一种具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料及其制备方法与流程

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1.本发明属于环氧树脂材料技术领域，尤其涉及一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料及其制备方法。

背景技术：

2.环氧树脂应用十分广泛，除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外，对于各种金属材料如铝、铁、铜；非金属材料如玻璃、木材、混凝土等；以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能，但在空气中使用时，一般在180～200℃就会发生热氧化分解。在此温度下老化一段时间，强度下降就更大。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料及其制备方法，本发明中的隔热环氧树脂材料不使用任何溶剂，具有超低的导热系数、优异的密封性能、优良粘接性能以及良好的耐高低温性能和抗老化性能。
4.本发明提供一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料，包括a组分和b组分；
5.a组分包括以下重量份数的组分：
6.环氧树脂：10～50份
7.稀释剂：0～10份
8.隔热预混料：5～50份
9.玻璃纤维，5～20份；
10.b组分包括以下重量份数的组分：
11.胺类固化剂：10～50份
12.隔热预混料：5～50份
13.玻璃纤维，5～20份；
14.所述隔热预混料包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比为100：(10～100)；
15.所述a组分与b组分的质量比为2：(1～5)。
16.优选的，所述空心玻璃微珠的粒径为10～200μm。
17.优选的，所述气凝胶粉的成分为常压干燥的疏水性二氧化硅；
18.所述气凝胶粉的孔隙率为80～99.8％。
19.优选的，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂及多官能基型环氧树脂中的一种或几种。
20.优选的，所述稀释剂为新戊二醇二缩水甘油醚、环氧丙烷苄基醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚和正丁基缩水甘油醚中的一种或几种。
21.优选的，所述胺类固化剂为脂肪胺、脂环胺、聚醚胺、芳香胺、聚酰胺、酚醛胺和聚硫醇中的一种或几种。
22.优选的，所述玻璃纤维的直径为5～25μm；所述玻璃纤维的长度小于0.2mm。
23.优选的，
24.a组分包括以下重量份数的组分：
25.环氧树脂：20～40份
26.稀释剂：3～8份
27.隔热预混料：10～40份
28.玻璃纤维，10～15份；
29.b组分包括以下重量份数的组分：
30.胺类固化剂：20～40份
31.隔热预混料：10～40份
32.玻璃纤维，10～15份。
33.本发明提供一种如上文所述的具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
34.将a组分中的原料混合均匀，得到a组分；将b组分中的原料混合均匀，得到b组分；
35.将a组分和b组分混合，在设定温度进行热相变凝固，得到具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料。
36.优选的，所述热相变凝固的温度为80～100℃。
37.本发明提供了一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料，包括a组分和b组分；a组分包括以下重量份数的组分：环氧树脂：10～50份；稀释剂：0～10份；隔热预混料：5～50份；玻璃纤维，5～20份；b组分包括以下重量份数的组分：胺类固化剂：10～50份；隔热预混料：5～50份玻璃纤维，5～20份；所述隔热预混料包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比为100：(10～100)；所述a组分与b组分的质量比为2：(1～5)。本发明使用气凝胶粉对环氧树脂材料进行增强，且配方中不使用任何溶剂，属于环境友好型胶粘剂，本发明中的隔热环氧树脂材料具有超低的导热系数、优异的密封性能、优良粘接性能以及良好的耐高低温性能和抗老化性能。
具体实施方式
38.本发明提供了一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料，包括a组分和b组分；
39.a组分包括以下重量份数的组分：
40.环氧树脂：10～50份
41.稀释剂：0～10份
42.隔热预混料：5～50份
43.玻璃纤维，5～20份；
44.b组分包括以下重量份数的组分：
45.胺类固化剂：10～50份
46.隔热预混料：5～50份
47.玻璃纤维，5～20份；
48.所述隔热预混料包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比为100：(10～100)；
49.所述a组分与b组分的质量比为2：(1～5)。
50.a组分中，
51.在本发明中，所述环氧树脂优选为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂及多官能基型环氧树脂中的一种或几种，更优选为双酚a型环氧树脂；所述环氧树脂的重量分数优选为10～50份，更优选为20～40份，如10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
52.在本发明中，所述稀释剂优选为新戊二醇二缩水甘油醚、环氧丙烷苄基醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚和正丁基缩水甘油醚中的一种或几种，更优选为烯丙基缩水甘油醚；所述稀释剂的重量份数优选为0～10份，更优选为3～8份，如0份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
53.在本发明中，所述隔热预混料优选为包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠的粒径优选为10～200μm，更优选为50～150μm。
54.在本发明中，所述气凝胶粉所述气凝胶粉的孔隙率优选为80～99.8％，更优选为85～95％，具体的，在本发明的实施例中，可使用西安齐岳生物科技有限公司提供的ap-15型号的气凝胶粉。
55.所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比优选为100：(10～100)，更优选为100：(30～80)，如100:10，100：20，100：30，100：40，100：50，100：60，100：70，100：80，100：90，100：100，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
56.在本发明中，所述隔热预混料的重量份数优选为5～50份，更优选为10～40份，如5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
57.在本发明中，所述玻璃纤维的直径优选为5～25μm，更优选为10～20μm；所述玻璃纤维的长度优选为0.2mm以下；所述玻璃纤维的重量份数优选为5～20份，更优选为10～15份，如5份、10份、15份、20份，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
58.b组分中，
59.所述胺类固化剂优选为脂肪胺、脂环胺、聚醚胺、芳香胺、聚酰胺、酚醛胺和聚硫醇中的一种或几种，更优选为脂肪胺；所述胺类固化剂的重量份数优选为10～50份，更优选为20～40份，如10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
60.在本发明中，所述隔热预混料优选为包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠的粒径优选为10～200μm，更优选为50～150μm。
61.在本发明中，所述气凝胶粉所述气凝胶粉的孔隙率优选为80～99.8％，更优选为85～95％，具体的，在本发明的实施例中，可使用西安齐岳生物科技有限公司提供的ap-15型号的气凝胶粉。
62.所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比优选为100：(10～100)，更优选为100：(30～80)，如100:10，100：20，100：30，100：40，100：50，100：60，100：70，100：80，100：90，100：100，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
63.在本发明中，所述隔热预混料的重量份数优选为5～50份，更优选为10～40份，如5
份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
64.在本发明中，所述玻璃纤维的直径优选为5～25μm，更优选为10～20μm；所述玻璃纤维的长度优选为0.2mm以下；所述玻璃纤维的重量份数优选为5～20份，更优选为10～15份，如5份、10份、15份、20份，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
65.在本发明中，所述a组分和b组分的质量比优选为2：(1～5)，优选为1:1，2：2，2：3，2：4，2：5，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
66.在本发明中，所述a组分中的隔热预混料与b组分中的隔热预混料的成分含量可以相同也可以不同，所述a组分中的玻璃纤维和b组分中的玻璃纤维尺寸可以相同也可以不同。
67.本发明还提供了一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
68.将a组分中的原料混合均匀，得到a组分；将b组分中的原料混合均匀，得到b组分；
69.将a组分和b组分混合，在设定温度进行热相变凝固，得到隔热环氧树脂材料。
70.在本发明中，所述a组分的原料和b组分的原料的种类和用量与上文所述的a组分的原料和b组分的原料的种类和用量一致，本发明在此不再赘述。
71.本发明将a组分和b组分混合后，在设定温度下热相变凝固，得到具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料。
72.在本发明中，所述热相变凝固的温度优选为80～100℃，更优选为90℃，如80℃，85℃，90℃，95℃，100℃，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
73.本发明提供了一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料，包括a组分和b组分；a组分包括以下重量份数的组分：环氧树脂：10～50份；稀释剂：0～10份；隔热预混料：5～50份；玻璃纤维，5～20份；b组分包括以下重量份数的组分：胺类固化剂：10～50份；隔热预混料：5～50份玻璃纤维，5～20份；所述隔热预混料包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比为100：(10～100)；所述a组分与b组分的质量比为2：(1～5)。本发明使用气凝胶粉对环氧树脂材料进行增强，且配方中不使用任何溶剂，属于环境友好型胶粘剂，本发明中的隔热环氧树脂材料具有超低的导热系数、优异的密封性能、优良粘接性能以及良好的耐高低温性能和抗老化性能。
74.为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
75.实施例1
76.a.将粒径为100μm空心玻璃微珠和孔隙率为99.8％的气凝胶粉混合均匀，其混合比例为1：1，制得隔热预混料。
77.b.将50份环氧树脂，10份稀释剂，30份隔热预混料，10份玻璃纤维搅拌均匀制备得到a组分；
78.c.将50份胺类固化剂，30份隔热预混料，20份玻璃纤维搅拌均匀制备得到b组分；
79.d.将a组分与b组分按重量比1：1在离心机高速搅拌均匀后在设定温度90℃热相变凝固，得到所述的一种用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料；
80.e.将步骤d中得到的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料涂抹于金属板上，与未涂抹该材料的金属板在500℃的喷火下共同加热测试一分钟。
81.实施例1制得的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料成品的性能见表1。
82.实施例2
83.a：将粒径为150μm空心玻璃微珠和孔隙率为95％的气凝胶粉混合均匀，其混合比例为100：50，制得隔热预混料。
84.b：将40份环氧树脂，7份的稀释剂，45份的隔热预混料，8份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到a组分；
85.c：加入57份胺类固化剂，35份的隔热预混料，8份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到b组分；
86.d：将a组分与b组分按重量比2：3在离心机高速搅拌均匀后,在设定温度90℃热相变凝固，得到所述的一种用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料；
87.e.将步骤d中得到的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料涂抹于金属板上，与未涂抹该材料的金属板在500℃的喷火下共同加热测试一分钟。
88.实施例2制得的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料成品的性能见表1。
89.实施例3：
90.a：将粒径为100μm空心玻璃微珠和孔隙率为95％的气凝胶粉混合均匀，其混合比例为100：20，制得隔热预混料。
91.b:将70份环氧树脂，10份的稀释剂，15份的隔热预混料，5份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到a组分；
92.c：加入70份胺类固化剂，20份的隔热预混料，10份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到b组分；
93.d：将a组分与b组分按重量比2：1在离心机高速搅拌均匀后,在设定温度90℃热相变凝固，得到所述的一种用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料；
94.e:将步骤d中得到的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料涂抹于金属板上，在500℃的喷火下加热测试一分钟。
95.实施例3制得的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料成品的性能见表1。
96.表1 本发明实施例1～3中隔热环氧树脂材料成品的性能参数
[0097][0098]
对比例1
[0099]
a：将40份环氧树脂，7份的稀释剂，53份的填料(500目的碳酸钙)搅拌均匀制备得到a组分；
[0100]
c：加入57份胺类固化剂，43份的填料(500目的碳酸钙)搅拌均匀制备得到b组分；
[0101]
d：将a组分与b组分按重量比2：3在离心机高速搅拌均匀后,在设定温度90℃热相变凝固，得到所述的一种用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料；
[0102]
e.将步骤d中得到的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料涂抹于金属板上，与未涂抹该材料的金属板在500℃的喷火下共同加热测试一分钟。
[0103]
对比例1制得的环氧树脂材料成品的性能见表2。
[0104]
对比例2
[0105]
a：将粒径为30μm空心玻璃微珠和孔隙率为70％的气凝胶粉混合均匀，其混合比例为100：50.
[0106]
b：将40份环氧树脂，7份的稀释剂，45份的隔热预混料，8份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到a组分；
[0107]
c：加入57份胺类固化剂，35份的隔热预混料，8份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到b组分；
[0108]
d：将a组分与b组分按重量比2：3在离心机高速搅拌均匀后,在设定温度90℃热相变凝固，得到所述的一种用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料；
[0109]
e.将步骤d中得到的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料涂抹于金属板上，与未涂抹该材料的金属板在500℃的喷火下共同加热测试一分钟。
[0110]
对比例2制得的环氧树脂材料成品的性能见表2。
[0111]
对比例3：
[0112]
a：将粒径为500μm空心玻璃微珠和孔隙率为95％的气凝胶粉混合均匀，其混合比例为100：20.
[0113]
b:将70份环氧树脂，10份的稀释剂，15份的隔热预混料，5份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到a组分；
[0114]
c：加入70份胺类固化剂，20份的隔热预混料，10份的玻璃纤维搅拌均匀制备得到b组分；
[0115]
d：将a组分与b组分按重量比2：1在离心机高速搅拌均匀后,在设定温度90℃热相变凝固，得到所述的一种用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料；
[0116]
e:将步骤d中得到的用气凝胶粉增强具有粘接密封性能的隔热环氧树脂材料涂抹于金属板上，在500℃的喷火下加热测试一分钟。
[0117]
对比例3制得的环氧树脂材料成品的性能见表2。
[0118]
表2 本发明实施例1和对比例1～3中隔热环氧树脂材料成品的性能参数
[0119]
[0120]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料，包括a组分和b组分；a组分包括以下重量份数的组分：环氧树脂：10～50份稀释剂：0～10份隔热预混料：5～50份玻璃纤维，5～20份；b组分包括以下重量份数的组分：胺类固化剂：10～50份隔热预混料：5～50份玻璃纤维，5～20份；所述隔热预混料包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比为100：(10～100)；所述a组分与b组分的质量比为2：(1～5)。2.根据权利要求1所述的隔热环氧树脂材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒径为10～200μm。3.根据权利要求1所述的隔热环氧树脂材料，其特征在于，所述气凝胶粉的成分为常压干燥的疏水性二氧化硅；所述气凝胶粉的孔隙率为80～99.8％。4.根据权利要求1所述的隔热环氧树脂材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂及多官能基型环氧树脂中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的隔热环氧树脂材料，其特征在于，所述稀释剂为新戊二醇二缩水甘油醚、环氧丙烷苄基醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚和正丁基缩水甘油醚中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的隔热环氧树脂材料，其特征在于，所述胺类固化剂为脂肪胺、脂环胺、聚醚胺、芳香胺、聚酰胺、酚醛胺和聚硫醇中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的隔热环氧树脂材料，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为5～25μm；所述玻璃纤维的长度小于0.2mm。8.根据权利要求1～7任意一项所述的隔热环氧树脂材料，其特征在于，a组分包括以下重量份数的组分：环氧树脂：20～40份稀释剂：3～8份隔热预混料：10～40份玻璃纤维，10～15份；b组分包括以下重量份数的组分：胺类固化剂：20～40份隔热预混料：10～40份玻璃纤维，10～15份。9.一种如权利要求1所述的具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
将a组分中的原料混合均匀，得到a组分；将b组分中的原料混合均匀，得到b组分；将a组分和b组分混合，在设定温度进行热相变凝固，得到具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述热相变凝固的温度为80～100℃。

技术总结

本发明提供一种具有粘结密封性能的隔热环氧树脂材料及其制备方法，包括A组分和B组分；A组分包括以下重量份数的组分：环氧树脂：10～50份；稀释剂：0～10份；隔热预混料：5～50份；玻璃纤维，5～20份；B组分包括以下重量份数的组分：胺类固化剂：10～50份；隔热预混料：5～50份玻璃纤维，5～20份；所述隔热预混料包括空心玻璃微珠和气凝胶粉；所述空心玻璃微珠和气凝胶粉的质量比为100：(10～100)；所述A组分与B组分的质量比为2：(1～5)。本发明中的隔热环氧树脂材料具有超低的导热系数、优异的密封性能、优良粘接性能以及良好的耐高低温性能和抗老化性能。老化性能。