一种改性环氧树脂结构胶及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及结构胶技术领域，具体是一种改性环氧树脂结构胶及其制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 结构胶指强度高（压缩强度> 65MPa，钢-钢正拉粘接强度> 30MPa，抗剪强度> 18MPa)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受 强力的结构件粘接的胶粘剂。在工程中结构胶应用广泛，主要用于构件的加固、锚固、粘接、 修补等；如粘钢，粘碳纤维，植筋，裂缝补强、密封，孔洞修补、道钉粘贴、表面防护、混凝土粘 接等。目前为止，结构胶所使用的主体树脂几乎都是环氧树脂。这是因为环氧树脂含有多 种极性基团和活性大的环氧基，对金属和非金属的表面具有粘结性能优良、固化收缩率地、 耐热性、耐水性以及耐化学性能好，同时电绝缘性优良，机械强度优良等特性。然而，环氧树 脂作为结构胶的主体树脂和环氧固化剂配成结构胶后，如果未经任何改性，就很难满足全 部施工及要求，例如：其韧性差、固化物偏脆，易开裂、耐热性、耐水性、抗冲击以及拉伸性能 差，经湿热老化或盐雾老化后水汽浸入，使粘接强度大大降低。需要进行改性才能使用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种高粘接强度、高耐热性、低吸水性和高抗冲击性的改 性环氧树脂结构胶及其制备方法和应用，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] -种改性环氧树脂结构胶，由以下按照重量份的原料组成：环氧树脂60-68份、甲 基丙烯酸羟乙酯38-46份、硼砂3-8份、川木通15-24份、羟基丁二酸13-20份、氢氧化钠 20-27份。
[0006] 作为本发明进一步的方案：所述改性环氧树脂结构胶，由以下按照重量份的原料 组成：环氧树脂62-66份、甲基丙烯酸羟乙酯40-44份、硼砂4-6份、川木通18-21份、羟基 丁二酸15-18份、氢氧化钠22-25份。
[0007] 作为本发明进一步的方案：所述改性环氧树脂结构胶，由以下按照重量份的原料 组成：环氧树脂64份、甲基丙烯酸羟乙酯42份、硼砂5份、川木通20份、羟基丁二酸17份、 氢氧化钠23份。
[0008] 所述改性环氧树脂结构胶的制备方法，由以下步骤组成：
[0009] 1)将川木通粉碎至100-120目，用乙酸在50-55°C的温度下浸泡4-5h后，进行 超声处理30-40min，超声功率为500-600W，超声温度为50-55°C，然后过滤得滤液，将其烘 干后加入川木通质量1-1. 5倍的水，并加热煮沸，然后加入硼砂溶解，再浓缩至原体积的 11-15%，制得浓缩液备用；
[0010] 2)向氢氧化钠中加水配制成浓度为0. 2-0. 5mol/L的氢氧化钠水溶液，再加入环 氧树脂，在氮气氛围下加热至52-54Γ，并在该温度下以100-120r/min的搅拌速度搅拌 30-40min，然后加入羟基丁二酸进行热处理，处理温度为6〇-64°C，处理时间为10_15min; 再加入浓缩液与甲基丙烯酸羟乙酯，加热至55-58°C，在该温度下搅拌处理20-30min后降 至室温即得改性环氧树脂结构胶。
[0011] 所述改性环氧树脂结构胶在制备汽车结构胶中的应用。
[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0013] 本发明通过氢氧化钠、川木通及硼砂对环氧树脂进行改性，解决了环氧树脂的固 化后变脆、易开裂的问题，也解决了耐低温的问题，大大提高了结构胶的初粘性。本发明制 得的改性环氧树脂结构胶在各原料的共同作用下，具有高粘接强度、高耐热性、低吸水性和 高抗冲击性，满足汽车结构胶的使用要求。本发明的制备过程简单，易操作，原料取材广泛， 成本低，适于工业化生产。
【具体实施方式】
[0014] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0015] 实施例1
[0016] 本发明实施例中，一种改性环氧树脂结构胶，由以下按照重量份的原料组成：环氧 树脂60份、甲基丙烯酸羟乙酯38份、硼砂3份、川木通15份、羟基丁二酸13份、氢氧化钠 20份。
[0017] 将川木通粉碎至100目，用乙酸在50°C的温度下浸泡4h后，进行超声处理30min， 超声功率为500W，超声温度为50°C，然后过滤得滤液，将其烘干后加入川木通质量1倍的 水，并加热煮沸，然后加入硼砂溶解，再浓缩至原体积的11 %，制得浓缩液备用。向氢氧化 钠中加水配制成浓度为〇. 2mol/L的氢氧化钠水溶液，再加入环氧树脂，在氮气氛围下加热 至52°C，并在该温度下以100r/min的搅拌速度搅拌30min，然后加入羟基丁二酸进行热处 理，处理温度为60°C，处理时间为lOmin;再加入浓缩液与甲基丙烯酸羟乙酯，加热至55°C， 在该温度下搅拌处理20min后降至室温即得改性环氧树脂结构胶。
[0018] 实施例2
[0019] 本发明实施例中，一种改性环氧树脂结构胶，由以下按照重量份的原料组成：环氧 树脂68份、甲基丙烯酸羟乙酯46份、硼砂8份、川木通24份、羟基丁二酸20份、氢氧化钠 27份。
[0020] 将川木通粉碎至120目，用乙酸在55°C的温度下浸泡5h后，进行超声处理40min， 超声功率为600W，超声温度为55°C，然后过滤得滤液，将其烘干后加入川木通质量1. 5倍的 水，并加热煮沸，然后加入硼砂溶解，再浓缩至原体积的15 %，制得浓缩液备用。向氢氧化 钠中加水配制成浓度为〇. 5mol/L的氢氧化钠水溶液，再加入环氧树脂，在氮气氛围下加热 至54°C，并在该温度下以120r/min的搅拌速度搅拌40min，然后加入羟基丁二酸进行热处 理，处理温度为64°C，处理时间为15min;再加入浓缩液与甲基丙烯酸羟乙酯，加热至58°C， 在该温度下搅拌处理30min后降至室温即得改性环氧树脂结构胶。
[0021] 实施例3
[0022] 本发明实施例中，一种改性环氧树脂结构胶，由以下按照重量份的原料组成：环氧 树脂62份、甲基丙烯酸羟乙酯40份、硼砂4份、川木通18份、羟基丁二酸15份、氢氧化钠 22份。
[0023] 将川木通粉碎至110目，用乙酸在52°C的温度下浸泡4. 5h后，进行超声处理 35min，超声功率为600W，超声温度为52°C，然后过滤得滤液，将其烘干后加入