一種用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑的製作方法
2023-05-08 19:58:01 1
專利名稱：一種用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑的製作方法
技術領域：
本發明提供了一種膠粘劑，特別涉及一種用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，屬於膠粘劑技術領域。
背景技術：
陶瓷、金屬、高分子材料被稱為是當代三大固體材料，它們各自有各自的優點。陶瓷具有良好的耐腐蝕性能、機械強度、絕緣性能；而金屬具有良好的韌性、導電性和易加工性。但是陶瓷的脆性比較大、抗溫急變性能不佳，所以需要將其與金屬粘接在一起，可以有效地克服這些缺點。例如尤其在航空航天領域，如飛行器及飛彈關鍵部件的連接。但是由於陶瓷和金屬是兩類性質不同的材料，相互結合時在界面上存在著化學及物理性能的差異，採用焊接的方式無法較好的連接這兩種材料。而通過膠粘劑的方式將金 屬與陶瓷相粘接具有工藝簡單、方便的優點，粘接劑一般可以分為無機膠粘劑和有機膠粘劑兩種，其中有機膠粘劑的粘接強度更好。在有機膠粘劑中，環氧樹脂膠粘劑具有綜合性能好的優點，而且固化過程中，揮發物少、收縮率高。但是環氧樹脂膠粘劑耐高溫性能不及其它產品，一般不能在大於200°C的工作環境下長期工作。
發明內容
針對以上對現有技術的評述，本發明所要解決的技術問題是連接金屬與陶瓷的環氧膠粘劑耐高溫性能不好。採用的技術方案是一種用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，包括有按重量份計的如下組分為原料丙烯酸改性環氧樹脂20 30份、液體丁腈橡膠4 6份、雙氰胺2 4份、六亞甲基四胺2 3份、順丁烯二酸酐I 2份、聚甲基丙烯酸甲酯4 10份、二甲基丙烯酸乙二酯3 7份、二氨基二苯基碸4 8份、娃溶膠10 15份、疏水改性的氧化招顆粒5 9份、碳酸|丐5 10份、白雲石粉3 6份、膨潤土 2 4份、促進劑2 6份、增塑劑I 3份、溶劑40 60份。上述的丙烯酸改性環氧樹脂可以採用常規的環氧樹脂改性方法得到，例如採用文獻中公開的方法(穆銳，閻惠至，鄧愛民，一種丙烯酸改性乳化環氧樹脂的製備與研究[J]，化學與黏合，2008，30 (I) : 62-64)。上述的疏水改性的氧化鋁顆粒是通過將氧化鋁顆粒在矽烷偶聯劑KH-570中浸泡後製得的。上述的疏水改性的氧化鋁顆粒的粒徑範圍優選自20 100 μ m。上述的促進劑優選自環烷酸鋅、辛酸鋅、三氟化硼中的一種。上述的增塑劑優選自鄰苯二甲酸酯、對苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯中的一種或幾種混合物。上述的溶劑優選自二甲基甲醯胺、三氯甲烷、乙酸乙酯中的一種或幾種混合物。
製備方法是SI :將丙烯酸改性環氧樹脂、液體丁腈橡膠、雙氰胺、六亞甲基四胺、順丁烯二酸酐均勻分散於溶劑中；S2:將聚甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二酯、矽溶膠、疏水改性的氧化鋁顆粒、碳酸鈣、白雲石粉、膨潤土、促進劑、增塑劑加入到Si所得混合物中，攪拌均勻；S3 :邊攪拌，邊升溫至40 50°C，再保溫30min，放冷；S4 :加入二氨基二苯基碸，攪拌均勻，即可使用。使用方法是使用前將陶瓷表面清潔乾淨，應無灰塵、顆粒；將金屬表面除鏽、除油，將膠粘劑施加於粘接面處，在I 2MPa壓力下使粘接面壓緊，保持30分鐘；再在140 160°C條件下固化3小時。由於在陶瓷表面有大量的微孔，通過疏水改性的氧化鋁顆粒與其它組分的相互間作用，可以使膠粘劑進入到這些微孔中，相當於增大了金屬與陶瓷的粘接面積，提高了粘接機械性能。二氨基二苯基碸是固化劑，其可以有效提高環氧樹脂膠粘劑的耐高溫性能。本發明提供的膠粘劑具有良好的粘接性能，用於粘接陶瓷和金屬，其剪切強度可達17MPa以上，在經過高溫環境破壞後，剪切強度仍然可達14MPa以上。
具體實施例方式按表I所示的重量比備制各組分。表I實施例I 實施例3的重量配比
權利要求
1.一種用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，包括有按重量份計的如下組分為原料丙烯酸改性環氧樹脂20 30份、液體丁腈橡膠4 6份、雙氰胺2 4份、六亞甲基四胺2 3份、順丁烯二酸酐I 2份、聚甲基丙烯酸甲酯4 10份、二甲基丙烯酸乙二酯3 7份、二氨基二苯基碸4 8份、娃溶膠10 15份、疏水改性的氧化招顆粒5 9份、碳酸|丐5 10份、白雲石粉3 6份、膨潤土 2 4份、促進劑2 6份、增塑劑I 3份、溶劑40 60份；其製備方法是 Si:將丙烯酸改性環氧樹脂、液體丁腈橡膠、雙氰胺、六亞甲基四胺、順丁烯二酸酐均勻分散於溶劑中； S2:將聚甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二酯、矽溶膠、疏水改性的氧化鋁顆粒、碳酸鈣、白雲石粉、膨潤土、促進劑、增塑劑加入到SI所得混合物中，攪拌均勻； 53:邊攪拌，邊升溫至40 50°C，再保溫30min，放冷； 54:加入二氨基二苯基碸，攪拌均勻，即可使用。
2.根據權利要求I所述的用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，其特徵在於所述的疏水改性的氧化鋁顆粒是通過將氧化鋁顆粒在矽烷偶聯劑KH-570中浸泡後製得的。
3.根據權利要求I所述的用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，其特徵在於所述的疏水改性的氧化鋁顆粒的粒徑範圍是20 100 μ m。
4.根據權利要求I所述的用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，其特徵在於所述的促進劑是環烷酸鋅、辛酸鋅、三氟化硼中的一種。
5.根據權利要求I所述的用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，其特徵在於所述的增塑劑是鄰苯二甲酸酯、對苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯中的一種或幾種混合物。
6.根據權利要求I所述的用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，其特徵在於所述的溶劑是二甲基甲醯胺、三氯甲烷、乙酸乙酯中的一種或幾種混合物。
全文摘要
本發明提供了一種用於陶瓷與金屬連接的膠粘劑，屬於膠粘劑技術領域。包括有按重量份計的如下組分為原料丙烯酸改性環氧樹脂20～30份、液體丁腈橡膠4～6份、雙氰胺2～4份、六亞甲基四胺2～3份、順丁烯二酸酐1～2份、聚甲基丙烯酸甲酯4～10份、二甲基丙烯酸乙二酯3～7份、二氨基二苯基碸4～8份、矽溶膠10～15份、疏水改性的氧化鋁顆粒5～9份、碳酸鈣5～10份、白雲石粉3～6份、膨潤土2～4份、促進劑2～6份、增塑劑1～3份、溶劑40～60份。本發明提供的膠粘劑具有良好的粘接性能，用於粘接陶瓷和金屬，其剪切強度可達17MPa以上，在經過高溫環境破壞後，剪切強度仍然可達14MPa以上。
文檔編號C09J11/04GK102876275SQ20121035151
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者肖偉榮 申請人:吳江市天源塑膠有限公司