低成本常温固化、高温使用环氧树脂胶粘剂的研制

随着各种新技术、新工艺的开发和引进,在上述方面的需求量在不断扩大[2],但目前市售的此类固化剂价格较高,普遍在40元/kg以上。究其原因,主要是在这些固化剂中,大多使用的是市场不易买到的化工原料,而且成本偏高所造成的[3]。基于上述情况,本实验力求研制一种成本较低,又能满足一般使用要求的常温固化、高温使用环氧树脂胶粘剂,所用原料均为化工市场容易购买的物质[2]。经大量筛选试验,制备出可于室温下2~3 h固化,能够在200℃下使用的环氧树脂固化剂,原材料成本价格约为20元/kg,配制简单,存放容易。

1·实验部分

1.1　试剂与仪器

E-44环氧树脂、固化剂(HD、T-31、聚醚胺、低分子聚酰胺650等)、增强剂、偶联剂(硅烷偶联剂A-171)、填料(滑石粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钡等)均为工业品。

101A-1型电热恒温鼓风干燥箱。

1.2　实验方法

1. 2. 1　配方筛选　经对物料进行相容性、耐温性、热稳定性、储存稳定性及成本等多方面的筛选,综合考虑,筛选出固化体系原料组成为:固化剂为HD和低分子聚酰胺650,偶联剂为A-171,填料为高岭土,再配以增强剂,并在各种组合下进行了大量试验,得到优化配方,见表1。

1.2. 2　配制方法　在容器中先加入低分子聚酰胺650,在机械搅拌下,依次加入HD、A-171、增强剂,搅拌均匀后,加入高岭土,搅匀出料即可。

2·结果与讨论

       2.1　使用方法

使用时按E-44环氧树脂∶固化剂=1∶1,现配现用。室温下凝胶时间1 h左右,固化时间2~3 h。长期使用温度可达200℃。

2.2　原材料成本核算

按目前化工市场行情,此固化剂体系约合20元/kg。

2.3　偶联剂的加入

视具体使用情况而定,如果没有很高的粘结强度要求,则可不加或少加。

2.4　填料

不得使用碳酸钙,否则将与增强剂起反应而降低固化剂储存稳定性。填料用量可根据环境温度适当增减。

2.5　凝胶时间

随冬夏季环境温度的不同而略有变化,应根据当时温度调节配胶量。

3·结论

本实验研制的固化剂适用于目前市场上最常见的E-44型环氧树脂体系,常温配制,使用温度可达200℃,并且成本低廉,具有一定推广使用价值。