一種樹脂組合物及其中溫結(jié)構(gòu)膠膜制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種樹脂組合物及使用其制備的中溫結(jié)構(gòu)膠膜。樹脂組合物包括：25～50重量份的A組分、25～50重量份的B組分、10～25重量份的C組分、5～40重量份的D組分以及5～15重量份的E組分。其中A組分選自多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂中至少一種，B組分選自雙酚型環(huán)氧、酚醛環(huán)氧或其他改性環(huán)氧中至少一種；C組分為咪唑類、雙氰胺及其衍生物類以及微膠囊類潛伏型固化劑體系中的一種；D組分為增強(qiáng)增韌體系；E組分為其他填充劑體系。將以上A～E各組分混合均勻后，得到的樹脂組合物經(jīng)熱熔法可制備成100～500g/m

Resin composition and medium temperature structure adhesive film thereof

The present invention discloses a resin composition and a middle temperature structural adhesive film prepared by the resin composition. The resin composition comprises a 25~50 weight A component, a 25~50 weight B component, a 10~25 weight C component, a 5~40 weight D component, and a 5~15 weight E component. The A component of at least one selected from the group consisting of epoxy resins, B component selected from the group consisting of bisphenol type epoxy, phenolic epoxy or other modified epoxy in at least one; C group was divided into imidazole, dicyandiamide and its derivatives as well as micro capsule a latent curing agent in the system; D component strengthening and toughening system; E group was divided into other filling system. After the above A ~ E components are mixed evenly, the obtained resin composition can be prepared from 100 to 500g/m by the hot-melt process

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種樹脂組合物及其中溫結(jié)構(gòu)膠膜
本專利技術(shù)涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種樹脂組合物及使用其制備的中溫結(jié)構(gòu)膠膜。技術(shù)背景在航空航天領(lǐng)域，金屬或復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的膠接能避免機(jī)械連接的應(yīng)力集中，提高結(jié)構(gòu)的完整性和剛性，改善其抗疲勞性能，同時(shí)還能減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低制造成本。當(dāng)前，運(yùn)輸機(jī)、民機(jī)以及直升機(jī)等絕大部分結(jié)構(gòu)件的膠接均選用中溫結(jié)構(gòu)膠膜，其原因及意義主要有以下幾點(diǎn)：(1)從性能要求方面來說，除少部分結(jié)構(gòu)件膠接需用高溫結(jié)構(gòu)膠膜外，中溫結(jié)構(gòu)膠膜已經(jīng)可以滿足大部分運(yùn)輸機(jī)、民機(jī)以及直升機(jī)等結(jié)構(gòu)部件的膠接要求；(2)使用中溫膠膜固化可以避免高溫對(duì)膠接鋁合金本體的晶間腐蝕及其抗疲勞性能的下降；(3)降低膠接溫度，可以使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件在二次膠接時(shí)減少其結(jié)構(gòu)件的翹屈變形和內(nèi)應(yīng)力，保證外形的高精度，從而保證其高性能，這對(duì)于多層結(jié)構(gòu)的膠接而言，顯得更為重要。因此，用中溫結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行金屬或復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的膠接能更好地保證相關(guān)航空結(jié)構(gòu)件在運(yùn)輸機(jī)、民機(jī)及直升機(jī)上的高性能及安全。而少部分航空結(jié)構(gòu)件因其應(yīng)用特點(diǎn)，需對(duì)其高溫粘接強(qiáng)度有較高要求，目前該結(jié)構(gòu)的膠接仍多選用高溫結(jié)構(gòu)膠膜進(jìn)行膠接。因此，開發(fā)出一款中溫固化，高溫下仍具備良好粘接強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)膠膜，則能充分發(fā)揮中溫結(jié)構(gòu)膠膜在航空結(jié)構(gòu)件膠接中其成本、材料性能穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)件精度及可靠性方面的優(yōu)勢(shì)，具有較大意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種樹脂組合物及使用其制備的中溫結(jié)構(gòu)膠膜，該膠膜具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度(尤其是高溫下粘接強(qiáng)度)及抗疲勞性，可應(yīng)用于航空結(jié)構(gòu)件中金屬或復(fù)合材料中板-板、板－芯等結(jié)構(gòu)件的膠接。一種樹脂組合物，以重量份數(shù)計(jì)，包括如下組份：25～50份的A組分、25～50份的B組分、10～25份的C組分、5～40份的D組分以及5～15份的E組分；其中，所述A組分為多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂中一種或多種，所述B組分為雙酚型環(huán)氧、酚醛環(huán)氧或其他改性環(huán)氧中一種或多種，所述C組分為咪唑類固化劑、雙氰胺及其衍生物類固化劑以及微膠囊類潛伏型固化劑體系中的一種，所述D組分為增強(qiáng)增韌體系，所述E組分為填充劑體系。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂選自：(1)以下分子結(jié)構(gòu)通式(Ⅰ)、(Ⅱ)所示的三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂：其中通式(Ⅰ)中R1代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物，通式(Ⅱ)中R2代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物；或者，(2)以下分子結(jié)構(gòu)通式(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)所示的四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂：其中，通式(Ⅲ)中R3代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物，通式(Ⅳ)中R4代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物，通式(Ⅴ)中R5代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的雙酚型環(huán)氧樹脂可選自雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂以及雙酚S型環(huán)氧樹脂中的一種或多種；優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的酚醛環(huán)氧樹脂可選自如以下分子結(jié)構(gòu)通式(Ⅵ)、(Ⅶ)所示的酚醛環(huán)氧樹脂：其中，通式(Ⅵ)中m＝1-3，通式(Ⅶ)中n＝3-7。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的其他改性環(huán)氧樹脂包括有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、氟化環(huán)氧樹脂、馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂、橡膠彈性體改性環(huán)氧樹脂以及聚氨酯彈性體改性環(huán)氧樹脂中的一種或多種。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的固化劑體系包括咪唑類固化劑、雙氰胺及其衍生物類固化劑以及微膠囊類固化劑，并視具體需求配合相應(yīng)的固化促進(jìn)劑。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述增強(qiáng)增韌體系組分包括聚氨酯、液態(tài)橡膠彈性體、熱塑性樹脂、聚硅氧烷共聚物、核殼彈性微球以及納米粒子等中的一種或多種。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的填充劑體系包括觸變劑、增強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑以及稀釋劑中的一種或多種，可根據(jù)實(shí)際需求選用。進(jìn)一步，本專利技術(shù)還提供了一種使用所述樹脂組合物制備的中溫結(jié)構(gòu)膠膜，是將所述樹脂組合物經(jīng)熱熔法涂敷成樹脂膜而成，且其單位面積重量可在100～500g/m2不等，結(jié)構(gòu)膠膜可覆載體或不覆載體，其載體可選用聚酯氈、尼龍布、玻纖布。本專利技術(shù)所述的中溫結(jié)構(gòu)膠膜，可與金屬或復(fù)合材料進(jìn)行板-板、板-芯等材料或結(jié)構(gòu)件的膠接，具有優(yōu)異的粘接剪切強(qiáng)度。固化條件為100℃～130℃下固化1～3h，固化壓力0.1～0.7MPa。本專利技術(shù)所述的樹脂組合物中，以多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂或酚醛環(huán)氧樹脂為主體樹脂，可保證體系具有良好的耐熱性；雙酚型環(huán)氧或改性環(huán)氧樹脂，即可提高體系的對(duì)金屬或復(fù)合材料的粘接力，同時(shí)又有利于韌性的提高；而橡膠彈性體、熱塑性樹脂、核殼彈性微球以及納米粒子等，有利于保證樹脂體系良好的斷裂韌性。進(jìn)而，本專利技術(shù)所述的中溫結(jié)構(gòu)膠膜，經(jīng)過中溫固化后，其金屬(2024-T3鋁材，1.6mm厚)單搭接剪切強(qiáng)度在室溫下可達(dá)38.5MPa，90℃下剪切強(qiáng)度仍有28.0MPa，蜂窩滾筒剝離強(qiáng)度達(dá)70N.m/m，表明該中溫結(jié)構(gòu)膠膜具備優(yōu)異的粘接強(qiáng)度。具體實(shí)施方式以下，結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的范圍。實(shí)施例1一種樹脂組合物，以重量份數(shù)計(jì)，其組成如下：A組分：30份四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，15份三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂；B組分：20份雙酚S環(huán)氧，30份聚氨酯改性環(huán)氧；C組分：12份雙氰胺/咪唑金屬鹽固化劑體系；D組分：25份熱塑性樹脂增韌劑；E組分：6份觸變劑，3份硅烷偶聯(lián)劑。其制備方法如下：將A組分與D組分加入混合設(shè)備中，升溫至120℃保溫?cái)嚢?0min使D組分充分溶解并混合均勻，加入B、E組分，在100℃保溫?cái)嚢?0min，降溫至70℃后加入C組分，保溫?cái)嚢?0min，使體系混合均勻，得到樹脂組合物。使用上述樹脂組合物制備中溫結(jié)構(gòu)膠膜的方法如下：將上述樹脂組合物用熱熔法涂敷成樹脂膜，其單位面積重量控制為275±25g/m2，并用25g/m2的玻纖布作為樹脂膜載體，將玻纖布含浸在樹脂膜中，即得到單位面積重量300±25g/m2的中溫結(jié)構(gòu)膠膜。性能測(cè)試：1、采用2024-T3鋁材(厚度1.6mm、0.5mm)，5052鋁蜂窩進(jìn)行金屬單搭接剪切強(qiáng)度、蜂窩平面拉伸及滾筒剝離試樣制備，鋁材表面處理按HBZ197《結(jié)構(gòu)膠接鋁合金磷酸陽極化工藝規(guī)范》進(jìn)行，固化溫度條件為120℃保溫2h，壓力0.2～0.3MPa。2、分別按照ASTMD1002、ASTMC297及ASTMD1781進(jìn)行金屬單搭接剪切強(qiáng)度、蜂窩平面拉伸及滾筒剝離強(qiáng)度測(cè)試，數(shù)據(jù)如下表1所示。表1中溫結(jié)構(gòu)膠膜性能數(shù)據(jù)從表1可以看出，該樹脂組合物制備的中溫結(jié)構(gòu)膠膜不僅在室溫下具有較好的剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度，其90℃下的剪切強(qiáng)度仍達(dá)28.0MPa。實(shí)施例2一種樹脂組合物，以重量份數(shù)計(jì)，其組成如下：A組分：30份三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂；B組分：15份酚醛環(huán)氧樹脂，35份橡膠彈性體改性環(huán)氧樹脂；C組分：10份雙氰胺/咪唑金屬鹽固化劑體系；D組分：20份核殼彈性微球增韌劑；E組分：5份觸變劑，3份硅烷偶聯(lián)劑。根據(jù)實(shí)施例1中的方法制備樹脂組合物、中溫結(jié)構(gòu)膠膜及測(cè)試試樣，其力學(xué)性能如下表2所示：表2中溫結(jié)構(gòu)膠膜性能數(shù)據(jù)從表2可以看出，由實(shí)施例2組成的樹脂組合物制備的中溫結(jié)構(gòu)膠膜，亦表現(xiàn)出了優(yōu)良的剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度，其90℃下的剪切強(qiáng)度仍達(dá)26.5MPa。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，以上所述僅為本專利技術(shù)的若干個(gè)具體實(shí)施方式，本專利技術(shù)并不僅限于此。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種樹脂組合物,其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，包括：25～50份的A組分、25～50份的B組分、10～25份的C組分、5～40份的D組分以及5～15份的E組分；其中，所述A組分為多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂中一種或多種；所述B組分為雙酚型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂或其他改性環(huán)氧樹脂中一種或多種；所述C組分為固化劑體系；所述D組分為增強(qiáng)增韌體系；所述E組分為填充劑體系。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種樹脂組合物,其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，包括：25～50份的A組分、25～50份的B組分、10～25份的C組分、5～40份的D組分以及5～15份的E組分；其中，所述A組分為多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂中一種或多種；所述B組分為雙酚型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂或其他改性環(huán)氧樹脂中一種或多種；所述C組分為固化劑體系；所述D組分為增強(qiáng)增韌體系；所述E組分為填充劑體系。2.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其特征在于，所述的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂選自：(1)以下分子結(jié)構(gòu)通式(Ⅰ)、(Ⅱ)所示的三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂：其中通式(Ⅰ)中R1代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物，通式(Ⅱ)中R2代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物；或者，(2)以下分子結(jié)構(gòu)通式(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)所示的四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂：其中，通式(Ⅲ)中R3代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物，通式(Ⅳ)中R4代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物，通式(Ⅴ)中R5代表氫、鹵原子、烷烴、烯烴、炔烴或芳香族化合物。3.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其特征在于，所述的雙酚型環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂以及雙酚S型環(huán)氧樹脂中的一種或多種。4.如權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鐘元偉，單瑞俊，陳帥金，焦自保，徐乾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇恒神股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32