。

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