一種用於微/超濾膜組件澆注的耐溫型環氧膠的製作方法

2024-04-03 09:27:05

本發明涉及一種用於微/超濾膜組件澆注的耐溫型環氧膠，適用於環氧膠粘劑技術領域。

背景技術：

微/超濾膜淨水是一種環保節能兼備的新技術，處理效率高、效果好、能耗低，廣泛應用於飲用水處理、海水淡化、汙水回用、工業廢水處理等領域。

微/超濾膜組件是微/超濾膜應用的核心部件，通常採用聚氨酯膠或者環氧樹脂膠進行澆注封端。常規微/超濾膜組件澆注採用的環氧樹脂膠因技術條件限制，一般只能在45℃以內的溫度環境下使用，而目前高溫凝結水分離、油田回注水、熱水殺菌等領域常要求膜組件在60～90℃的環境下應用，因此，微/超濾膜組件的應用受到很大限制。

關於在高溫條件下應用的微/超濾膜組件研究較少，中國專利文獻(CN 102471099A)報導了用於含油廢水處理的分離膜組件、含油廢水處理方法以及含油廢水處理裝置，涉及採用耐溫不低於100℃的熱固性樹脂進行膜組件澆注處理，但無熱固性樹脂的具體信息。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用於微/超濾膜組件澆注的耐溫型環氧膠，以解決現有微/超濾膜組件澆注過程中固化放熱高、殘餘應力大所帶來的澆注端面開裂，以及應用於高溫凝結水、油田回注水、熱水殺菌等高溫分離領域的耐溫局限性。

本發明的技術方案如下：

一種用於微/超濾膜組件澆注的耐溫型環氧膠，該耐溫型環氧膠包括樹脂組分和固化劑組分，樹脂組分和固化劑組分按照重量比100：70～85混合配製；

樹脂組分包括基礎環氧樹脂、改性環氧樹脂和聚醚改性有機矽烷類共聚物消泡劑，上述原料按照重量比40～70:30～60:0.3～0.5的比例混合攪拌均勻，脫泡製得；

固化劑組分先將芳香族類固化劑的縮合物與含苯基類縮水甘油醚按照重量比1:1.5～2.5在60～80℃，預反應30～60min，製成改性芳香固化劑，再與聚醚胺固化劑按照重量比1:1.4～2進行混合均勻，脫泡製得。

上述技術方案中，所述的基礎環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E-51或E-44中的一種或一種以上；所述的改性環氧樹脂包括AG-80或TDE-85中的一種或一種以上。

上述技術方案中，所述的芳香族類固化劑包括間苯二胺、間苯二甲胺和間苯二甲胺中的一種或一種以上；所述的含苯基類縮水甘油醚包括苯基縮水甘油醚、鄰苯甲基縮水甘油醚和苄基縮水甘油醚中的一種或一種以上；所述的聚醚胺固化劑包括D-230、D-400或T-403中的一種或一種以上。

本發明具有的有益效果是：通過固化劑的預反應，降低固化反應熱，反應放熱小，不易爆聚；製備工藝簡單，可室溫固化，達到粘接強度高，耐受溫度不低於90℃的良好效果。

具體實施方式

本發明提供的一種用於微/超濾膜組件澆注的耐溫型環氧膠，該環氧膠由樹脂組分和固化劑組分組成，樹脂組分由基礎環氧樹脂、改性環氧樹脂和消泡劑按照重量比40～70:30～60:0.3～0.5的比例組成；固化劑組分由改性芳香胺固化劑和聚醚胺固化劑按照重量比1:1.4～2的比例組成。使用時，樹脂組分和固化劑組分按照重量比100:70～85混合配製。

其中：所述樹脂組分的基礎環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E-51和E-44的至少1種，改性環氧樹脂為AG-80和TDE-85的至少1種，消泡劑為聚醚改性有機矽烷類共聚物。

所述固化劑組分的改性芳香胺固化劑為芳香族類固化劑與含苯基類縮水甘油醚按照重量比1:1.5～2.5在60～80℃，反應30～60min而製得；聚醚胺固化劑為D-230、D-400或T-403的至少1種。其中，芳香族類固化劑採用為間苯二胺、間苯二甲胺和間苯二甲胺的縮合物至少1種；含苯基類縮水甘油醚採用為苯基縮水甘油醚、鄰苯甲基縮水甘油醚或苄基縮水甘油醚的1種。

本發明提供的一種用於微/超濾膜組件澆注的耐溫型環氧膠，在應用於微/超濾膜組件澆注時，將待澆注的微/超濾膜組件與配套成型模具準備妥當，將本發明環氧膠樹脂組分和固化劑組分混合均勻，靜置脫泡，澆注於成型模具內，待室溫放置固化5～7天後，即可獲得外觀和粘接良好的微/超濾膜組件。

下面結合具體實例對本發明的技術方案進一步詳細說明：

實施例1

將重量比為40份的基礎環氧樹脂E-51、60份的改性環氧樹脂TDE-85和0.3份的消泡劑混合攪拌均勻，脫泡，作為樹脂組分；將10份間苯二甲胺縮合物與15份苄基縮水甘油醚在60℃，反應60min，然後加入50份T403混合攪拌均勻，脫泡，降至室溫，作為固化劑組分。使用時，將樹脂組分和固化劑組分按照100:75混合攪拌均勻後，靜置脫泡5min，即可獲得環氧膠液。混合粘度1780mpa.s；適用期≥3h；100g固化放熱峰56℃；ABS-ABS基材搭接剪切強度6.17Mpa；DSC法測試Tg 97.1℃。

實施例2

將重量比為55份的基礎環氧樹脂E-51、45份的改性環氧樹脂AG-80和0.5份的消泡劑混合攪拌均勻，脫泡，作為樹脂組分；將10份間苯二胺與25份苄基縮水甘油醚在80℃，反應30min，然後加入20份D230和30份D400混合攪拌均勻，脫泡，降至室溫，作為固化劑組分。使用時，將樹脂組分和固化劑組分按照100:85混合攪拌均勻後，靜置脫泡5min，即可獲得環氧膠液。混合粘度1830mpa.s；適用期≥3h；100g固化放熱峰49℃；ABS-ABS基材搭接剪切強度5.89Mpa；DSC法測試Tg 91.8℃。

實施例3

將重量比為70份的基礎環氧樹脂E-51、30份的改性環氧樹脂AG-80和0.4份的消泡劑混合攪拌均勻，脫泡，作為樹脂組分；將10份間苯二甲胺與18份苯基縮水甘油醚在70℃，反應45min，然後加入32份T403和10份D230混合攪拌均勻，脫泡，降至室溫，作為固化劑組分。使用時，將樹脂組分和固化劑組分按照100:70混合攪拌均勻後，靜置脫泡5min，即可獲得環氧膠液。混合粘度1940mpa.s；適用期≥3h；100g固化放熱峰53℃；ABS-ABS基材搭接剪切強度6.05Mpa；DSC法測試Tg 95.2℃。

對比實施例1

將重量比為40份的基礎環氧樹脂E-51、60份的改性環氧樹脂TDE-85和0.3份的消泡劑混合攪拌均勻，脫泡，作為樹脂組分；55份T403作為固化劑組分。使用時，將樹脂組分和固化劑組分按照100:55混合攪拌均勻後，靜置脫泡5min，即可獲得環氧膠液。混合粘度1390mpa.s；適用期≥5h；100g固化放熱峰43℃；ABS-ABS基材搭接剪切強度5.09Mpa；DSC法測試Tg 73.7℃。

對比實施例2

將重量比為40份的基礎環氧樹脂E-51、60份的改性環氧樹脂TDE-85和0.3份的消泡劑混合攪拌均勻，脫泡，作為樹脂組分；40份間苯二甲胺作為固化劑組分。使用時，將樹脂組分和固化劑組分按照100:40混合攪拌均勻後，靜置脫泡5min，即可獲得環氧膠液。混合粘度2860mpa.s；適用期≤30min；100g固化放熱峰127℃；ABS-ABS基材搭接剪切強度5.94Mpa；DSC法測試Tg 131.4℃。

綜合上述實施例1～3及對比例1可以得出，本發明耐溫型環氧膠的粘接強度和耐溫性有明顯提高；綜合上述實施例1～3及對比例2可以得出，本發明耐溫型環氧膠的粘度適中，反應發熱平緩，可操作性強。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域技術人員在不脫離本發明技術方案宗旨和範圍的情況下，對本發明技術方案進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍內。