1.本发明是一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，属于粘钢胶技术领域。


背景技术：

2.随着航空、航天、轨道交通和建筑等领域的大力发展，各种金属板材装配时板材之间需要粘钢胶进行填补粘合。现有的粘钢胶大多为中高温环境下固化的双组分环氧胶黏剂，在存储和使用过程中，双组分的环氧胶黏剂有益于存储，但其耐热性、耐湿性以及抗老化性能较差，限制了使用条件以及使用场合，因此本发明涉及一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现，包括：
5.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，包括体积比为2-4：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括80-120份双酚a型环氧树脂e44、5-15份双酚a型环氧树脂e51、10-20份活性稀释剂、71-145份第一填料、5-15份增韧剂；以质量份数计，乙组分包括16-37份混合固化剂、1-5份偶联剂、15-30份第二填料、1-5份其它助剂；首先，甲组分中添加的双酚a型环氧树脂的两端的官能团均为环氧基，且分子主链上富含醚键、仲羟基、苯环、次甲基和异丙基，其中，环氧基具有较强的反应能力，保证了粘钢胶与金属等物质的粘结力，醚键增加了甲组分的浸润性以及分子间的柔顺性，有助于粘钢胶渗入金属板材的缝隙，仲羟基进一步增强粘钢胶的内聚力和粘附力，苯环使甲组分具有较高的耐热性和刚性，双酚a型环氧树脂在固化时体积会发生收缩，金属粘合过程中多次少量进行操作，保证被粘合金属板材具有更好的粘合效果；其次，双酚a型环氧树脂e44和双酚a型环氧树脂e51的环氧值不同，双酚a型环氧树脂e51的环氧值更高，因此其分子链更短、分子量更低，因此固化后粘钢胶的硬度也更高，同时二者的环氧值均较高，结合后，能提高粘钢胶的耐湿热性和抗热抗老化性能。
6.优选的，所述活性稀释剂为苄基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。
7.优选的，所述第一填料包括50-100份2000目硅微粉、20-40份325目硅微粉和1-5份疏水型白炭黑；首先，第一填料混合了两种不同粒径的硅微粉颗粒，一方面起到填充甲组分空间的作用，另一方面，由于甲组分中其余材料均为液体材质，硅微粉颗粒还起到改变甲组分流淌性的作用；其次，硅微粉相比于普通石英粉或陶瓷粉具备更加良好的耐温性、耐酸碱腐蚀性以及化学稳定性，使得粘钢胶更稳定；其次，第一填料中添加的硅微粉为两种粒径的硅微粉的混合物，较大粒径的硅微粉主要起到填充空间的作用，2000目即较小粒径的硅微粉更多方面起到润滑的作用，既保证了粘钢胶固化时填充满金属板材间的缝隙，又保证粘
钢胶固化前具有足够的润滑性和流淌性；最后，气相白炭黑作为一种超微细无机新材料，具有较大的比表面积大以及较强的表面吸附力，使封缝胶具有更佳的稳定性和触变性。
8.优选的，所述增韧剂为苯甲醇、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或几种。
9.优选的，所述混合固化剂包括10-20份酚醛胺固化剂、5-15份脂环胺固化剂以及1-2份咪唑；脂环胺固化剂作为一种室温固化剂，其固化物具有一定的耐热性和机械强度，咪唑作为一种常见中温固化剂，可提高粘钢胶的弯曲、拉伸、压缩等机械性能，因此即使粘钢胶在受热或老化后也具有一定的性能。
10.优选的，所述偶联剂为γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
11.优选的，所述第二填料包括10-20份1250目硅微粉和5-10份325目硅微粉。
12.优选的，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括100份双酚a型环氧树脂e44、10份双酚a型环氧树脂e51、11份苄基缩水甘油醚、80份2000目硅微粉、30份325目硅微粉、10份增韧剂、2份疏水型白炭黑；以质量份数计，乙组分包括15份酚醛胺固化剂、10份脂环胺固化剂、1份咪唑、1份偶联剂、15份1250目硅微粉、10份325目硅微粉、1份其它助剂。
13.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶的制备方法，用于制备上述的粘钢胶：
14.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
15.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
16.s3.制备封缝胶：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得粘钢胶。
17.本发明的有益效果：
18.(1)本发明涉及一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，该粘钢胶为双组分环氧胶黏剂，其中甲组分添加有双酚a型环氧树脂e44和双酚a型环氧树脂e51，同时乙组分中添加有酚醛胺固化剂、脂环胺固化剂和咪唑，上述物质通过官能团间的相互作用使粘钢胶具有较高的耐高温特性和抗老化特性，同时还能保留足够的连接率，使粘钢胶具有一定的力学性能指标。
19.(2)本发明涉及一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，该粘钢胶的甲组分和乙组分中均添加有不同含量且粒径不同的硅微粉，硅微粉一方面起到填充空间的作用另一方面粒径较小的硅微粉起到润滑的作用，提高粘钢胶的综合胶黏能力。
具体实施方式
20.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
21.实施例1
22.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括100份双酚a型环氧树脂e44、10份双酚a型环氧树脂e51、7份苄基缩水甘油醚、4份乙二醇二缩水甘油醚、80份2000目硅微粉、30份325目硅微粉、10份苯甲醇、2份疏水型白炭黑；以质量份数计，乙组分包括15份酚醛胺固化剂、10份脂环胺固化
剂、1份咪唑、1份γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、15份1250目硅微粉、10份325目硅微粉、1份其它助剂。
23.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶的制备方法：
24.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
25.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
26.s3.制备封缝胶：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得粘钢胶。
27.实施例2
28.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括120份双酚a型环氧树脂e44、15份双酚a型环氧树脂e51、10份苄基缩水甘油醚、100份2000目硅微粉、20份325目硅微粉、8份邻苯二甲酸二辛酯、2份疏水型白炭黑；以质量份数计，乙组分包括10份酚醛胺固化剂、12份脂环胺固化剂、1份咪唑、2份γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、1份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、10份1250目硅微粉、10份325目硅微粉、1份其它助剂。
29.实施例3
30.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括80份双酚a型环氧树脂e44、5份双酚a型环氧树脂e51、8份苄基缩水甘油醚、7份烯丙基缩水甘油醚、50份2000目硅微粉、40份325目硅微粉、5份邻苯二甲酸二辛酯、3份疏水型白炭黑；以质量份数计，乙组分包括20份酚醛胺固化剂、7份脂环胺固化剂、2份咪唑、2份γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、2份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、15份1250目硅微粉、5份325目硅微粉、1份其它助剂。
31.实施例4
32.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括90份双酚a型环氧树脂e44、10份双酚a型环氧树脂e51、20份乙二醇二缩水甘油醚、70份2000目硅微粉、35份325目硅微粉、10份苯甲醇、5份邻苯二甲酸二辛酯、4份疏水型白炭黑；以质量份数计，乙组分包括15份酚醛胺固化剂、15份脂环胺固化剂、1份咪唑、5份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、10份1250目硅微粉、5份325目硅微粉、1份其它助剂。
33.实施例5
34.一种常温固化高耐湿热和耐热老化的粘钢胶，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括110份双酚a型环氧树脂e44、15份双酚a型环氧树脂e51、17份烯丙基缩水甘油醚、90份2000目硅微粉、30份325目硅微粉、10份苯甲醇、5份疏水型白炭黑；以质量份数计，乙组分包括17份酚醛胺固化剂、5份脂环胺固化剂、2份咪唑、2份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、15份1250目硅微粉、10份325目硅微粉、1份其它助剂。
35.对比例1
36.采用现有的方法和配方制备粘钢胶，作为实施例1至实施例5的对照。
37.试验例1
38.从实施例1至实施例5中选取相同质量的粘钢胶，以相同质量的对比例1中制备得到的普通粘钢胶做为对照：进行粘钢胶的常规参数(抗压强度、抗拉强度、断裂延伸率)的测
定，得到结果如表1所示；进行粘结强度测定，测试结果如表2所示；进行耐湿热老化能力测试以及耐热老化性能测试，得到的测试结果即抗剪强度降低率如表3所示。
39.表1粘钢胶常规参数测定结果
[0040] 抗压强度(mpa)抗拉强度(mpa)断裂延伸率(％)实施例197mpa31mpa2％实施例295mpa30.5mpa1.57％实施例396mpa32mpa1.6％实施例495mpa31mpa1.76％实施例597mpa31.5mpa1.8％对比例185mpa30.5mpa1.75％
[0041]
由表1可知，实施例1至实施例5中涉及的粘钢胶的抗压强度和抗拉强度均高于现有市面产品，且断裂延伸率也高于对比例1中的现有粘钢胶。
[0042]
表2粘钢胶粘结强度测定结果
[0043] 与干砼粘结强度(n/mm2)与湿砼粘结强度(n/mm2)实施例16.93.9实施例26.73.8实施例36.83.8实施例46.93.9实施例56.83.7对比例16.13.1
[0044]
由表2可知，实施例1至实施例5中涉及的封缝胶与干砼的粘结强度均大于2mpa，与湿砼的粘结强度均大于1.5mpa，其流动性较佳且高于现有市面产品。
[0045]
表3粘钢胶抗老化性能测定结果
[0046][0047][0048]
结合表1至表3的测定结果，选取实施例1至实施例5所涉及粘钢胶进行应用安全性能鉴定，结果如表4所示。
[0049]
表4粘钢胶应用安全性能鉴定结果
[0050] 热变形温度(℃)不挥发物含量(％)实施例178.5℃99.5％
实施例280.1℃99.7％实施例379.2℃99.5％实施例478.8℃99.4％实施例579.7℃99.8％对比例169℃96.5％
[0051]
各实施例中的各项性能鉴定结果如表3所示，热变形温度在65℃以上为a级产品，热变形温度在100℃以上为ⅱ级产品，热变形温度在130℃以上则定义为ⅲ级产品，由表4可以看出实施例1至实施例5所得的粘钢胶均为ⅱ级产品；对粘钢胶的挥发物进行含量的测定，若检测到不挥发物含量在99％之上，则粘钢胶为合格产品。
[0052]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0053]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。