[19]中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[21]申请号03133623.X
[51]Int.CI7
C09J 183/00C09J 163/00
[43]公开日2005年2月16日[22]申请日2003.08.01[21]申请号03133623.X
[71]申请人沈阳黎明航空发动机（集团）有限
责任公司
地址110043辽宁省沈阳市大东区东塔街六号[72]发明人马羽飞 史艳梅
[11]公开号CN 1580172A
[74]专利代理机构沈阳晨创科技专利代理有限责任公
司
代理人张晨
权利要求书 2 页 说明书 7 页
[54]发明名称
一种环氧改性有机硅树脂胶粘剂
[57]摘要
一种环氧改性有机硅树脂胶粘剂，组成为环氧改性有机硅树脂15～40，环氧树脂15～35，低分子聚酰胺10～25，填料10～25，胺类固化剂2～8，偶联剂2～8。本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂中的环氧改性有机硅树脂主要采用接枝或嵌段共聚方法获得，兼具有环氧树脂粘接性好、机械强度、抗剪强度高和可加工性好的特点，同时又具有有机硅树脂耐热性高和弹性好的特点。可以在室温下固化，具有在300℃下短期使用，在200℃下长期使用的能力。
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权 利 要 求 书
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1、一种环氧改性有机硅树脂胶粘剂，其特征在于组成为，重量百分比： 环氧改性有机硅树脂 15～40 环氧树脂 15～35 低分子聚酰胺 10～25 填料 10～25 胺类固化剂 2～8 偶联剂 2～8 其中；
环氧改性有机硅树脂的环氧基含量要求在0.06mol/L～0.08mol/L，硅含量要求在8％～10％；
环氧树脂的环氧值要求在0.4eq/100g～0.5eq/100g，挥发物含量不大于1.0％；
低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度在1×10～1×10mPa·S；
胺类固化剂选自二乙烯三胺、间苯二胺、二氨基二苯甲烷、六氢吡啶之一种；
填料选自石棉粉、二氧化钛、碳酸钙、滑石粉之一种或多种； 偶联剂选自KH-550、KH560、南大-42之一种。
2、一种权利要求1所述环氧改性有机硅树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于：
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——将环氧改性有机硅树脂在70～90℃下处理50～60min； ——将环氧树脂加入上述处理的环氧改性有机硅树脂中，放在50～60℃的水浴中搅拌至混合均匀；
——将低分子聚酰胺和填料加入上述环氧树脂与环氧改性有机硅树脂的混合物中搅拌至混合均匀；
——将胺类固化剂和偶联剂加入上述具有低分子聚酰胺和填料的环氧树脂与环氧改性有机硅树脂的混合物中搅拌至混合均匀，得成品。 3、按照权利要求2所述环氧改性有机硅树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于：当使用二氧化钛作填料时，将二氧化钛在450～550℃的温度下煅烧2～6h。
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说 明 书
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一种环氧改性有机硅树脂胶粘剂
技术领域：
本发明涉及树脂胶粘剂，特别提供了一种在室温下固化在高温下使用的环氧改性有机硅树脂胶粘剂。 背景技术：
在某些情况下，通常需用胶粘剂来填塞机械零件上的间隙，以保证机械的各种连接密封。现有的一些胶粘剂包括：环氧-丁腈、聚酰亚胺、点焊胶、聚乙醇缩醛、橡胶型胶粘剂和有机硅胶粘剂，它们分别具有中温固化或高温固化，较高温度下使用；或者室温或中温下固化，150℃以下使用的特点，从而了它们的使用范围。 技术内容：
本发明的目的在于提供一种环氧改性有机硅树脂胶粘剂，其可以实现在室温下固化，在高温下使用，从而具有更为广泛的适用性。 本发明提供了一种环氧改性有机硅树脂胶粘剂，其特征在于组成为，重量百分比(本发明中，除特别指明的外均为重量比例)： 环氧改性有机硅树脂 15～40 环氧树脂 15～35 低分子聚酰胺 10～25 胺类固化剂 2～8 填料 10～25 偶联剂 2～8
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其中；
环氧改性有机硅树脂的环氧基含量要求在0.06mol/L～0.08mol/L，硅含量要求在8％～10％；
环氧树脂的环氧值要求在0.4eq/100g～0.5eq/100g，挥发物含量不大于1.0％；
低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度在1×10～1×10mPa·S；
胺类固化剂选自二乙烯三胺、间苯二胺、二氨基二苯甲烷、六氢吡啶之一种；
填料选自石棉粉、二氧化钛、碳酸钙、滑石粉之一种或多种； 偶联剂选自KH-550、KH560、南大-42之一种。
本发明还提供了上述环氧改性有机硅树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于：
——将环氧改性有机硅树脂在70～90℃下处理50～60min； ——将环氧树脂加入上述处理的环氧改性有机硅树脂中，放在50～60℃的水浴中搅拌至混合均匀；
——将低分子聚酰胺和填料加入上述环氧树脂与环氧改性有机硅树脂的混合物中搅拌至混合均匀；
——将胺类固化剂和偶联剂加入上述具有低分子聚酰胺和填料的环氧树脂与环氧改性有机硅树脂的混合物中搅拌至混合均匀，得成品。 本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂的制备方法中，当使用二氧化钛作填料时，应首先将二氧化钛在450～550℃的温度下煅烧2～6h。
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本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂中，环氧改性有机硅树脂是主体材料，它对胶粘剂的性质起着决定性的作用。一般地，有机硅树脂具有良好的耐热性，但是需要150～200℃的高温固化，并且固化时间长，对被粘材料粘接力低、耐有机溶剂性差。环氧树脂的耐热性则较差，但是可以利用固化剂实现室温固化，同时对被粘材料粘接力高。如果将低分子量的有机硅树脂与环氧树脂进行缩聚反应，有机硅树脂中的硅醇基团可与环氧树脂中的羟基、羟甲基及酚羟基等作用形成环氧改性的有机硅树脂，这种环氧改性的有机硅树脂将即能保持有机硅树脂优良的热稳定性，又能利用环氧树脂的固化剂进行室温固化。这就要求所选择的环氧改性有机硅树脂中的硅含量要适当，同时环氧值要尽可能的大。
由于市售的满足一定硅含量要求的环氧改性有机硅树脂的环氧值较低，为了进一步改善本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂的室温固化的性能，选用加入环氧树脂作为改性剂。
本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂中，低分子聚酰胺能与环氧基起反应，主要作用是固化剂，同时也具有增韧剂的作用。
本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂中，胺类固化剂是为了提高胶粘剂的高温强度而加入的。
本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂中，所用的填料除可以增加胶粘剂的粘接强度和降低成本外，还可以降低胶层的收缩力和热应力，尤其是可以显著提高高温下的抗剪强度。但是，填料的用量必须适当，否则会使胶层的机械模量增加，也会使胶接的内应力增加而影响胶接质量。 本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂中，偶联剂的使用可以改进胶粘剂
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与被粘物界面的结合形式，使界面物理吸附转化为化学吸附，以提高胶层的粘接强度和耐老化性能。
总之，本发明环氧改性有机硅树脂胶粘剂中的环氧改性有机硅树脂方法获得，兼具有环氧树脂粘接性好、机械强度、抗剪强度高和可加工性好的特点，同时又具有有机硅树脂耐热性高和弹性好的特点。可以在室温下固化，具有在300℃下短期使用，在200℃下长期使用的能力。 具体实施方式： 实施例1
以市售的环氧改性有机硅树脂、环氧树脂、低分子聚酰胺作为原料，环氧改性有机硅树脂的外观成深黄色粘稠液体，环氧基的含量为0.06mol/L，硅的含量为10％。环氧树脂的环氧值为0.5eq/100g，挥发物含量不大于1.0％；低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度为1×10mPa·S；胺类固化剂选择为间苯二胺；偶联剂选择为KH-550；将市售的二氧化钛粉在500℃温度下的高温炉中煅烧4h料。
用天平在烧杯里称取15g环氧改性有机硅树脂，在80℃下处理达到一定粘度；加入15g的环氧树脂，放入50～60℃的水浴中，仔细搅拌至两种树脂混合均匀；再加入10g的低分子聚酰胺和10g的二氧化钛粉，仔细搅拌至烧杯中的物料混合均匀；再加入2g的间苯二胺和2g的KH-550，仔细搅拌至混合均匀，得环氧改性有机硅树脂胶粘剂。其在室温下的扯离强度为23.6MPa，300℃下的扯离强度为0.14MPa。 实施例2
以市售的环氧改性有机硅树脂、环氧树脂、低分子聚酰胺作为原料，
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环氧改性有机硅树脂的外观成深黄色粘稠液体，环氧基的含量为0.06mol/L，硅的含量为10％。环氧树脂的环氧值为0.5eq/100g，挥发物含量不大于1.0％；低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度为1×10mPa·S；胺类固化剂选择为间苯二胺；偶联剂选择为KH-550；将市售的二氧化钛粉在500℃温度下的高温炉中煅烧4小时作为填料。 用天平在烧杯里称取30g环氧改性有机硅树脂，在80℃下处理达到一定粘度；加入30g的环氧树脂，放入50～60℃的水浴中，仔细搅拌至两种树脂混合均匀；再加入20g的低分子聚酰胺和20g的二氧化钛粉，仔细搅拌至烧杯中的物料混合均匀；再加入6g的间苯二胺和6g的KH-550，仔细搅拌至混合均匀，得环氧改性有机硅树脂胶粘剂。其在室温下的扯离强度为22.1MPa，200℃下的扯离强度为0.41MPa，300℃下的扯离强度为0.24MPa。 实施例3
以市售的环氧改性有机硅树脂、环氧树脂、低分子聚酰胺作为原料，环氧改性有机硅树脂的外观成深黄色粘稠液体，环氧基的含量为0.06mol/L，硅的含量为10％。环氧树脂的环氧值为0.5eq/100g，挥发物含量不大于1.0％；低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度为1×10mPa·S；胺类固化剂选择为二氨基二苯甲烷；偶联剂选择为KH-550；以市售的石棉粉作为填料。
用天平在烧杯里称取40g环氧改性有机硅树脂，在80℃下处理达到一定粘度；加入40g的环氧树脂，放入50～60℃的水浴中，仔细搅拌至两种树脂混合均匀；再加入25g的低分子聚酰胺和25g的石棉粉，仔细搅拌至
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烧杯中的物料混合均匀；再加入8g的二氨基二苯甲烷和8g的KH-550，仔细搅拌至混合均匀，得环氧改性有机硅树脂胶粘剂。其在室温下的扯离强度为21MPa，200℃下的扯离强度为0.41MPa，300℃下的扯离强度为0.13MPa。 实施例4
以市售的环氧改性有机硅树脂、环氧树脂、低分子聚酰胺作为原料，环氧改性有机硅树脂的外观成深黄色粘稠液体，环氧基的含量为0.06mol/L，硅的含量为10％。环氧树脂的环氧值为0.5eq/100g，挥发物含量不大于1.0％；低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度为1×10mPa·S；胺类固化剂选择为二氨基二苯甲烷；偶联剂选择为KH-550；以市售的石棉粉作为填料。
用天平在烧杯里称取40g环氧改性有机硅树脂，在80℃下处理达到一定粘度；加入25g的环氧树脂，放入50～60℃的水浴中，仔细搅拌至两种树脂混合均匀；再加入15g的低分子聚酰胺和25g的石棉粉，仔细搅拌至烧杯中的物料混合均匀；再加入6g的二氨基二苯甲烷和6g的KH-550，仔细搅拌至混合均匀，得环氧改性有机硅树脂胶粘剂。其在室温下的扯离强度为23.1MPa，200℃下的扯离强度为0.39MPa，300℃下的扯离强度为0.24MPa。 实施例5
以市售的环氧改性有机硅树脂、环氧树脂、低分子聚酰胺作为原料，环氧改性有机硅树脂的外观成深黄色粘稠液体，环氧基的含量为0.06mol/L，硅的含量为10％。环氧树脂的环氧值为0.5eq/100g，挥发物含
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量不大于1.0％；低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度为1×10mPa·S；胺类固化剂选择为六氢吡啶；偶联剂选择为KH-560；以市售的滑石粉作为填料。
用天平在烧杯里称取40g环氧改性有机硅树脂，在80℃下处理达到一定粘度；加入30g的环氧树脂，放入50～60℃的水浴中，仔细搅拌至两种树脂混合均匀；再加入20g的低分子聚酰胺和20g的滑石粉，仔细搅拌至烧杯中的物料混合均匀；再加入4g的六氢吡啶和4g的KH-560，仔细搅拌至混合均匀，得环氧改性有机硅树脂胶粘剂。其在室温下的扯离强度为24.1MPa，200℃下的扯离强度为0.39MPa，300℃下的扯离强度为0.10MPa。 实施例6
以市售的环氧改性有机硅树脂、环氧树脂、低分子聚酰胺作为原料，环氧改性有机硅树脂的外观成深黄色粘稠液体，环氧基的含量为0.06mol/L，硅的含量为10％。环氧树脂的环氧值为0.5eq/100g，挥发物含量不大于1.0％；低分子聚酰胺的胺值在200±20mgKOH/g的范围内，粘度为1×10mPa·S；胺类固化剂选择为六氢吡啶；偶联剂选择为KH-560；以市售的滑石粉作为填料。
用天平在烧杯里称取20g环氧改性有机硅树脂，在80℃下处理达到一定粘度；加入15g的环氧树脂，放入50～60℃的水浴中，仔细搅拌至两种树脂混合均匀；再加入15g的低分子聚酰胺和15g的滑石粉，仔细搅拌至烧杯中的物料混合均匀；再加入2g的六氢吡啶和2g的KH-560，仔细搅拌至混合均匀，得环氧改性有机硅树脂胶粘剂。其在室温下的扯离强度为22.1MPa，200℃下的扯离强度为0.28MPa，300℃下的扯离强度为0.08MPa。
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