一种汽车车身结构胶及其制备方法

文档序号:9592282阅读:902来源:国知局
一种汽车车身结构胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种胶及其制备方法,尤其涉及一种汽车车身结构胶及其制备方法, 属于结构胶技术领域。
【背景技术】
[0002] 汽车轻量化技术的发展,对高分子结构粘接材料提出了更高的要求。目前国内外 汽车生产中使用的结构胶主要有环氧树脂类、聚氨酯类、聚丙烯酸酯类胶黏剂等品种,为实 现较高的冲击强度和弹性模量等综合力学性能,多采用高分子材料进行物理混用或化学改 性处理等方案,性能的提升有限。
[0003] 金属焊接技术具有可靠性高、力学性能优异的特点,被广泛应用于机械加工领域。 采用低熔点合金焊接技术与高分子结构粘接材料相匹配,使焊接与胶接优势互补的技术方 案,具有开阔的应用前景。

【发明内容】

[0004] 本发明针对现有技术存在的不足,提供一种汽车车身结构胶及其制备方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
[0006] -种汽车车身结构胶,其特征在于,由A、B组分按质量比10 :1混合而成,按重量份 计,所述A组分包括如下组分:10~45wt%环氧树脂、5~35wt%改性环氧树脂、0~10wt% 稀释剂、1~5wt%偶联剂、5~30wt%填料、1~5wt%防沉剂、1~4wt%玻璃微珠、20~ 40wt%合金焊料;
[0007] 所述的合金焊料熔点为100~180°c;
[0008] 所述B组分包括如下组分:40~65wt%潜伏性固化剂、25~40wt%助焊剂、5~ 15wt%表面活性剂、5~25wt%缓蚀剂。
[0009] 进一步,所述改性环氧树脂为端羧基液体丁腈橡胶改性环氧树脂或纳米橡胶改性 环氧树脂的一种或两种以上混合,优选为深圳华西宏基科技有限公司的HH-0801或日本钟 渊化学工业株式会社的MX-125 ;
[0010] 所述的稀释剂为双环氧基活性稀释剂或三环氧基活性稀释剂的一种或两种组 合;
[0011] 所述的偶联剂为硅氧烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂的一种或两种混合;
[0012] 所述的填料为金属氧化物、硅微粉、碳酸盐或硅酸盐的一种或两种以上混合;
[0013] 所述的防沉剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油、有机膨润土或聚酰胺蜡的一种或两 种以上混合;
[0014] 所述的玻璃微珠直径为0· 2~0· 5mm;
[0015] 所述的合金焊料为包含锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)或锑(Sb)的两种以上元素的合 金,颗粒直径为0. 1~0. 4mm。
[0016] 进一步,所述的改性环氧树脂为缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、缩水 甘油胺环氧树脂、脂环族环氧树脂的一种或两种以上混合;
[0017] 所述的稀释剂为二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、 丙三醇三缩水甘油醚的一种或两种以上混合;
[0018] 所述的填料为碳酸钙、硅微粉、氧化铝的一种或两种以上混合。
[0019] 进一步,所述的潜伏性固化剂为胍及其衍生物、脲及其衍生物、咪唑金属络合物、 三氟化硼-胺类络合物、芳香胺与无机盐的络合物、有机酰肼、超配位硅酸盐或多胺盐的一 种或两种以上混合;
[0020] 所述的助焊剂为有机碱性成分与酸性成分的络合物;
[0021] 所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺的一种 或两种以上组合,常见的有平平加系列AE〇-n和0Ρ_η系列;
[0022] 所述的缓蚀剂为杂环类缓蚀剂、有机磷类缓蚀剂、咪唑啉类缓蚀剂的一种或两种 以上组合。
[0023] 进一步,所述的潜伏性固化剂为双氰胺、癸二酸二酰肼、4,4'亚甲基-二(苯基二 甲基脲)、癸二酸二酰肼或1-邻基苯双胍的一种或两种以上混合;
[0024] 所述的助焊剂酸性成分为戊二酸、己二酸、丁二酸、癸二酸、水杨酸、苯甲酸、对叔 丁基苯甲酸、月桂酸、羟基乙酸、柠檬酸、苹果酸的一种或两种以上组合;所述的助焊剂的 碱性成分为咪唑及其衍生物、二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、环己胺、氨基 酸、DBU的一种或两种以上组合;
[0025] 所述的缓蚀剂为苯并三唑、三苯基膦、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、二乙基二硫代磷 酸酯的一种或两种以上混合。
[0026] 本发明的有益效果是:
[0027] 1)本发明在环氧树脂胶组分中加入玻璃微珠,能够调节胶层厚度,控制焊点润湿 面积。
[0028] 2)本发明的固化剂与助焊剂具有协同作用,能够使焊料在金属构件之间形成牢固 焊点,并且焊点与固化胶层紧密结合。
[0029] 3)本发明的汽车车身结构胶综合了金属焊接与结构胶粘接的优势,力学性能优 异,T型剥离强度、十字拉伸强度和剪切强度均有明显的提升,能够有效应用于汽车白车身 金属构件的结构粘接,如整车结构粘接、门板及地板粘接、折边结构粘接等。
[0030] 本发明还要求保护一种汽车车身结构胶的制备方法,其特征在于,包括如下步 骤:
[0031] 1)将10~45wt%环氧树脂、5~35wt%改性环氧树脂、0~10wt%稀释剂、1~ 5wt%偶联剂、5~30wt%填料和1~5wt%防沉剂加入双行星动力混合机中,在60~80°C 条件下搅拌分散60~90min,使各组分分散均勾,再加入1~4wt%玻璃微珠和20~40wt% 合金焊料,抽真空至-0. 〇9MPa以下继续搅拌30~60min,得到A组分,所述的合金焊料恪点 为 100 ~180°C;
[0032] 2)将助焊剂碱类与酸类成分于70~90°C混合反应60~120min,制备完全中和 的络合盐或使用商品化产品作为助焊剂,将25~40wt%助焊剂与40~65wt%潜伏性固化 剂、5~15wt%表面活性剂、5~25wt%缓蚀剂在60~80°C混合均勾,得到B组分;
[0033]3)将步骤1)得到的A组分与步骤2)得到的B组分按按质量比为10:1混合,即得 汽车车身结构胶。
[0034] 进一步,步骤1)中所述的改性环氧树脂为端羧基液体丁腈橡胶改性环氧树脂 或纳米橡胶改性环氧树脂的一种或两种以上混合,优选为深圳华西宏基科技有限公司的 HH-0801或日本钟渊化学工业株式会社的MX-125。
[0035] 所述的稀释剂为双环氧基活性稀释剂或三环氧基活性稀释剂的一种或两种组 合;
[0036] 所述的偶联剂为硅氧烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂的一种或两种混合;
[0037] 所述的填料为金属氧化物、硅微粉、碳酸盐或硅酸盐的一种或两种以上混合;
[0038] 所述的防沉剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油、有机膨润土或聚酰胺蜡的一种或两 种以上混合;
[0039] 所述的玻璃微珠直径0. 2~0. 5mm;
[0040] 所述的合金焊料为包含锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)或锑(Sb)的两种以上元素的合 金,颗粒直径为0. 1~0. 4mm。
[0041] 进一步,所述的改性环氧树脂为缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、缩水 甘油胺环氧树脂、脂环族环氧树脂的一种或两种以上混合。
[0042] 所述的稀释剂为二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、 丙三醇三缩水甘油醚的一种或两种以上混合;
[0043] 所述的填料为碳酸钙、硅微粉、氧化铝的一种或两种以上混合。
[0044] 进一步,步骤2)中所述的潜伏性固化剂为胍及其衍生物、脲及其衍生物、咪唑金 属络合物、三氟化硼-胺类络合物、芳香胺与无机盐的络合物、有机酰肼、超配位硅酸盐或 多胺盐的一种或两种以上混合;
[0045] 所述的助焊剂为有机碱性成分与酸性成分的络合物;
[0046] 所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺的一种 或两种以上组合,常见的有平平加系列AE〇-n和0Ρ_η系列;
[0047] 所述的缓蚀剂为杂环类缓蚀剂、有机磷类缓蚀剂、咪唑啉类缓蚀剂的一种或两种 以上组合。
[0048] 进一步,所述的潜伏性固化剂为双氰胺、癸二酸二酰肼、4,4'亚甲基-二(苯基二 甲基脲)、癸二酸二酰肼或1-邻基苯双胍的一种或两种以上混合;
[0049] 所述的助焊剂酸性成分为戊二酸、己二酸、丁二酸、癸二酸、水杨酸、苯甲酸、对叔 丁基苯甲酸、月桂酸、羟基乙酸、柠檬酸、苹果酸的一种或两种以上组合;所述的助焊剂的 碱性成分为咪唑及其衍生物、二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、环己胺、氨基 酸、DBU的一种或两种以上组合;
[0050] 所述的缓蚀剂为苯并三唑、三苯基膦、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、二乙基二硫代磷 酸酯的一种或两种以上混合。
【具体实施方式】
[0051] 以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并 非用于限定本发明的范围。
[0052] 实施例1:
[0053] -种汽车车身结构胶,由A、B组分按质量比10 :1混合而成,按重量份计,A组分包 括如下组分:l〇wt%环氧树脂E-51、35wt%纳米橡胶改性环氧树脂HH-0801 (深圳华西)、 3wt%β-(3,4-环氧环己基乙基)三甲氧基硅烷、18wt%纳米碳酸钙、2wt%气相二氧化硅、 lwt%氢化蓖麻油、lwt%粒径为0· 2mm的玻璃微珠、30wt%直径为0· 35mm锡铋合金(42% Sn和58%Bi) ;B组分包括如下组分:20wt%双氰胺、20wt% 4, 4'亚甲基-二(苯基二甲基 脲)、30wt%DBU与戊二酸反应生成物、10wt%表面活性剂AE0-3、20wt%缓蚀剂二乙基二硫 代磷酸酯。
[0054] 上述汽车车身结构胶的制备方法如下:
[0055]1)将10wt%环氧树脂E-51、35wt%纳米橡胶改性环氧树脂HH-0801、3wt% β_(3, 4_环氧环己基
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