一种中温固化的耐高温透波胶粘剂及其制备方法

摘要

本发明提出一种中温固化的耐高温透波胶粘剂及其制备方法，包括环氧改性有机硅树脂、云母粉、气相二氧化硅、硅烷偶联剂和咪唑固化剂，按照云母粉、气相二氧化硅、硅烷偶联剂和咪唑固化剂的顺序添加到环氧改性有机硅树脂中。本发明通过确定环氧改性有机硅树脂固含量、限定了填料及助剂的添加顺序，有效减少了混合树脂中溶剂含量、提高了填料及助剂在树脂中的分散均匀性，使得树脂固化物中缺陷较少，其耐热性及高温强度有了显著提高。

权利要求

1.一种中温固化的耐高温透波胶粘剂制备方法，其特征在于，通过以下步骤实现：第一步，去除溶剂，得到固含量≥85％的环氧改性有机硅树脂；

第二步，在第一步得到的环氧改性有机硅树脂中添加一定量的云母粉，混合均匀，得到混合树脂一，所述的云母粉添加量为环氧改性有机硅树脂质量的20％～40％；

第三步，在第二步得到的混合树脂一中添加一定量的气相二氧化硅，混合均匀，得到混合树脂二，所述的气相二氧化硅添加量为环氧改性有机硅树脂质量的2％～10％；

第四步，在第三步得到的混合树脂二中添加一定量的硅烷偶联剂，混合均匀，得到混合树脂三，所述的硅烷偶联剂添加量为云母粉和气相二氧化硅总质量的1％～5％；

第五步，在第四步得到的混合树脂三中加入适量的咪唑固化剂，得到中温固化的耐高温透波胶粘剂。

2.根据权利要求1所述的一种中温固化的耐高温透波胶粘剂制备方法，其特征在于：所述第五步中咪唑固化剂的添加量为环氧改性有机硅树脂质量的0.8％～2.5％。

3.根据权利要求1所述的一种中温固化的耐高温透波胶粘剂制备方法，其特征在于：所述第五步的中温固化的耐高温透波胶粘剂在室温～70℃挥发溶剂不超过1小时。

4.根据权利要求1所述的一种中温固化的耐高温透波胶粘剂制备方法，其特征在于：所述第二步中云母粉添加量为环氧改性有机硅树脂质量的28％～32％。

5.根据权利要求1所述的一种中温固化的耐高温透波胶粘剂制备方法，其特征在于：所述第三步中气相二氧化硅添加量为环氧改性有机硅树脂质量的5％～7％。

6.采用权利要求1-5任一方法制备的一种中温固化的耐高温透波胶粘剂。

说明书

一种中温固化的耐高温透波胶粘剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种中温固化的耐高温透波胶粘剂及其制备方法，属于耐高温胶粘剂技术领域。

背景技术

[0002] 常用的耐高温(200℃以上)胶粘剂为酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、双马树脂、有机硅树脂等，需要进行高温高压固化，无法适用于中温常压固化、且在高温下具有一定强度要求的天线罩领域。

[0003] 环氧改性的有机硅树脂能降低其固化温度，使其能在中温常压下固化，同时通过添加耐高温的无机填料能进一步提高其耐温等级，云母粉和气相二氧化硅是较为常用的耐高温的无机填料。目前，环氧改性有机硅树脂一般用于耐高温涂料领域，如专利CN201310597507.5、CN201310594314.4等提供的环氧有机硅涂料，但其耐温一般在150℃以下。

[0004] 若将环氧改性有机硅树脂直接用于胶粘剂制备，由于其树脂固含量较低，固化后胶粘剂孔隙多，剪切强度低。因此，必须要去除树脂体系中的溶剂，才能保证树脂体系固化后的强度。溶剂去除一般有两种途径，一种是填料混合前去除溶剂，另一种是填料混合后去除溶剂；对于第一种方式，对环氧有机硅树脂进行溶剂去除后，二氧化硅很难均匀的分散在环氧有机硅树脂，易在环氧有机硅树脂上层悬浮；而第二种方式，填料混合后溶剂的去除有限，混合体中还含有较多的溶剂成分，影响树脂固化后的强度。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种中温常压固化的、填料均匀分散、耐温等级达到250℃的耐高温透波胶粘剂及其制备方法。

[0006] 本发明的技术解决方案：一种中温固化的耐高温透波胶粘剂，包括环氧改性有机硅树脂、云母粉、气相二氧化硅、硅烷偶联剂和咪唑固化剂，按照云母粉、气相二氧化硅、硅烷偶联剂和咪唑固化剂的顺序添加到环氧改性有机硅树脂中，所述的环氧改性有机硅树脂固含量≥85％，云母粉添加量为环氧改性有机硅树脂质量的20％～40％，气相二氧化硅添加量为环氧改性有机硅树脂质量的2％～10％，硅烷偶联剂添加量为云母粉和气相二氧化硅总质量的1％～5％，咪唑固化剂适量。

[0007] 进一步，云母粉最佳添加量为环氧改性有机硅树脂质量的28％～32％，气相二氧化硅最佳添加量为环氧改性有机硅树脂质量的5％～7％。

[0008] 在上述要求范围内，相同条件下，单独提高云母粉和气相二氧化硅添加量，前期随填料增加，树脂体系的高温性能增加，在填料最佳添加量时达到最高，随后随填料进一步增加，分散难度增大，最终树脂体系的高温性能会略有下降；单独环氧改性有机硅树脂固含量增加，最终树脂体系的高温性能略有提高；单独提高硅烷偶联剂添加量，对最终树脂体系的高温性能影响不大。

[0009] 超出了本发明要求保护的范围，环氧改性有机硅树脂固含量太低，最终树脂体系中的溶剂量大，影响最终树脂体系固化后的高温强度；云母粉添加量太少，后续气相二氧化硅无法顺利添加，添加量太多，在树脂中的分散性无法保证；气相二氧化硅添加量太少，最终树脂体系的高温性能改善有限，气相二氧化硅添加量太多，在树脂中分散困难；硅烷偶联剂添加量太少，改善无机填料与树脂之间界面结合力效果不明显，由于硅烷偶联剂为小分子，若硅烷偶联剂添加量太多，影响最终树脂体系的高温性能。

[0010] 本发明采用的云母粉、气相二氧化硅、硅烷偶联剂和咪唑固化剂，为市购产品；环氧改性有机硅树脂为对市购产品进行溶剂去除而得到的符合固含量要求的树脂。

[0011] 一种中温固化的耐高温透波胶粘剂制备方法，通过以下步骤实现：

[0012] 第一步，去除溶剂，得到固含量≥85％的环氧改性有机硅树脂；

[0013] 溶剂去除的方式为本领域公知技术，可以采用蒸馏、加热挥发、减压蒸馏等方式，只要得到固含量在上述范围内的环氧改性有机硅树脂即可。

[0014] 第二步，在第一步得到的环氧改性有机硅树脂中添加一定量的云母粉，混合均匀，得到混合树脂一，所述的云母粉添加量为环氧改性有机硅树脂质量的20％～40％；

[0015] 本步骤中要先添加云母粉混合均匀，才能进行后续气相二氧化硅的添加，云母粉的添加显著改善了气相二氧化硅在树脂中的分散均匀性，避免了气相二氧化硅的悬浮。

[0016] 第三步，在第二步得到的混合树脂一中添加一定量的气相二氧化硅，混合均匀，得到混合树脂二，所述的气相二氧化硅添加量为环氧改性有机硅树脂质量的2％～10％；

[0017] 通过第二步中树脂添加了云母粉，使气相二氧化硅能较容易的分散在树脂体系中。

[0018] 第四步，在第三步得到的混合树脂二中添加一定量的硅烷偶联剂，混合均匀，得到混合树脂三，所述的硅烷偶联剂添加量为云母粉和气相二氧化硅总质量的1％～5％；

[0019] 本发明硅烷偶联剂要求云母粉和气相二氧化硅在树脂中混合均匀后再添加，否则会造成气相二氧化硅的团聚，无法分散到树脂中，本发明后续添加硅烷偶联剂，可以在使用较少量的情况下，改善云母粉和气相二氧化硅与树脂的界面结合力，避免无机填料与树脂的分相；同时硅烷偶联剂量较少，也不会对最终树脂体系的高温性能造成不利影响。

[0020] 第五步，在第四步得到的混合树脂三中加入适量的咪唑固化剂，得到中温固化的耐高温透波胶粘剂。

[0021] 本发明咪唑固化剂的添加量一般为环氧改性有机硅树脂质量的0.8％～2.5％，具体的含量本领域技术人员根据固化的速度等要求进行调节，以能完全固化树脂为准。

[0022] 对第五步得到的中温固化的耐高温透波胶粘剂在室温～70℃挥发溶剂不超过1小时，进一步减少耐高温透波胶粘剂中的溶剂含量，从而进一步提高耐高温透波胶粘剂在高温下的性能。

[0023] 本发明得到的中温固化的耐高温透波胶粘剂的固化温度为100℃～180℃，固化时间为不低于4小时，以完全固化为准。

[0024] 本发明与现有技术相比的有益效果：

[0025] (1)本发明通过确定环氧改性有机硅树脂固含量、限定了填料及助剂的添加顺序，有效减少了混合树脂中溶剂含量、提高了填料及助剂在树脂中的分散均匀性，使得树脂固化物中缺陷较少，其耐热性及高温强度有了显著提高；

[0026] (2)本发明制备得到的胶粘剂能在中温(200℃以下)常压下固化，且具有优良的耐高温性能，能在250℃以上环境中长时使用，在450℃、5分钟仍有1兆帕强度。

具体实施方式

[0027] 下面结合具体实例对本发明进行详细说明。

[0028] 实施例1

[0029] 配比(质量)

[0030]

[0031] 制备过程：

[0032] 将固含量85％的100份Es-06环氧改性有机硅树脂和20份云母粉，混合均匀；再加入2份的气相二氧化硅，混合均匀；再加入约云母粉和气相二氧化硅质量1％的KH560，再加入2.5份咪唑固化剂，充分搅拌均匀；取适量混合均匀的胶粘剂，将其分别涂抹在待粘接制件的粘接表面，涂抹均匀，厚0.5mm，然后将涂有胶粘剂的待粘接制件置于70摄氏度的烘箱中，1小时后取出，立即将待粘接制件的粘接表面对正，压紧，放入100摄氏度烘箱中，保温6小时，再将烘箱升温至180摄氏度，保温6小时；自然冷却至室温。

[0033] 按GB/T7124-2008测试室温粘接性能，按GJB444-1988测试450℃粘接性能，如表1所示(下同)。

[0034] 实施例2

[0035] 配比(质量)

[0036]

[0037]

[0038] 胶粘剂制备方法同实施例1，蘸取适量混合均匀的胶粘剂，将其分别涂抹在待粘接制件的粘接表面，涂抹均匀，厚0.5mm，然后将涂有胶粘剂的待粘接制件置于50摄氏度的烘箱中，0.5小时后取出，立即将待粘接制件的粘接表面对正，压紧，放入100摄氏度烘箱中，保温4小时，再将烘箱升温至150摄氏度，保温4小时；自然冷却至室温。

[0039] 得到的粘接件粘接性能如表1所示。

[0040] 实施例3

[0041] 配比(质量)

[0042]

[0043] 胶粘剂制备方法同实施例1，蘸取适量混合均匀的胶粘剂，将其分别涂抹在待粘接制件的粘接表面，涂抹均匀，厚0.5mm，然后将涂有胶粘剂的待粘接制件置于30摄氏度的烘箱中，1小时后取出，立即将待粘接制件的粘接表面对正，压紧，放入100摄氏度烘箱中，保温4小时，再将烘箱升温至120摄氏度，保温4小时；自然冷却至室温。

[0044] 得到的粘接件粘接性能如表1所示。

[0045] 表1

[0046]

[0047] 本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。