一種粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑，所述膠黏劑由甲、乙兩組份構成，甲組份包括環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、觸變劑、有機硅消泡劑、潤濕分散劑、硅烷偶聯劑和空心玻璃微珠，乙組份包括固化劑、催化劑、稀釋劑。本發明的觸變型輕質膠黏劑因具有觸變性，可防止膠黏劑中空心玻璃微珠上浮分層，其固化物具有低密度、高強度，制得的固體浮力材料密度增加不大于0.02g/cm3，且固體浮力材料各批次之間密度重現性良好，便于按用戶要求的密度、尺寸、形狀生產固體浮力材料。
【專利說明】一種粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種復合泡沫膠黏劑，具體涉及一種粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑。
【背景技術】
[0003]20世紀60年代，美國Emerson & Cuming公司研制成功7000米載人潛器用可加工固體浮力材料，該材料是采用膠黏劑粘接浮力材料模塊制作而成。
[0004]美國專利USP 2007, 293, 603報道了一種雙組份環氧樹脂輕質結構膠黏劑。甲組份由兩官能度環氧樹脂、三官能度環氧樹脂、端環氧基液體橡膠增韌劑、空心玻璃微珠密度調節劑及催化劑組成。乙組份由聚酰胺、改性脂肪胺組成。固化溫度70--120°C，固化后的剝離強度及搭接剪切強度都較高，是一種中溫固化結構型膠黏劑。
[0005]中國專利CN200610043524.4報道了一種深海用可加工固體浮力材料，該材料是由空心微珠填充環氧樹脂制備的固體浮力材料毛還，經車、鋸、刨、鉆等加工方法，制備固體浮力材料標準模塊，根據設計要求用膠黏劑粘接模塊制作不同形狀的固體浮力材料，以滿足不同場合的需要。中國專利CN101121868報道了一種雙組份環氧膠黏劑，A組份由E-44雙酚A環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、硅烷偶聯劑、超細水晶粉組成，B組份為改性脂肪胺固化劑。在制備過程中超聲波脫泡，80--200°C中溫固化。具有較高的剪切強度和較低的膨脹率，廣泛用于航空航天航海領域。以上專利均未報道粘接固體浮力材料模塊用觸變型輕質泡沫膠黏劑的制備方法。
[0006]
【發明內容】
本發明克服現有技術的不足，提出一種粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑，本發明特點是膠黏劑具有觸變性，防止空心玻璃微珠上浮分層，其固化物具有低密度、高強度，制得的固體浮力材料密度增加不大于0.02g/cm3。使固體浮力材料使用更為方便，應用范圍更為廣泛。
[0007]本發明的技術方案為，一種粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑，所述膠黏劑由甲、乙兩組份構成，甲組份包括環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、觸變劑、有機硅消泡劑、潤濕分散劑、硅烷偶聯劑和空心玻璃微珠，乙組份包括固化劑、催化劑、稀釋劑，甲組份的制備方法為:將計量的環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、觸變劑、有機硅消泡劑、潤濕分散劑、硅烷偶聯劑、空心玻璃微珠混合均勻制備甲組份；乙組份的制備方法為:稱取固化劑、催化劑、稀釋劑混合均勻制備乙組份；按比例稱取甲、乙兩組份配制膠黏劑；膠黏劑的化學組成按100質量份環氧樹脂計為:環氧樹脂100，環氧活性稀釋劑30—50 ,觸變劑1 —6,硅烷偶聯劑2—5,空心玻璃微珠45—70，稀釋劑0—20，固化劑20—80，助劑0.5—2。
[0008]用配制的膠黏劑粘結浮力材料模塊，經固化制備固體浮力材料。
[0009]制備工藝為:將計量的環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、觸變劑、有機硅消泡劑、潤濕分散劑、硅烷偶聯劑、空心玻璃微珠置于備有攪拌器的三口瓶中混合均勻制備甲組份；稱取固化劑、催化劑、稀釋劑于備有攪拌器的三口瓶中混合均勻制備乙組份；按比例稱取甲、乙兩組份配制膠黏劑；
上述所述的環氧樹脂:雙酚A環氧樹脂(E — 51、E-52, E — 44)、雙酚S環氧樹脂(830S)、脂環族環氧樹脂(H — 71、6201)或雜環型環氧樹脂(TDE — 85、712)。
[0010]上述所述的環氧活性稀釋劑:正丁基縮水甘油醚(BGE)、苯基縮水甘油醚(PGE)、二縮水甘油醚(DGE)、二縮水甘油基苯胺(DGA)或三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(TMPGE)。
[0011]上述所述的固化劑:聚酰胺(300#、400#、650、651)、芳香族多元胺(DDM、MB0EA))、脂肪胺(593)、脂環族多元胺(IPDA)、聚醚胺(D—400、T—403)或酚醛乙二胺(T—31)。
[0012]上述所述的硅烷偶聯劑:3_ (2，3-環氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷(KH560)、3-氣丙基三甲氧基硅烷(KH550)或r -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)。
[0013]上述所述的空心玻璃微珠:美國三M公司空心玻璃微珠，密度范圍0.125—0.60g/cm3、蛘埠玻璃鋼工業設計研究院空心玻璃微珠，密度范圍0.22—0.51g/cm3、馬鞍山礦山研究院空心玻璃微珠，密度范圍0.15—0.60g/cm3。
[0014]上述所述的觸變劑:氣相二氧化硅、有機膨潤土、硅藻土、云母粉或金屬皂粉。
[0015]本發明具有如下有益效果:，
本發明的觸變型輕質膠黏劑因`具有觸變性，可防止膠黏劑中空心玻璃微珠上浮分層，其固化物具有低密度、高強度，制得的固體浮力材料密度增加不大于0.02g/cm3，且固體浮力材料各批次之間密度重現性良好，便于按用戶要求的密度、尺寸、形狀生產固體浮力材料。
[0016]【具體實施方式】:
實施例1
輕質膠黏劑由甲乙兩組份構成:
甲組份的制備:
稱取100克環氧樹脂，40克苯甲醇縮水甘油醚稀釋劑，5克有機膨潤土觸變劑，1.5克有機硅消泡劑，I克潤濕分散劑，3克硅烷偶聯劑，60克密度為0.25g/cm3空心玻璃微珠置于備有攪拌器的500mL三口瓶中，攪拌均勻制得輕質膠黏劑甲組份。
[0017]乙組份的制備:
稱取80克651聚酰胺，20克酚醛乙二胺胺固化劑，5克2，4，6三(二甲氨基甲基)苯酚催化劑于備有攪拌器的500mL三口瓶中攪拌均勻制得輕質膠黏劑乙組份。
[0018]以甲、乙兩組份按質量比為100比25-50配制膠黏劑，膠黏劑的適用期為120分鐘。室溫4小時初期固化，一周完全固化，或80°C固化4小時。膠黏劑密度0.62g/cm3，抗壓強度38.6Mpa，與固體浮力材料的粘結強度:經測試為浮力材料破壞。
[0019]實施例2
輕質膠黏劑由甲乙兩組份構成:
甲組份的制備:
稱取100克環氧樹脂，40克苯甲醇縮水甘油醚稀釋劑，5克有機膨潤土觸變劑，1.5克有機硅消泡劑，I克潤濕分散劑，3克硅烷偶聯劑，60克密度為0.25g/cm3空心玻璃微珠置于備有攪拌器的500mL三口瓶中，攪拌均勻制得輕質膠黏劑甲組份。
[0020]乙組份的制備:
稱取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)苯酚催化劑于備有攪拌器的500mL三口瓶中攪拌均勻制得輕質膠黏劑乙組份。
[0021]以甲、乙兩組份按質量比為100比25-35配制膠黏劑，膠黏劑的適用期為90分鐘。室溫4小時初期固化，一周完全固化，或80°C固化4小時。膠黏劑密度0.67g/cm3，抗壓強度41.7Mpa ，與固體浮力材料的粘結強度，經測試浮力材料破壞。
[0022]實施例3
輕質膠黏劑由甲乙兩組份構成:
甲組份的制備:
稱取100克環氧樹脂，40克環氧丙烷丁基醚稀釋劑，1.5克氣相二氧化硅，0.5克有機硅消泡劑，I克潤濕分散劑，3克硅烷偶聯劑，60克密度為0.32g/cm3空心玻璃微珠置于備有攪拌器的500mL三口瓶中，攪拌均勻制得輕質膠黏劑甲組份。
[0023]乙組份的制備:
稱取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克氫化蓖麻油于備有攪拌器的500mL三口瓶中攪拌均勻制得輕質膠黏劑乙組份。
[0024]以甲、乙兩組份按質量比為100比30-40配制膠黏劑，膠黏劑的適用期為60分鐘。室溫24小時初期固化，80°C加溫固`化4小時。膠黏劑密度0.61 g/cm3，抗壓強度35.8Mpa，與固體浮力材料的粘結強度:經測試為浮力材料破壞。
[0025]實施例4
輕質膠黏劑由甲乙兩組份構成:
甲組份的制備:
稱取100克環氧樹脂，40克苯基縮水甘油醚稀釋劑，2克氣相二氧化硅觸變劑，1.5克有機硅消泡劑，I克潤濕分散劑，3克硅烷偶聯劑，60克密度為0.32g/cm3空心玻璃微珠置于備有攪拌器的500mL三口瓶中，攪拌均勻制得輕質膠黏劑甲組份。
[0026]乙組份:異佛爾酮二胺
以甲、乙兩組份按質量比為100比20-30配制膠黏劑，膠黏劑的適用期為60分鐘。室溫4小時初期固化，80°C加溫固化4小時。膠黏劑密度0.64g/cm3，抗壓強度53.6Mpa，與固體浮力材料的粘結強度:經測試為浮力材料破壞。
[0027]實施例5
輕質膠黏劑由甲乙兩組份構成:
甲組份的制備:
稱取100克環氧樹脂，40克正丁醇縮水甘油醚活性稀釋劑，2.5克800目云母粉，I克有機硅消泡劑，2克潤濕分散劑，3克硅烷偶聯劑，60克密度為0.38g/cm3空心玻璃微珠置于備有攪拌器的500mL三口瓶中，攪拌均勻制得輕質膠黏劑甲組份。
[0028]乙組份的制備:
稱取70克二乙烯三胺與丁基縮水甘油醚加成物，30克酚醛乙二胺于備有攪拌器的500mL三口瓶中攪拌均勻制得輕質膠黏劑乙組份。[0029]以甲、乙兩組份按質量比為100比20-30配制膠黏劑，膠黏劑的適用期為60分鐘。室溫24小時初期固化，一周完全固化，或80°C固化4小時。膠黏劑密度0.66g/cm3，抗壓強度47Mpa，與固體浮力材料的粘結強度:經測試為浮力材料破壞。
[0030]實施例6
輕質膠黏劑由甲乙兩組份構成:
甲組份的制備:
稱取100克環氧樹脂，40克甲酚縮水甘油醚稀釋劑，5克硅藻土，1.5克有機硅消泡劑，
I克潤濕分散劑，3克硅烷偶聯劑，60克密度為0.38g/cm3空心玻璃微珠置于備有攪拌器的500mL三口瓶中，攪拌均勻制得輕質膠黏劑甲組份。
[0031]乙組份的制備:
稱取70克T-403聚醚胺，30克D-400聚醚胺，10克壬基酚催化劑于備有攪拌器的500mL三口瓶中攪拌均勻 制得輕質膠黏劑乙組份。
[0032]以甲、乙兩組份按質量比為100比45-60配制膠黏劑，膠黏劑的適用期為90分鐘。室溫3小時初期固化，一周完全固化，或80°C固化4小時。膠黏劑密度0.68g/cm3，抗壓強度53Mpa，與固體浮力材料的粘結強度，經測試浮力材料破壞。
【權利要求】
1.一種粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑，其特征是:所述膠黏劑由甲、乙兩組份構成，甲組份包括環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、觸變劑、有機硅消泡劑、潤濕分散劑、硅烷偶聯劑和空心玻璃微珠，乙組份包括固化劑、催化劑、稀釋劑；甲組份的制備方法為:將計量的環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、觸變劑、有機硅消泡劑、潤濕分散劑、硅烷偶聯劑、空心玻璃微珠混合均勻制備甲組份；乙組份的制備方法為:稱取固化劑、催化劑、稀釋劑混合均勻制備乙組份；按比例稱取甲、乙兩組份配制膠黏劑；膠黏劑的化學組成按100質量份環氧樹脂計為:環氧樹脂100，環氧活性稀釋劑30—50，觸變劑1—6，硅烷偶聯劑2—5，空心玻璃微珠45—70，稀釋劑0-20，固化劑20—80，助劑0.5—2。
2.根據權利要求1所述的粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑，其特征是:其制備工藝為: 將計量的環氧樹脂、環氧活性稀釋劑、觸變劑、有機硅消泡劑、潤濕分散劑、硅烷偶聯劑、空心玻璃微珠置于備有攪拌器的三口瓶中混合均勻制備甲組份；稱取固化劑、催化劑、稀釋劑于備有攪拌器的三口瓶中混合均勻制備乙組份；按比例稱取甲、乙兩組份配制膠黏劑。
3.根據權利要求1或2所述的粘接浮力材料模塊用觸變型輕質膠黏劑，其特征是:上述所述的環氧樹脂為:雙酚A環氧樹脂(E— 51、E— 52、E— 44)、雙酚S環氧樹脂(830S)、月旨環族環氧樹脂(H— 71、6201)或雜環型環氧樹脂(TDE —85、712)； 上述所述的環氧活性稀釋劑為:正丁基縮水甘油醚(BGE)、苯基縮水甘油醚(PGE)、二縮水甘油醚(DGE)、二縮水甘油基苯胺(DGA)或三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(TMPGE)； 上述所述的固化劑為:聚酰胺(300#、400#、650、651)、芳香族多元胺(DDM、MBOEA))、脂肪胺(593)、脂環族多元胺(IPDA)、聚醚胺(D—400、T—403)或酚醛乙二胺(T—31)； 上述所述的硅烷偶聯劑為:3- (2，3-環氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷(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圍為0.125—0.60g/cm\0.22—0.51g/cm3、或0.15—.0.60g/cm3 ； 上述所述的觸變劑為:氣相二氧化硅、有機膨潤土、硅藻土、云母粉或金屬皂粉。
【文檔編號】C09J9/00GK103773301SQ201310730225
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】陳愛志, 劉連河, 張樹華, 魏浩, 張茂偉 申請人:青島海洋新材料科技有限公司