本发明涉及粘结剂领域，具体涉及一种金属粘结剂。
背景技术：
随着社会的发展和科技水平的提高，精密仪器的制造越来越多，人们需要越来越精确地科学数据来证明问题。这对于精密仪器的制造也是一个重大的考验，人们对对材质的强度要求越来越高，大部分产品采用金属材质，如铝合金、不锈钢、锌合金等。金属材质具有强度高，厚度薄，散热快，质感好等优点。但是如何实现金属间快速有效的连接时是目前一个有待提高的问题。现有主要是通过：一、螺丝孔或卡扣等结构，此种方法工序较多且成本昂贵；二、焊接，此种方法装夹及固定复杂，且金属外壳厚度较薄时，会影响产品的外观及后续处理；三、使用粘结剂，此种方法粘结强度不高，遇水易脱落。因此，研究开发一种具有很好的耐水性能，粘结强度高，同时耐酸、耐碱和耐温性能都较好的金属粘结剂至关重要。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种适用于金属的粘结剂，粘结强度高，抗冲击强度、抗剪切强度和抗拉强度都较好，同时，其耐水、耐酸、耐碱和耐温性能都较高，即使仪器在沾水甚至于浸泡于水中都不会影响其连接。
技术方案：一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂40-60份、丙烯酸-衣康酸共聚物20-30份、顺丁烯二酸二丁酯10-20份、聚酰胺6610-20份、甲基三甲氧基硅烷5-10份、硅酸乙酯5-10份、对羟基苯磺酸5-10份、聚衣康酸5-10份、聚巴豆酸5-10份、聚马来酸钠3-8份、硅酸钠5-10份、硼酰化钴3-6份、聚阴离子纤维素5-10份、纳米氧化铝2-5份、聚丙烯酸三乙醇胺2-5份、碳化硅晶须2-7份、乙醇10-20份、稀盐酸2-5份、水20-40份。
进一步优选的，所述的一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂50份、丙烯酸-衣康酸共聚物25份、顺丁烯二酸二丁酯15份、聚酰胺6615份、甲基三甲氧基硅烷7.5份、硅酸乙酯7.5份、对羟基苯磺酸7.5份、聚衣康酸7.5份、聚巴豆酸7份、聚马来酸钠5份、硅酸钠7份、硼酰化钴5份、聚阴离子纤维素6份、纳米氧化铝3份、聚丙烯酸三乙醇胺4份、碳化硅晶须5份、乙醇15份、稀盐酸4份、水30份。
进一步的，所述支化聚醚环氧树脂由乙氧基化季戊四醇或乙氧基化三羟甲基丙烷通过端基转换的方法合成。
上述金属粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在75-85℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至45-55℃并保温15-30分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至120-140℃保持2-3小时。
进一步优选的，步骤2中加热温度为50℃，保温时间为20-25分钟。
进一步优选的，步骤3中加热温度为130℃，保温时间为2.5小时。
有益效果：本发明的金属粘结剂粘结强度高，抗冲击强度、抗剪切强度和抗拉强度都较好，最高可分别达到59kg·cm、30.1mpa和38.8mpa，同时，其耐水、耐酸、耐碱和耐温性能都较高，即使仪器在沾水甚至于浸泡于水中都不会影响其连接；而且制备方法步骤简单，容易控制，易于工业化生产，生产成本低。
具体实施方式
实施例1
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂40份、丙烯酸-衣康酸共聚物20份、顺丁烯二酸二丁酯10份、聚酰胺6610份、甲基三甲氧基硅烷5份、硅酸乙酯5份、对羟基苯磺酸5份、聚衣康酸5份、聚巴豆酸5份、聚马来酸钠3份、硅酸钠5份、硼酰化钴3份、聚阴离子纤维素5份、纳米氧化铝2份、聚丙烯酸三乙醇胺2份、碳化硅晶须2份、乙醇10份、稀盐酸2份、水20份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在75℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至45℃并保温15分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至120℃保持2小时。
实施例2
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂45份、丙烯酸-衣康酸共聚物25份、顺丁烯二酸二丁酯13份、聚酰胺6615份、甲基三甲氧基硅烷6份、硅酸乙酯7份、对羟基苯磺酸6份、聚衣康酸6份、聚巴豆酸6份、聚马来酸钠4份、硅酸钠6份、硼酰化钴4份、聚阴离子纤维素6份、纳米氧化铝3份、聚丙烯酸三乙醇胺3份、碳化硅晶须4份、乙醇12份、稀盐酸3份、水25份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在75℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至50℃并保温20分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至125℃保持2.5小时。
实施例3
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂50份、丙烯酸-衣康酸共聚物25份、顺丁烯二酸二丁酯15份、聚酰胺6615份、甲基三甲氧基硅烷7.5份、硅酸乙酯7.5份、对羟基苯磺酸7.5份、聚衣康酸7.5份、聚巴豆酸7份、聚马来酸钠5份、硅酸钠7份、硼酰化钴5份、聚阴离子纤维素6份、纳米氧化铝3份、聚丙烯酸三乙醇胺4份、碳化硅晶须5份、乙醇15份、稀盐酸4份、水30份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在80℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至50℃并保温22分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至130℃保持2.5小时。
实施例4
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂55份、丙烯酸-衣康酸共聚物28份、顺丁烯二酸二丁酯18份、聚酰胺6617份、甲基三甲氧基硅烷9份、硅酸乙酯8份、对羟基苯磺酸8份、聚衣康酸9份、聚巴豆酸8份、聚马来酸钠7份、硅酸钠8份、硼酰化钴5份、聚阴离子纤维素9份、纳米氧化铝4份、聚丙烯酸三乙醇胺4份、碳化硅晶须6份、乙醇18份、稀盐酸4份、水35份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在80℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至55℃并保温25分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至135℃保持2.5小时。
实施例5
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂60份、丙烯酸-衣康酸共聚物30份、顺丁烯二酸二丁酯20份、聚酰胺6620份、甲基三甲氧基硅烷10份、硅酸乙酯10份、对羟基苯磺酸10份、聚衣康酸10份、聚巴豆酸10份、聚马来酸钠8份、硅酸钠10份、硼酰化钴6份、聚阴离子纤维素10份、纳米氧化铝5份、聚丙烯酸三乙醇胺5份、碳化硅晶须7份、乙醇20份、稀盐酸5份、水40份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在85℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至55℃并保温30分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至140℃保持3小时。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于不含有聚衣康酸和聚巴豆酸。具体地说是：
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂40份、丙烯酸-衣康酸共聚物20份、顺丁烯二酸二丁酯10份、聚酰胺6610份、甲基三甲氧基硅烷5份、硅酸乙酯5份、对羟基苯磺酸5份、聚马来酸钠3份、硅酸钠5份、硼酰化钴3份、聚阴离子纤维素5份、纳米氧化铝2份、聚丙烯酸三乙醇胺2份、碳化硅晶须2份、乙醇10份、稀盐酸2份、水20份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在75℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至45℃并保温15分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至120℃保持2小时。
对比例2
本实施例与实施例1的区别在于不含有聚阴离子纤维素和碳化硅晶须。具体地说是：
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂40份、丙烯酸-衣康酸共聚物20份、顺丁烯二酸二丁酯10份、聚酰胺6610份、甲基三甲氧基硅烷5份、硅酸乙酯5份、对羟基苯磺酸5份、聚衣康酸5份、聚巴豆酸5份、聚马来酸钠3份、硅酸钠5份、硼酰化钴3份、纳米氧化铝2份、聚丙烯酸三乙醇胺2份、乙醇10份、稀盐酸2份、水20份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在75℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、丙烯酸-衣康酸共聚物、顺丁烯二酸二丁酯、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚马来酸钠、纳米氧化铝和聚丙烯酸三乙醇胺，升温至45℃并保温15分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至120℃保持2小时。
对比例3
本实施例与实施例1的区别在于以支化聚醚环氧树脂代替丙烯酸-衣康酸共聚物和顺丁烯二酸二丁酯。具体地说是：
一种金属粘结剂，以重量份计包括：支化聚醚环氧树脂70份、聚酰胺6610份、甲基三甲氧基硅烷5份、硅酸乙酯5份、对羟基苯磺酸5份、聚衣康酸5份、聚巴豆酸5份、聚马来酸钠3份、硅酸钠5份、硼酰化钴3份、聚阴离子纤维素5份、纳米氧化铝2份、聚丙烯酸三乙醇胺2份、碳化硅晶须2份、乙醇10份、稀盐酸2份、水20份。
上述金属粘结剂的制备方法为：
步骤1：将甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸钠和乙醇在75℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：加入聚酰胺、支化聚醚环氧树脂、聚衣康酸、聚巴豆酸、硼酰化钴、聚阴离子纤维素、聚马来酸钠、纳米氧化铝、聚丙烯酸三乙醇胺和碳化硅晶须，升温至45℃并保温15分钟；
步骤3：加入对羟基苯磺酸，升温至120℃保持2小时。
表1本发明粘结剂的部分性能指标
从上表可知，本发明的抗冲击强度、抗剪切强度和抗拉强度都较好，最高可分别达到59kg·cm、30.1mpa和38.8mpa，同时，其粘度最高为299mpa·s，粘性非常好，而且我们可以从试验结果看到其耐水、耐酸、耐碱和耐温性能都较高。