专利名称：金属粘补胶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘合剂，具体地说是基于环氧树脂的粘合剂。
现有以环氧树脂为基材填加其他固化剂、偶联剂等辅加剂构成的粘合剂有多种，但用于粘接金属时，则普遍有粘接牢度低和粘合剂凝结时间长等缺陷，因而影响了施工质量和进度。许多设备、支架、油水箱等在使用中出现裂缝、穿孔等，而焊接又不适用，则用粘合剂粘补是一种十分简便、经济和可行的维护方法。
本发明的目的就是提供一种新的粘合剂，使其具有粘结力强、凝固时间短的特性。
本发明是这样实现的原料配比(重量百分比)为E-44环氧树脂29-32%，E-51环氧树脂5-9%，液态聚硫橡胶3-5%，KH-560偶联剂1-2%，磷酸三丁脂1-3%，邻苯二甲酸二正辛脂1-3%，JC-3固化剂4-6%，T-31固化剂2-4%，低分子聚酰胺650＃2-3%，邻磺酰苯酰亚胺1-2%，DMP-30促进剂1-3%，活性氧化镁2-4%，还原铁粉34-38%。其中除JC-3固化剂外，其他原料均为市售产品。JC-3固化剂的制备是将苯酚、己二胺和工业甲醛三者按摩尔比为1∶1∶0.5-1取料，先将苯酚和乙二胺混合搅拌，并由水浴升温，温度控制在60-75℃，滴加工业甲醛，加完后升温到95-105℃，搅拌3-4小时，再降温到85-95℃，然后再升温至105-110℃，并在60毫米汞柱下减压脱水2小时即成。
常态下本粘补胶为甲乙两组份，甲组份有E-44环氧树脂，E-51环氧树脂，液态聚硫橡胶，KH-560偶联剂和磷酸三丁脂，乙组份有邻苯二甲酸二正辛脂，JC-3固化剂，T-31固化剂，低分子聚酰胺，邻磺酰苯酰亚胺，DMP-30促进剂和活性氧化镁，还原铁粉作配重添加在两组份中，使甲乙两组份重量比为3∶1。
本金属粘补胶是基于环氧树脂，原因在于E-44环氧树脂是优良的粘合基材，但其低温工艺性能不很理想，因此又用E-51、环氧树脂和它复合。由于E-51的分子量稍小，粘度也较小，低温流动性较好，这样可以改善粘补胶的配制工艺和施工性，同时由于调整了分子量分布，因而也提高了被粘物表面的浸润性。实验证明复合环氧基料比一般单一环氧基料的效果好。
环氧树脂虽然强度高，粘接性优良，但仍然存在易老化、固化后性脆等缺点。用液态聚硫橡胶改性，可以大大提高其韧性和抗老化性能。因为聚硫橡胶弹性好，耐老化性好，参与固化和硫化后的聚硫橡胶，改善了胶层的固化应力的内聚状态。所以提高了胶接的耐火性和可靠性。一般采用分子量在3000-4000的(如JZY-124)即可。
KH-560有机硅偶联剂是在粘合剂中以迁移法偶联胶和被粘材料，并可浸润和改善界面状态，增加粘接效果，同时还可改善配制的施胶工艺性能。
低分子液态聚酰胺是良好的常温固化剂，同时由于它本身有较好的柔韧性，在参与固化后，使胶的塑性增加，又由于这种塑性产生在固化后的结构中，因此起到一种内增塑作用。本胶具有的这种内增塑属性，使其不被迁移，故能提高胶接的抗老化性。
邻磺酰苯酰亚胺是无毒固化剂，它和聚酰胺KH-560及增塑剂相互配合效果好，可提高粘接速度和粘接效果。
磷酸三丁脂及邻苯二甲酸二正辛脂，都是增塑剂，加入本胶中以进一步改善胶的塑性。前者由于有磷酸根的存在，使分子的诱导偶极增大，能增强与金属间的相互作用力，因而能改善粘接效果，加快固化速度。后者由于分子链长，柔性好，进一步改善配制的施胶工艺性能。它比邻苯二甲酸二丁脂具有更持久的增塑作用，而不易被迁移。
活性氧化镁的加入可提高胶的耐热稳定性，同时它又能硫化聚硫橡胶，改善胶接的综合性能。
加入还原铁粉，首先可降低胶接接头的电极电位，防止电化学过程的发展，同时还可增加金属间的分子作用力，并减少固化收缩，增加胶层的硬度和内聚强度，还可降低胶的成本。
在本粘补胶中所加入的JC-3固化剂是一种自制的胺类-酚醛缩合物，能在常温下改性和固化环氧树脂，提高环氧胶的强度和硬度，巧妙地把酚醛结构引入胺类固化剂中，又能与多种改性剂同时并用，提高胶对化学介质的稳定性和耐热性等，明显地改善了本胶的综合性能，并使通常只能多组份并存的胶变成两组份，保证了贮存期，有利于本胶的使用和商品化。
本粘补胶所用的固化剂、增塑剂及配方工艺的最优组合，均突破了传统格局，采用了复合固化原理，调配范围大，使用方便，粘接力强。在室温条件下，本胶2-3小时固化，粘接45＃钢的抗拉强度≥23.5Mpa，剪切强度≥15MPa;粘接铝合金的剪切强度≥12.3MPa。在《胶粘剂应用手册》第830页上的“YY-921”双组份胶的粘铝剪切强度仅8-9MPa。本胶与国内外同类的环氧聚硫双组份粘合剂产品相比，在固化条件、固化速度、力学强度、成本等方面均具有明显的优势。
下面以列表形式给出本粘补胶原料配比的三个实施例(单位为重量百分比)
其中JC-3固化剂的制备则按前述方法制备，原料配比中的固态物质均粉细达250-300目。常态下将前五种原料均匀混合成甲组份，将第六至十二种原料均匀混合成乙组份，还原铁粉分别加入甲乙两组份中，使甲乙两组份重量比为3∶1。以实施例2、为例说明，即前五种原料的甲组份为45份，第六至十二种原料的乙组份为45份，将35份的还原铁粉分为30份加入甲组份，5份加入乙组份，则甲72份，乙25份，二者重量比即为3∶1。
权利要求
1.一种金属粘补胶，其特征在于a、该粘补胶的原料配料比(重量百分比)为E-44环氧树脂29-32%，E-51环氧树脂5-9%，液态聚硫橡胶3-5%，KH-560偶联剂1-2%，磷酸三丁脂1-3%，邻苯二甲酸二正辛脂1-3%，JC-3固化剂4-6%，T-31固化剂2-4%，低分子聚酰胺650#2-3%，邻磺酰苯酰亚胺1-2%，DMP-30促进剂1-3%，活性氧化镁2-4%，还原铁粉34-38%，b、上述JC-3固化剂的制备是将苯酚、乙二胺和工业甲醛三者摩尔比为1∶1∶0.5-1取料，先将苯酚和已二胺混合搅拌，并由水浴升温，温度控制在60-75℃，滴加工业甲醛，加完后升温到95-105℃，搅拌3-4小时，再降温到85-95℃，然后再升温至105-110℃，并在60毫米汞柱下减压脱水2小时即成。
2.根据权利要求1所述的金属粘补胶，其特征在于常态下本粘补胶为甲乙两组份，甲组份有E-44环氧树脂，E-51环氧树脂，液态聚硫橡胶，KH-560偶联剂和磷酸三丁脂，乙组份有邻苯二甲酸二正辛脂，JC-3固化剂，T-31固化剂，低分子聚酰胺，邻磺酰苯酰亚胺，DMP-30促进剂和活性氧化镁，还原铁粉作配重添加在两组份中，使甲乙两组份重量比为3∶1。
3.根据权利要求1所述的金属粘补胶，其特征在于原料配比中的固态物质均粉细达250-300目。
全文摘要
本发明是一种基于环氧树脂的粘合剂，原料包括E—44和E—51环氧树脂，液态聚硫橡胶，KH-560，磷酸三丁酯，邻苯二甲酸二正辛酯，JC-3固化剂，T-31固化剂，聚酰胺650
文档编号C09J181/04GK1070211SQ9211010
公开日1993年3月24日 申请日期1992年8月20日 优先权日1992年8月20日
发明者张国福 申请人:张国福