低膨胀耐高温胶粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种胶粘剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着特种陶瓷材料在航天领域的广泛运用，特别是低膨胀材料的运用需求，对耐 高温胶粘剂提出了新的要求。在高温条件下、陶瓷材料和胶粘剂均会发生一定的热膨胀、当 两者热膨胀相匹配时、胶接接头具有良好的热稳定性；而当两者热膨胀失配时，胶接面由于 应力过大导致粘接失效。
[0003] 有机娃树脂作为一种功能性树脂，有着其它树脂无法替代的优势，其具有良好的 耐温性、耐候性及耐福射性等，在航天领域得到了广泛的运用。有机娃树脂作为一种胶粘剂 的主体成分，即有机硅胶粘剂，国内外对其开展了广泛的研究。但是目前开发的有机硅胶粘 剂主要存在耐温性不高，一般低于600°c，固化温度高，一般固化温度高于150°C。有机娃 树脂作为前驱体来连接高温陶瓷的连接接头，耐温性大于120(TC，在高温条件具有较高的 粘接强度，但是该连接接头的形成要在大于1400°C的温度下形成，存在能耗大，且不能满足 无法承受高温环境材料的胶接使用要求。
[0004] 娃树脂胶粘剂改性工作是众多胶粘剂工作者研究的重点，针对运用的需求，娃树 脂胶粘剂的改性主要分为两个方面，一方面是娃树脂本身分子链改性，通过在娃氧主链上 引入杂环基团、或者引入侧基来提高娃树脂胶粘剂的耐温性和粘接强，另一方面通过在娃 树脂胶粘剂中添加特定的无机粒子，来提高娃树脂胶粘剂的耐温性。通过该些方法改性的 娃树脂胶粘剂粘接强度和耐温性均有较大的提高，可W满足一部分材料的粘接需求。但随 着航天技术的发展，大量的新型先进陶瓷、复合材料在该领域的运用，例如；SiC/C、C/C、气 凝胶、高娃氧布/酪醒复合材料。该些材料的运用环境更加苛刻，同时该类材料均有低膨胀 的特性，而现有的胶粘剂高温热胀系数大，胶接接头在高温条件下容易产生大的内应力，从 而导致粘接失效。
【发明内容】
[0005] 本发明是要解决现有娃树脂胶粘剂耐热等级低、胶接接头的形成需要复杂的工艺 条件、胶接接头高温稳定性差、抗热震性差的问题，提供一种低膨胀耐高温胶粘剂及其制备 方法。
[0006] 本发明低膨胀耐高温胶粘剂按重量份数包括5~40份的娃树脂、1~5份的硅烷 偶联剂、0. 5~5份的固化剂、10~40份的耐高温填料、5~20份的无机纤维和20~40份 的有机溶剂。
[0007] 所述娃树脂为甲基娃树脂、苯基娃树脂、甲基苯基娃树脂中的一种或几种按任意 比组合的混合物。
[000引上述低膨胀耐高温胶粘剂的制备方法，按W下步骤进行：
[0009] 一、按重量份数称取5~40份娃树脂，将娃树脂分为两部分，第一部分娃树脂与第 二部分娃树脂的质量比为（4~10) : 1，按重量份数将第一部分娃树脂溶于20~40份有机 溶剂中，再加入1~2. 5份的甲基=己氧基硅烷，机械揽拌比，得到甲组分；
[0010] 二、按重量份数将第二部分娃树脂溶于50份有机溶剂中，加入0. 1~1份水，然 后加入1~5份硅烷偶联剂，再加入10~40份耐高温填料，之后在50~80°C下反应1~ 12h，减压烘干得到经表面改性的填料，干燥后由行星式球磨机混合；
[0011] =、按重量份数将100份步骤二所得的改性填料、0. 5~5份固化剂和5~20份无 机纤维混合，得己组分；
[0012] 四、将步骤一得到的甲组份与步骤=得到的己组份混合，即得到低膨胀耐高温胶 粘剂。
[0013] 本发明的胶粘剂为双组份，室温固化4她或140°C化，具有低膨胀、优异的抗热振 和高温稳定性、室温剪切强度可达5MPa，1200°C可达1. 8MPa。
[0014] 本发明的胶粘剂可室温固化，长时耐热1200°C，短时耐热可达1700°C，是具有低 膨胀特性的娃树脂耐高温胶粘剂。
【附图说明】
[0015] 图1为实施例1制备的耐高温胶粘剂线膨胀系数曲线。
【具体实施方式】
[0016] 本发明技术方案不局限于W下所列举【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】间的 任意组合。
【具体实施方式】 [0017] 一；本实施方式低膨胀耐高温胶粘剂按重量份数包括5~40份的娃 树脂、1~5份的硅烷偶联剂、0. 5~5份的固化剂、10~40份的耐高温填料、5~20份的 无机纤维和20~40份的有机溶剂。
【具体实施方式】 [0018] 二；本实施方式与一不同的是；所述娃树脂为甲基娃 树脂、苯基娃树脂、甲基苯基娃树脂中的一种或几种按任意比组合的混合物。其它与具体实 施方式一相同。
【具体实施方式】 [0019] 本实施方式与一或二不同的是：所述硅烷偶联剂 为皿560、皿550、六甲基二娃氮烧中的一种或几种按任意比组成的混合物。其它与具体实 施方式一或二相同。
【具体实施方式】 [0020] 四；本实施方式与一至=之一不同的是：所述固化剂 为氧化钢、氧化钟、氧化儀、碳酸钢、碳酸氨钢、正娃酸己醋、二月桂酸二了基锡、辛酸亚锡、 =己締四胺、娃氮烧中的一种或几种按任意比组合的混合物。其它与一至= 之一相同。
【具体实施方式】 [0021] 五；本实施方式与一至四之一不同的是：所述耐高温 填料为金粉、银粉、铁粉、铭粉、镶粉、铺粉、饥粉、钢粉、铺粉、娃粉、碳化娃、碳化棚、氧化侣、 氧化巧、氧化铜、氧化错、氧化铁、氧化棚、=氧化二锭、二氧化娃、二氧化铁、氧化钟、氧化 钢、云母石、高岭±、滑石粉、酪醒微球、空屯、微球中的任意5种或5种W上按任意比组成的 混合物。其它与一至四之一相同。
[0022]
【具体实施方式】六；本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是：所述无机纤 维短切玄武岩纤维、短切石英纤维或短切玻璃纤维。其它与【具体实施方式】一至五之一相同。
【具体实施方式】 [0023] 走；本实施方式与一至六之一不同的是：所述有机溶 剂为苯、二甲苯、甲苯、环己酬、己醇、异丙醇、己離、环氧丙烷、甲基异了酬、己二醇单甲離、 己二醇单己離、己二醇单了離中的一种或几种按任意比组成的混合物。其它与具体实施方 式一至六之一相同。
【具体实施方式】 [0024] 八：本实施方式低膨胀耐高温胶粘剂的制备方法，按W下步骤进 行：
[0025] 一、按重量份数称取5~40份娃树脂，将娃树脂分为两部分，第一部分娃树脂与第 二部分娃树脂的质量比为（4~10) : 1，按重量份数将第一部分娃树脂溶于20~40份有机 溶剂中，再加入1~2. 5份的甲基=己氧基硅烷，机械揽拌比，得到甲组分；
[0026] 二、按重量份数将第二部分娃树脂溶于50份有机溶剂中，加入0. 1~1份水，然 后加入1~5份硅烷偶联剂，再加入10~40份耐高温填料，之后在50~80°C下反应1~ 12h，减压烘干得到经表面改性的填料，干燥后由行星式球磨机混合；
[0027]S、按重量份数将100份步骤二所得的改性填料、0. 5~5份固化剂和5~20份无 机纤维混合，得己组分；
[002引四、将步骤一得到的甲组份与步骤=得到的己组份混合，即得到低膨胀耐高温胶 粘剂。
【具体实施方式】 [0029]