本發(fā)明涉及高分子凝膠領域，具體是指一種用于輕工業(yè)加工粘接的環(huán)氧樹脂的制備方法。

背景技術：

輕工業(yè)粘合劑作為輕工業(yè)行業(yè)常用的粘合產(chǎn)品廣泛的應用于皮革制造和紡織業(yè)等領域，對于紡織業(yè)來說，在粘接多層材料時需要用到粘接劑。而目前常用的普通粘接劑通常含有醛類等有機毒物，其釋放會影響人體健康。所以，如何解決普通粘接劑釋放污染氣體是亟需解決的技術問題。

而環(huán)氧樹脂膠粘劑作為一種環(huán)保型凝膠材料能夠解決現(xiàn)有建筑粘合劑的問題，所述的環(huán)氧樹脂膠粘劑是一類由環(huán)氧樹脂基料、固化劑、稀釋劑、促進劑和填料配制而成的工程膠粘劑。由于其粘接性能好、功能性好、價格比較低廉、粘接工藝簡便，所以近幾十年來在家電、汽車、水利交通、電子電器和宇航工業(yè)領域得到了廣泛的應用。隨著高新技術和納米技術的不斷發(fā)展，近年來，對環(huán)氧樹脂的改性不斷深入，互穿網(wǎng)絡、化學共聚和納米粒子增韌等方法廣泛應用，由環(huán)氧樹脂配制成的各種高性能膠粘劑品種也越來越多。但是它有一個明顯的缺點即固化后韌性不足、耐沖擊性差、容易開裂，該缺點大大限制了環(huán)氧樹脂的應用。各種材料的飛速發(fā)展對環(huán)氧樹脂的特性要求越來越高，環(huán)氧樹脂的固化成為環(huán)氧樹脂使用研究的重點，人們使用多種方法對環(huán)氧樹脂進行固化增韌，從而使它的應用領域更加廣泛。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種運用在輕工業(yè)加工和紡織業(yè)粘接材料且具有高效耐水功能的膠粘劑的制備方法。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：一種用于輕工業(yè)加工粘接的環(huán)氧樹脂的制備方法，具體步驟為：

（1）首先準備制備雙酚s型環(huán)氧樹脂的原材料，然后制備好雙酚s型環(huán)氧樹脂待用；

（2）然后進行雙酚s型環(huán)氧樹脂的改性作業(yè)，添加改性劑與制備好的雙酚s型環(huán)氧樹脂進行加熱反應，并得到改性環(huán)氧樹脂；

（3）然后制備混合固化劑，所述混合固化劑包括2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑36-51份，新戊二醇二縮水甘油醚7-14份，填料17-28份，mbs增韌劑4-17份，三聚氰胺氰尿酸鹽9-16份；

（4）將改性環(huán)氧樹脂和混合固化劑分別獨立封裝后，再兩兩一起包裝成品。

進一步地，所述步驟（1）中制備雙酚s型環(huán)氧樹脂的具體步驟為：

（1.1）準備原料，所述原料為氫氧化鈉、環(huán)氧氯丙烷、氫化雙酚a和甲基異丁基酮；

（1.2）以重量份表示，取4-13份的氫氧化鈉，18-34份的環(huán)氧氯丙烷，15-22份的雙酚s，17-25份的甲基異丁基酮并按一定比例加入反應釜中，并加入催化劑，然后48-57℃恒溫水浴并攪拌；然后冷凝回流反應19h；

（1.3）然后待反應結束后加入去離子水充分混合后靜置沉淀，然后將上層水層濾出后將剩余溶液加熱到78℃并加入氫氧化鈉溶液，然后恒溫攪拌反應1-2.5h；

（1.4）待反應后加入蒸餾水水洗分液，直至分出的水層ph值為中性時，將濾液完全蒸餾過后，得到淺黃色、透明的雙酚s型環(huán)氧樹脂。

進一步地，所述步驟（1.3）中的氫氧化鈉的質量分數(shù)為34-37%，所述步驟（1.4）中的蒸餾溫度為95-96℃。

進一步地，所述步驟（2）中的改性作業(yè)具體步驟為：

（2.1）準備好改性劑，所述改性劑為醋酸乙烯酯乳膠和鄰苯二甲酸二丁酯乳膠，將兩種乳膠破乳后烘干備用；

（2.2）然后將醋酸乙烯酯乳膠加入雙酚s型環(huán)氧樹脂中，然后在為120-140℃溫度條件下反應1.8-3.5h；

（2.3）待反應結束后再加入鄰苯二甲酸二丁酯乳膠，在120-140℃溫度條件下反應1-1.2h，即得到常溫下為稠狀液體的改性環(huán)氧樹脂。

進一步地，所述步驟（3）中的制備混合固化劑的具體步驟為：

（3.1）準備好混合固定劑的原材料；

（3.2）先取用36-51份的2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑，并加入4-17份的mbs增韌劑和17-28份的填料進行混合加熱攪拌1-2h，在攪拌過程中緩慢向其中加入7-14份的新戊二醇二縮水甘油醚；

（3.3）然后再加入9-16份的三聚氰胺氰尿酸鹽繼續(xù)恒溫攪拌30-50min，即得混合固定劑。

本發(fā)明中所述的雙酚s型環(huán)氧樹脂化學名稱為雙酚s二縮水甘油醚，簡稱為bps或kgebs，是由雙酚s與環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉催化下制得的，雙酚s型環(huán)氧樹脂耐熱性高，熱變形溫度比雙酚a環(huán)氧樹脂高60~700c固化物寸穩(wěn)定，耐溶劑性良好。而所述的2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑的毒性低，用量小，適用期長，中溫固化，固化物熱變形形高，其它性能和用芳胺固化的性能大致相同，用它配制的膠粘劑，膠接強度好，耐熱、耐溶劑性亦好，是目前較理想的一種固化劑，也可作促進劑用。其中2-甲基咪唑性能較全面，室溫為液體，易與環(huán)氧樹脂結合，是膠粘劑中常用的一種固化劑。進一步地，所述填料為碳化硅顆粒，所述碳化硅顆粒粒徑為0.4-0.8mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

本發(fā)明的方法通過合理控制各反應物之間的配比，合理控制反應條件而制備出一種高耐久性能環(huán)氧樹脂膠黏劑，本發(fā)明的環(huán)氧樹脂得到的環(huán)氧樹脂組合物固化而得到的固化物，具有耐濕性、耐熱性優(yōu)異，并且抗沖擊性等機械特性也優(yōu)異的性能，粘接性能好，耐久性能好，且制備方法簡單易行，適合工業(yè)化生產(chǎn)，較其他環(huán)氧樹脂膠黏劑相比，粘接未經(jīng)嚴格表面處理的金屬和非金屬都具有良好的粘接性能和耐久性能，可應用于膠黏劑領域。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例。

實施例1：

本實施例的一種用于輕工業(yè)加工粘接的環(huán)氧樹脂，以重量份表示，包括雙酚s型環(huán)氧樹脂基料230-380份，2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑36-51份，新戊二醇二縮水甘油醚7-14份，填料17-28份，mbs增韌劑4-17份，三聚氰胺氰尿酸鹽9-16份。

本發(fā)明的制備方法，具體步驟為：

（1）首先準備制備雙酚s型環(huán)氧樹脂的原材料，以重量份表示，取4-13份的氫氧化鈉，18-34份的環(huán)氧氯丙烷，15-22份的雙酚s，17-25份的甲基異丁基酮并按一定比例加入反應釜中，并加入催化劑，然后48-57℃恒溫水浴并攪拌；然后冷凝回流反應19h；

（2）然后待反應結束后加入去離子水充分混合后靜置沉淀，然后將上層水層濾出后將剩余溶液加熱到75℃并加入氫氧化鈉溶液，然后恒溫攪拌反應1-3h；待反應后加入蒸餾水水洗分液，直至分出的水層ph值為中性時，將濾液完全蒸餾過后，得到淺黃色、透明的雙酚s型環(huán)氧樹脂；

（4）然后進行雙酚s型環(huán)氧樹脂的改性作業(yè)，準備好改性劑，所述改性劑為醋酸乙烯酯乳膠和鄰苯二甲酸二丁酯乳膠，將兩種乳膠破乳后烘干備用；然后將醋酸乙烯酯乳膠加入雙酚s型環(huán)氧樹脂中，然后在為120-140℃溫度條件下反應1.8-3.5h；待反應結束后再加入鄰苯二甲酸二丁酯乳膠，在120-140℃溫度條件下反應1-1.2h，即得到常溫下為稠狀液體的改性環(huán)氧樹脂；

（5）然后以2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑為原料制備混合固化劑，先取用36-51份的2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑，并加入4-17份的mbs增韌劑和17-28份的填料進行混合加熱攪拌1-2h，在攪拌過程中緩慢向其中加入7-14份的新戊二醇二縮水甘油醚；然后再加入9-16份的三聚氰胺氰尿酸鹽繼續(xù)恒溫攪拌30-50min，即得混合固定劑；

（6）將改性環(huán)氧樹脂和混合固化劑分別獨立封裝后，再兩兩一起包裝成品。

實施例2：

本實施例的一種用于輕工業(yè)加工粘接的環(huán)氧樹脂，以重量份表示，所述雙酚s型環(huán)氧樹脂基料240份，2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑39份，新戊二醇二縮水甘油醚8份，填料18份，mbs增韌劑6份，三聚氰胺氰尿酸鹽10份。

實施例3：

本實施例的一種用于輕工業(yè)加工粘接的環(huán)氧樹脂，以重量份表示，所述雙酚s型環(huán)氧樹脂基料310份，2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑46份，新戊二醇二縮水甘油醚12份，填料24份，mbs增韌劑12份，三聚氰胺氰尿酸鹽14份。

實施例4：

本實施例的一種用于輕工業(yè)加工粘接的環(huán)氧樹脂，以重量份表示，所述雙酚s型環(huán)氧樹脂基料375份，2-甲基咪唑與環(huán)氧丁基醚固化劑49份，新戊二醇二縮水甘油醚14份，填料27份，mbs增韌劑17份，三聚氰胺氰尿酸鹽15份。

然后將實施例2~4的三種不同配方比例的耐水膠粘劑進行檢測對比，以驗證本發(fā)明的實施效果。

1、粘接強度測試：取一組（4個）同樣規(guī)格的木制件，在每個木制件對應的接觸面按100g每平方米涂布膠水，每個接觸面的規(guī)格為80mm×40mm，之后將兩個木制件的接觸面對應疊合壓緊，疊合時間不超過20分鐘，接觸面施加0.85-1.20mpa壓力，室溫下，裝配時間8小時，解除壓力后再放置16小時，進行強度試驗；4次重復，取平均值；

2、彎曲強度測試：取一組（4個）同規(guī)格的塑料制件，然后參照國標號為gb1042-79的塑料彎曲試驗方法進行測試，每組的塑料制件的規(guī)格為100×20×15mm；

3、壓縮強度測試：取一組（4個）同規(guī)格的塑料制件，然后參照國標號為gb1041-79的塑料壓縮試驗方法進行測試，所測試的塑料制件的橫截面規(guī)格為20×15mm，高為10mm；

4、耐水性測試：取一組（4個）同規(guī)格的木制件，，在每個木制件對應的接觸面按100g每平方米涂膠水，每個接觸面的規(guī)格為80mm×40mm，之后將兩個木制件的接觸面對應疊合壓緊，自然干燥8小時，在32-40℃水中浸泡，測定開膠時間，4次重復，取平均值；

5、固化時間測試：取雙酚s型環(huán)氧樹脂5g放置在燒杯中，保持室溫在20-25℃的條件下，取混合固化劑2.0-2.5g加入燒杯中，并攪拌15-20min后靜置測試其固化時間，4次重復取平均值。

表1

根據(jù)試驗結果可知，本發(fā)明實施例2~4的粘接強度、彎曲強度、壓縮強度和耐水性都要好于采用普通環(huán)氧樹脂膠粘劑的對比實施例，而固化時間也要少于普通環(huán)氧樹脂膠粘劑，而本發(fā)明的三個實施例之間，可以看到所有測試指標都顯示本發(fā)明的配方比例在一定范圍內能夠達到較好的效果，如果太小或太大則會出現(xiàn)明顯的差異，而且通過本發(fā)明通過對所有組分配比的調整，各組分之間的協(xié)同，既保持高強度，又能夠具有較好的耐水性，具有顯著的創(chuàng)新性。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。