一种环氧树脂胶膜及其制备方法与流程

本发明涉及环氧树脂胶膜，具体涉及一种环氧树脂胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、随着航空航天、汽车、电子等方面技术的飞速发展，对高性能热熔胶膜的需求越来越多。环氧胶膜作为一种潜伏型固化剂的热固型热熔胶膜，因其工艺性能好、粘接强度高、耐环境老化性能良好而被广泛应用于多种金属材料、非金属材料和复合材料的粘接。

2、目前市场上使用的环氧胶膜，其制备工艺主要有两种，一种是热熔法成型，俗称干法成型，即是在60～110℃下，加热熔融树脂体系，将高粘度树脂体系调整至合适粘度，按胶膜面密度要求，将树脂涂覆到离型纸上，再在树脂膜上覆上载体形成胶膜。另外，用于热熔法成型的胶膜树脂体系通常粘度较高，树脂体系需要在60～200℃的温度条件下混合得到。在树脂体系混合和胶膜的制备过程中需要升温、降温等复杂步骤，过程中能耗巨大。

3、另一种为溶剂法，俗称湿法，其主要通过将树脂先溶解于化工溶剂中形成树脂溶液，然后将载体展开并连续通过装有树脂溶液的胶槽，再将树脂溶液中多余的溶剂在高温下烘干挥发形成胶膜。此种方法在含浸过程中使用了化工溶剂，会在一定程度上对整个环境造成污染，同时也会危害现场操作人员的身体健康。另外，就胶膜的质量而言，胶膜中往往会残留一定量的溶剂，粘接成型时容易产生孔隙，影响粘接性能。

4、因此，传统的胶膜制备方法存在能耗高、容易造成污染或产品质量不佳等问题，基于现阶段对胶膜低成本、高性化要求的前提下，传统方法生产的胶膜一定程度上限制了其在工业领域的大规模推广应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种环氧树脂胶膜及其制备方法，该环氧树脂胶膜具有成型操作简单、便于操作等优点，且成型后的胶膜质量好，可有效解决现有技术中存在的胶膜质量差、制备过程中能耗大、操作复杂等问题。

2、为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种环氧树脂胶膜，包括树脂基体和载体，所述树脂基体包括以下重量份的组分：含羟基的液体环氧树脂40-60份、增韧剂15-40份、芳香族异氰酸酯化合物10-20份、固化剂5-12份、触变剂1-5份和硅烷偶联剂1-5份；所述芳香族异氰酸酯具有至少2个nco-反应性基团；所述载体为聚酯毡或玻纤薄布。

4、进一步地，含羟基的液体环氧树脂包括双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、多官能团环氧树脂和脂肪族醇聚缩水甘油醚中的至少一种。

5、进一步地，双酚a型环氧树脂的牌号包括der 661、epon828和npel-128；双酚f型环氧树脂的牌号包括der 354、epon862、nepf-170和npef-185；酚醛型环氧树脂的牌号包括den 431、den 438、nppn-638s和nppn-631；多官能团环氧树脂的牌号包括ag-80和afg-90；脂肪族醇聚缩水甘油醚的牌号包括ex-313、ex-314、ex-612、ex-614和ex-622。

6、进一步地，增韧剂包括端羟基丁腈橡胶、端胺基丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶、环氧树脂与丁腈橡胶的预聚物和分散核壳橡胶中的至少一种。

7、进一步地，端羟基丁腈橡胶的牌号包括ctbn1300 x8或ctbn1300 x13；端胺基丁腈橡胶的牌号包括atbn1300 x21、atbn1300 x16、atbn1300 x35；端环氧基丁腈橡胶的牌号包括etbn1300 x40、etbn1300 x68或etbn1300x63；环氧树脂与丁腈橡胶的预聚物的牌号包括hypox ra1340、hypox rf1320和hypox rm20；分散核壳橡胶的牌号包括mx-153、mx-154或21044。

8、进一步地，芳香族异氰酸酯化合物包括聚合二苯甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯和氨基甲酸酯改性的二苯甲烷二异氰酸酯中的至少一种。本发明中，芳香族异氰酸酯化合物作为扩链剂，其结构中含有具有至少2个nco-反应性基团，nco-与环氧树脂中的羟基在一定温度下(20℃以上)开始发生反应，形成一定交联程度的预聚物，从而使树脂基体的粘度增加，达到增稠的效果。另外，选用芳香族异氰酸酯化合物，所得到的环氧树脂组合物的固化物具有更高的耐热性。

9、进一步地，固化剂为双氰胺和有机脲类衍生物的混合物，有机脲类衍生物为二氯苯基二甲脲、苯基二甲脲、甲苯-双-二甲脲等有机脲类促进剂中一种或几种；触变剂包括气相二氧化硅、纳米碳酸钙和硅粉中的至少一种。

10、进一步地，硅烷偶联剂的型号为kh550、kh560、kh570、kh580、kh171或kh729。

11、上述的环氧树脂胶膜的制备方法，包括以下步骤：

12、(1)取部分液体环氧树脂，向其中添加固化剂，经高速搅拌分散，得到固化剂复合物；

13、(2)在剩余液体环氧树脂中加入增韧剂、触变剂和硅烷偶联剂，经高速搅拌分散，制得混合物；

14、(3)将步骤(1)中的固化复合物添加至步骤(2)的混合物中，经高速搅拌分散，然后向其中添加芳香族异氰酸酯化合物继续搅拌分散，制得环氧树脂胶膜用树脂基体；

15、(4)设置涂胶辊温度为25-35℃，将(3)中的环氧树脂基体倒入预浸机胶槽中，将环氧树脂基体按一定单位面积质量涂覆在离型纸上，形成树脂膜，在其上部依次覆聚酯毡或玻纤薄布、pe膜，收卷后将其置于23-30℃恒温室静置45-50h，制得环氧树脂胶膜。

16、进一步地，步骤(1)中液体环氧树脂用量与固化剂用量质量比为2-3。

17、进一步地，步骤(2)和步骤(3)中高速搅拌分散的转速为200-800r/min，分散时间为20-40min。

18、进一步地，步骤(4)中树脂膜单位面积的重量为210-250g/m2；聚酯毡或玻纤薄布单位面积的重量为18-22g/m2。

19、进一步地，步骤(4)中制得的环氧树脂胶膜在70℃条件下的粘度为50000-250000cps。

20、本发明所产生的有益效果为：

21、本发明中选用含有羟基的液体环氧树脂作为树脂组分，使用含有至少2个以上的nco-反应性基团的芳香族异氰酸酯化合物作为扩链剂，在20℃以上的温度条件下与液体环氧树脂反应使树脂基体增稠，经增稠后具备一定的工艺操作性，可直接将混合好的树脂基体进行涂膜并经恒温放置，即可制备得到所需的环氧树脂胶膜。

22、本申请的制备方法在操作过程中，无需加热，常温下即可进行树脂基体混合并发生增稠反应，且不需要额外使用溶剂，可减少对人体的伤害和对环境的污染，本申请中的制备方法还具有操作简单方便的优点；本申请中选用芳香族异氰酸酯化合物作为扩链剂，即可增加环氧树脂膜的韧性，又能够增加其耐热性。

技术特征：

1.一种环氧树脂胶膜，其特征在于，包括树脂基体和载体，所述树脂基体包括以下重量份的组分：含羟基的液体环氧树脂40-60份、增韧剂15-40份、芳香族异氰酸酯化合物10-20份、固化剂5-12份、触变剂1-5份和硅烷偶联剂1-5份；所述芳香族异氰酸酯具有至少2个nco-反应性基团；所述载体为聚酯毡或玻纤薄布。

2.如权利要求1所述的环氧树脂胶膜，其特征在于，所述含羟基的液体环氧树脂包括双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、多官能团环氧树脂和脂肪族醇聚缩水甘油醚中的至少一种。

3.如权利要求1所述的环氧树脂胶膜，其特征在于，所述增韧剂包括端羟基丁腈橡胶、端胺基丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶、环氧树脂与丁腈橡胶的预聚物和分散核壳橡胶中的至少一种。

4.如权利要求1所述的环氧树脂胶膜，其特征在于，所述芳香族异氰酸酯化合物包括聚合二苯甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯和氨基甲酸酯改性的二苯甲烷二异氰酸酯中的至少一种。

5.如权利要求1所述的环氧树脂胶膜，其特征在于，所述固化剂为双氰胺和有机脲类衍生物的混合物；所述触变剂包括气相二氧化硅、纳米碳酸钙和硅粉中的至少一种。

6.权利要求1-5中所述的环氧树脂胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.权利要求6中所述的环氧树脂胶膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中液体环氧树脂用量与固化剂用量质量比为2-3，高速搅拌分散转速为200-600r/min，分散时间为20-40min。

8.权利要求6中所述的环氧树脂胶膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中高速搅拌分散的转速为200-800r/min，分散时间为20-40min。

9.权利要求6中所述的环氧树脂胶膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中树脂膜单位面积的重量为210-250g/m2；聚酯毡或玻纤薄布单位面积的重量为18-22g/m2。

10.权利要求6中所述的环氧树脂胶膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中制得的环氧树脂胶膜在70℃条件下的粘度为50000-250000cps。

技术总结
本发明公开了一种环氧树脂胶膜及其制备方法，该环氧树脂胶膜包括树脂基体和载体，所述树脂基体包括以下重量份的组分：含羟基的液体环氧树脂40‑60份、增韧剂15‑40份、芳香族异氰酸酯化合物10‑20份、固化剂5‑12份、触变剂1‑5份和硅烷偶联剂1‑5份，所述芳香族异氰酸酯具有至少2个NCO‑反应性基团；载体为聚酯毡或玻纤薄布。该环氧树脂胶膜具有成型操作简单、便于操作等优点，且成型后的胶膜质量好，可有效解决现有技术中存在的胶膜质量差、制备过程中能耗大、操作复杂等问题。

技术研发人员：余丽娇,张华川,贾沛阳,李晓阳
受保护的技术使用者：成都鲁晨新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14