CN103773301A - 一种粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂，所述胶黏剂由甲、乙两组份构成，甲组份包括环氧树脂、环氧活性稀释剂、触变剂、有机硅消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂和空心玻璃微珠，乙组份包括固化剂、催化剂、稀释剂。本发明的触变型轻质胶黏剂因具有触变性，可防止胶黏剂中空心玻璃微珠上浮分层，其固化物具有低密度、高强度，制得的固体浮力材料密度增加不大于0.02g/cm3，且固体浮力材料各批次之间密度重现性良好，便于按用户要求的密度、尺寸、形状生产固体浮力材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合泡沫胶黏剂，具体涉及一种粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂。
背景技术
20世纪60年代，美国Emerson＆ Cuming公司研制成功7000米载人潜器用可加工固体浮力材料，该材料是采用胶黏剂粘接浮力材料模块制作而成。
美国专利USP 2007,293,603 报道了一种双组份环氧树脂轻质结构胶黏剂 。甲组份由两官能度环氧树脂、三官能度环氧树脂、端环氧基液体橡胶增韧剂、空心玻璃微珠密度调节剂及催化剂组成。乙组份由聚酰胺、改性脂肪胺组成。固化温度70--120℃，固化后的剥离强度及搭接剪切强度都较高，是一种中温固化结构型胶黏剂。
中国专利CN200610043524.4报道了一种深海用可加工固体浮力材料，该材料是由空心微珠填充环氧树脂制备的固体浮力材料毛坯，经车、锯、刨、钻等加工方法，制备固体浮力材料标准模块，根据设计要求用胶黏剂粘接模块制作不同形状的固体浮力材料，以满足不同场合的需要。中国专利CN101121868报道了一种双组份环氧胶黏剂，A组份由E--44双酚A环氧树脂、环氧活性稀释剂、硅烷偶联剂、超细水晶粉组成，B组份为改性脂肪胺固化剂。在制备过程中超声波脱泡，80--200℃中温固化。具有较高的剪切强度和较低的膨胀率，广泛用于航空航天航海领域。以上专利均未报道粘接固体浮力材料模块用触变型轻质泡沫胶黏剂的制备方法。
发明内容
本发明克服现有技术的不足，提出一种粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂，本发明特点是胶黏剂具有触变性，防止空心玻璃微珠上浮分层，其固化物具有低密度、高强度，制得的固体浮力材料密度增加不大于0.02g/cm3。使固体浮力材料使用更为方便，应用范围更为广泛。
本发明的技术方案为， 一种粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂，所述胶黏剂由甲、乙两组份构成，甲组份包括环氧树脂、环氧活性稀释剂、触变剂、有机硅消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂和空心玻璃微珠，乙组份包括固化剂、催化剂、稀释剂，甲组份的制备方法为：将计量的环氧树脂、环氧活性稀释剂、触变剂、有机硅消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂、空心玻璃微珠混合均匀制备甲组份；乙组份的制备方法为：称取固化剂、催化剂、稀释剂混合均匀制备乙组份；按比例称取甲、乙两组份配制胶黏剂；胶黏剂的化学组成按100质量份环氧树脂计为：环氧树脂 100,环氧活性稀释剂 30--50 , 触变剂1--6, 硅烷偶联剂 2--5, 空心玻璃微珠45--70, 稀释剂 0--20，固化剂 20--80 , 助剂 0.5--2 。
用配制的胶黏剂粘结浮力材料模块，经固化制备固体浮力材料。
制备工艺为：
将计量的环氧树脂、环氧活性稀释剂、触变剂、有机硅消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂、空心玻璃微珠置于备有搅拌器的三口瓶中混合均匀制备甲组份；称取固化剂、催化剂、稀释剂于备有搅拌器的三口瓶中混合均匀制备乙组份；按比例称取甲、乙两组份配制胶黏剂；
上述所述的环氧树脂：双酚A环氧树脂（E—51、E—52、E—44）、双酚S环氧树脂（830S）、脂环族环氧树脂（H—71、6201）或杂环型环氧树脂（TDE—85、712）。
上述所述的环氧活性稀释剂：正丁基缩水甘油醚（BGE）、苯基缩水甘油醚（PGE）、二缩水甘油醚（DGE）、二缩水甘油基苯胺（DGA）或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚（TMPGE）。
上述所述的固化剂：聚酰胺（300#、400#、650、651） 、芳香族多元胺（DDM、MBOEA））、脂肪胺（593）、脂环族多元胺（IPDA）、聚醚胺（D--400、T--403）或酚醛乙二胺（T--31)。
上述所述的硅烷偶联剂：3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH560）、3-氨丙基三甲氧基硅烷（KH550）或ｒ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）。
上述所述的空心玻璃微珠：美国三M公司空心玻璃微珠，密度范围0.125—0.60g/cm3、蚌埠玻璃钢工业设计研究院空心玻璃微珠，密度范围0.22—0.51g/cm3、马鞍山矿山研究院空心玻璃微珠，密度范围0.15—0.60g/cm3 。
上述所述的触变剂：气相二氧化硅、有机膨润土、硅藻土、云母粉或金属皂粉。
本发明具有如下有益效果：，
本发明的触变型轻质胶黏剂因具有触变性，可防止胶黏剂中空心玻璃微珠上浮分层，其固化物具有低密度、高强度，制得的固体浮力材料密度增加不大于0.02g/cm3 ，且固体浮力材料各批次之间密度重现性良好，便于按用户要求的密度、尺寸、形状生产固体浮力材料。
具体实施方式：
轻质胶黏剂由甲乙两组份构成：
甲组份的制备：
称取100克环氧树脂，40克苯甲醇缩水甘油醚稀释剂，5克有机膨润土触变剂，1.5克有机硅消泡剂，1克润湿分散剂，3克硅烷偶联剂，60克密度为0.25g/cm3 空心玻璃微珠置于备有搅拌器的500mL三口瓶中，搅拌均匀制得轻质胶黏剂甲组份。
乙组份的制备：
称取80克651聚酰胺，20克酚醛乙二胺胺固化剂，5克2,4,6三（二甲氨基甲基）苯酚催化剂于备有搅拌器的500mL三口瓶中搅拌均匀制得轻质胶黏剂乙组份。
以甲、乙两组份按质量比为100比25--50 配制胶黏剂，胶黏剂的适用期为120分钟。室温4小时初期固化，一周完全固化，或80℃固化4小时。胶黏剂密度 0.62g/cm3，抗压强度 38.6Mpa ，与固体浮力材料的粘结强度: 经测试为浮力材料破坏。
实施例 2
轻质胶黏剂由甲乙两组份构成：
甲组份的制备：
称取100克环氧树脂，40克苯甲醇缩水甘油醚稀释剂，5克有机膨润土触变剂，1.5克有机硅消泡剂，1克润湿分散剂，3克硅烷偶联剂，60克密度为0.25g/cm3 空心玻璃微珠置于备有搅拌器的500mL三口瓶中，搅拌均匀制得轻质胶黏剂甲组份。
乙组份的制备：
称取70克丙烯晴改性二乙烯三胺共聚物，30克酚醛乙二胺，5克2,4,6三-（二甲氨基甲基）苯酚催化剂于备有搅拌器的500mL三口瓶中搅拌均匀制得轻质胶黏剂乙组份。
以甲、乙两组份按质量比为100比25--35 配制胶黏剂，胶黏剂的适用期为90分钟。室温4小时初期固化，一周完全固化，或80℃固化4小时。胶黏剂密度 0.67g/cm3 ，抗压强度 41.7Mpa ，与固体浮力材料的粘结强度，经测试浮力材料破坏。
实施例 3
轻质胶黏剂由甲乙两组份构成：
甲组份的制备：
称取100克环氧树脂，40克环氧丙烷丁基醚稀释剂，1.5克气相二氧化硅，0.5克有机硅消泡剂，1克润湿分散剂，3克硅烷偶联剂，60克密度为0.32g/cm3 空心玻璃微珠置于备有搅拌器的500mL三口瓶中，搅拌均匀制得轻质胶黏剂甲组份。
乙组份的制备：
称取90克3，3，-二乙基-4，4，-二氨基二苯基甲烷，10克2,4,6三-(二甲氨基甲基）苯酚，20克氢化蓖麻油于备有搅拌器的500mL三口瓶中搅拌均匀制得轻质胶黏剂乙组份。
以甲、乙两组份按质量比为100比30--40 配制胶黏剂，胶黏剂的适用期为60分钟。室温24小时初期固化，80℃加温固化4小时。胶黏剂密度 0.61 g/cm3，抗压强度35.8Mpa ，与固体浮力材料的粘结强度：经测试为浮力材料破坏。
实施例 4
轻质胶黏剂由甲乙两组份构成：
甲组份的制备：
称取100克环氧树脂，40克苯基缩水甘油醚稀释剂，2克气相二氧化硅触变剂，1.5克有机硅消泡剂，1克润湿分散剂，3克硅烷偶联剂，60克密度为0.32g/cm3 空心玻璃微珠置于备有搅拌器的500mL三口瓶中，搅拌均匀制得轻质胶黏剂甲组份。
乙组份：异佛尔酮二胺
以甲、乙两组份按质量比为100比20--30 配制胶黏剂，胶黏剂的适用期为60分钟。室温4小时初期固化，80℃加温固化4小时。胶黏剂密度0.64g/cm3,抗压强度53.6Mpa,与固体浮力材料的粘结强度：经测试为浮力材料破坏。
实施例 5
轻质胶黏剂由甲乙两组份构成：
甲组份的制备：
称取100克环氧树脂，40克正丁醇缩水甘油醚活性稀释剂，2.5克800目云母粉，1克有机硅消泡剂，2克润湿分散剂，3克硅烷偶联剂，60克密度为0.38g/cm3 空心玻璃微珠置于备有搅拌器的500mL三口瓶中，搅拌均匀制得轻质胶黏剂甲组份。
乙组份的制备：
称取70克二乙烯三胺与丁基缩水甘油醚加成物，30克酚醛乙二胺于备有搅拌器的500mL三口瓶中搅拌均匀制得轻质胶黏剂乙组份。
以甲、乙两组份按质量比为100比20--30 配制胶黏剂，胶黏剂的适用期为60分钟。室温24小时初期固化，一周完全固化，或80℃固化4小时。胶黏剂密度0.66g/cm3，抗压强度47Mpa ，与固体浮力材料的粘结强度：经测试为浮力材料破坏。
实施例 6
轻质胶黏剂由甲乙两组份构成：
甲组份的制备：
称取100克环氧树脂，40克甲酚缩水甘油醚稀释剂，5克硅藻土，1.5克有机硅消泡剂，1克润湿分散剂，3克硅烷偶联剂，60克密度为0.38g/cm3 空心玻璃微珠置于备有搅拌器的500mL三口瓶中，搅拌均匀制得轻质胶黏剂甲组份。
乙组份的制备：
称取70克T-403聚醚胺，30克D-400聚醚胺，10克壬基酚催化剂于备有搅拌器的500mL三口瓶中搅拌均匀制得轻质胶黏剂乙组份。
以甲、乙两组份按质量比为100比45--60 配制胶黏剂，胶黏剂的适用期为90分钟。室温3小时初期固化，一周完全固化，或80℃固化4小时。胶黏剂密度0.68g/cm3 ，抗压强度 53Mpa ，与固体浮力材料的粘结强度，经测试浮力材料破坏。
Claims (3)
1.一种粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂，其特征是：所述胶黏剂由甲、乙两组份构成，甲组份包括环氧树脂、环氧活性稀释剂、触变剂、有机硅消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂和空心玻璃微珠，乙组份包括固化剂、催化剂、稀释剂；甲组份的制备方法为：将计量的环氧树脂、环氧活性稀释剂、触变剂、有机硅消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂、空心玻璃微珠混合均匀制备甲组份；乙组份的制备方法为：称取固化剂、催化剂、稀释剂混合均匀制备乙组份；按比例称取甲、乙两组份配制胶黏剂；胶黏剂的化学组成按100质量份环氧树脂计为：环氧树脂 100,环氧活性稀释剂 30--50 , 触变剂1--6, 硅烷偶联剂 2--5, 空心玻璃微珠45--70, 稀释剂 0--20，固化剂 20--80 , 助剂 0.5--2 。
2.根据权利要求1所述的粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂，其特征是：其制备工艺为：
将计量的环氧树脂、环氧活性稀释剂、触变剂、有机硅消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂、空心玻璃微珠置于备有搅拌器的三口瓶中混合均匀制备甲组份；称取固化剂、催化剂、稀释剂于备有搅拌器的三口瓶中混合均匀制备乙组份；按比例称取甲、乙两组份配制胶黏剂。
3.根据权利要求1或2所述的粘接浮力材料模块用触变型轻质胶黏剂，其特征是：上述所述的环氧树脂为：双酚A环氧树脂（E—51、E—52、E—44）、双酚S环氧树脂（830S）、脂环族环氧树脂（H—71、6201）或杂环型环氧树脂（TDE—85、712）；
上述所述的环氧活性稀释剂为：正丁基缩水甘油醚（BGE）、苯基缩水甘油醚（PGE）、二缩水甘油醚（DGE）、二缩水甘油基苯胺（DGA）或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚（TMPGE）；
上述所述的固化剂为：聚酰胺（300#、400#、650、651） 、芳香族多元胺（DDM、MBOEA））、脂肪胺（593）、脂环族多元胺（IPDA）、聚醚胺（D--400、T--403）或酚醛乙二胺（T--31)；
上述所述的硅烷偶联剂为：3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH560）、3-氨丙基三甲氧基硅烷（KH550）或ｒ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）；
上述所述的空心玻璃微珠密度范围为0.125—0.60g/cm3、0.22—0.51g/cm3、或0.15—0.60g/cm3 ；
上述所述的触变剂为：气相二氧化硅、有机膨润土、硅藻土、云母粉或金属皂粉。
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