一种绝缘胶粘剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及胶粘剂，具体涉及一种绝缘胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、环氧树脂是其分子结构中含有2个或2个以上环氧基，在搭配合适固化剂存在下能形成三维网络状固化物的化学物的总称。由于环氧树脂分子结构中含有独特的环氧基、羟基以及醚键等活性基团和极性基团，赋予了环氧树脂极好的介电性能、力学性能、粘接性能和耐腐蚀性能，且固化后收缩率和线膨胀系数小，固化物尺寸稳定，工艺性好，具有极佳的综合性能，更由于环氧树脂的配方设计灵活性和多样性，能获得几乎能适应各种性能要求，可被加工成涂料、复合材料和胶黏剂等，在防腐涂覆、电气绝缘、风力叶片、新能源汽车、光伏发电、军工、航空航天等各个领域应用极为广泛。但环氧树脂固化物是交联度很高的空间三维网状结构，分子链间不易滑动，内应力较大，导致环氧树脂固化后存在脆性较大，韧性不足，耐老化性差、低温性较差以及容易开裂的问题。

2、随着铁路全面提速和轨道结构现代化的发展，铁轨胶接绝缘技术在全路得到了广泛的运用。铁轨胶结绝缘接头(glued insulatedjoint)是指用特制黏结剂和高强度绝缘布等材料将接头夹板与钢轨固结而成的绝缘钢轨接头，安装在铁路信号机的闭塞分区分界或区间内，以满足轨道电路闭塞分区的分隔需要。因铁轨长度有限，在现场安装接头时，需在胶接绝缘夹板与钢轨腹部之间涂抹高强度胶粘剂，将一段一段的钢轨连接成整体无缝钢轨。由于铁轨高电压高振动的要求，对涂抹在铁轨接头的胶粘剂要求具有极高的绝缘性和粘接性，极低的吸水率，且耐老化性能优异。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种绝缘胶粘剂及其制备方法和应用，解决现有技术中获得满足铁轨接头的胶粘剂要求的新的胶粘剂技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种绝缘胶粘剂，由组合物a和组合物b混合得到，所述组合物a和所述组合物b的质量比为(3-5):1，所述组合物a由第一原料混合得到，所述第一原料，按照质量份数计算，包括：

3、双酚a型环氧树脂60份～120份；

4、润湿剂0.1份～1份；

5、改性树脂40份～80份；

6、增韧剂10份～20份；

7、稀释剂5份～10份；

8、偶联剂1份～3份；

9、第一硅灰石60份～120份；

10、增稠剂3份～5份；

11、所述改性树脂为丙烯酸酯；

12、所述组合物b由第二原料混合得到，所述第二原料按照重量份数计算，包括：

13、第一固化剂10份～40份；

14、第二固化剂10份～40份；

15、促进剂1份～10份；

16、第二硅灰石60份～120份。

17、进一步地，所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为150g/eq～210g/eq，所述双酚a型环氧树脂在25℃下的平均粘度小于11000mpas；所述润湿剂为离子型润湿剂；和/或，所述增韧剂为清大奇士vl-1、vl-2、vl-3、vl-4和vl-6增韧剂中的一种或者多种；和/或，所述偶联剂为kh560；和/或，所述增稠剂为气相二氧化硅。

18、进一步地，所述第一固化剂为第一改性脂环胺，胺值当量为200～800mg koh/g，在25℃下的平均黏度小于400mpa·s；和/或，所述第二固化剂为第二改性脂环胺，在25℃下的平均黏度小于8000mpa·s。

19、进一步地，所述促进剂为dmp-30、1,3-环己二甲胺、n,n-二甲基苯胺和三乙醇胺中的一种或者多种。

20、进一步地，所述双酚a型环氧树脂为epikote 828、e51、der331、der332和cyd-128中的一种或者多种；所述丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯和丙烯酸十二酯中的一种或者多种。

21、进一步地，所述稀释剂为丁基缩水甘油醚、碳十二十四烷基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚和苄基缩水甘油醚中的一种或者多种。

22、此外，本发明还提出一种上述绝缘胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

23、s1、制备组合物a：将双酚a型环氧树脂、润湿剂、改性树脂、增韧剂和稀释剂混合，之后加入偶联剂、硅灰石和增稠剂混合分散得到组合物a；

24、制备组合物b：将第一固化剂、第二固化剂和促进剂混合，之后添加第二硅灰分混合分散得到组合物b；

25、s2、将所述组合物a和所述组合物b混合得到绝缘胶粘剂。

26、进一步地，在制备组合物a中，所述混合的温度为40～60℃，所述分散的转速为1000rpm～2500rpm，分散的时间为1-2h。

27、进一步地，在制备组合物b中，所述分散的转速为1000rpm～2000rpm，分散的时间为1-2h。

28、此外，本发明还提出一种上述绝缘胶粘剂或者上述制备方法制得的绝缘胶粘剂在轨道接头和轨道螺栓固定方面的应用。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

30、1)本发明利用低粘度的双酚a型环氧树脂和奇士增韧剂相配合，形成海岛状的分散相，使环氧胶具备较好的强度和韧性，且有利于提高胶粘剂与铁轨的附着力。

31、(2)本发明添加低粘度的丙烯酸酯树脂作为改性树脂，可极大提高胶粘剂的内聚力，从而提高固化物的粘接强度，且能明显提高胶粘剂耐热性和耐老化性；

32、(3)本发明采用低粘度双酚a型环氧树脂与奇士增韧剂配合，形成有效的三维网络结构，利用丙烯酸酯树脂互穿其中，可形成有效的ipn增韧效果，在提高机械强度的前提下，进一步提高胶粘剂的韧性和强度，获得一种轨道用高强度高绝缘胶粘剂，符合铁轨接头的胶粘剂的要求。ipn(interpenetrating polymernetwork)即是两种或两种以上的共混聚合物，分子链相互贯穿，并至少一种聚合物分子链以化学键的方式交链而形成的网络结构。

技术特征：

1.一种绝缘胶粘剂，其特征在于，由组合物a和组合物b混合得到，所述组合物a和所述组合物b的质量比为(3-5):1，所述组合物a由第一原料混合得到，所述第一原料，按照质量份数计算，包括：

2.根据权利要求1所述的绝缘胶粘剂，其特征在于，所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为150g/eq～210g/eq，所述双酚a型环氧树脂在25℃下的平均粘度小于11000mpas；和/或，所述润湿剂为离子型润湿剂；和/或，所述增韧剂为清大奇士vl-1、vl-2、vl-3、vl-4和vl-6增韧剂中的一种或者多种；和/或，所述偶联剂为kh560；和/或，所述增稠剂为气相二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的绝缘胶粘剂，其特征在于，所述第一固化剂为第一改性脂环胺，胺值当量为200～800mg koh/g，在25℃下的平均黏度小于400mpa·s；和/或，所述第二固化剂为第二改性脂环胺，在25℃下的平均黏度小于8000mpa·s。

4.根据权利要求1所述的绝缘胶粘剂，其特征在于，所述促进剂为dmp-30、1,3-环己二甲胺、n,n-二甲基苯胺和三乙醇胺中的一种或者多种。

5.根据权利要求2所述的绝缘胶粘剂，其特征在于，所述双酚a型环氧树脂为epikote828、e51、der331、der332和cyd-128中的一种或者多种；所述丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯和丙烯酸十二酯中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的绝缘胶粘剂，其特征在于，所述稀释剂为丁基缩水甘油醚、碳十二十四烷基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚和苄基缩水甘油醚中的一种或者多种。

7.一种权利要求1-6任一项所述的绝缘胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的绝缘胶粘剂的制备方法，其特征在于，在制备组合物a中，所述混合的温度为40～60℃，所述分散的转速为1000rpm～2500rpm，分散的时间为1-2h。

9.根据权利要求7所述的绝缘胶粘剂的制备方法，其特征在于，在制备组合物b中，所述分散的转速为1000rpm～2000rpm，分散的时间为1-2h。

10.一种权利要求1-6任一项所述的绝缘胶粘剂或者权利要求7-9任一项所述的制备方法制得的绝缘胶粘剂在轨道接头和轨道螺栓固定方面的应用。

技术总结
本发明公开一种绝缘胶粘剂及其制备方法和应用，属于胶粘剂技术领域。所述绝缘胶粘剂，由组合物A和组合物B混合得到，所述组合物A和所述组合物B的质量比为(3‑5):1，所述组合物A由第一原料混合得到，所述第一原料包括双酚A型环氧树脂60份～120份；润湿剂0.1份～1份；改性树脂40份～80份；所述组合物B由第二原料混合得到。此外，本发明还提出一种上述绝缘胶粘剂的制备方法，包括：将组合物A和组合物B混合绝缘胶粘剂。此外，本发明还提出一种上述绝缘胶粘剂或者上述制备方法制得的绝缘胶粘剂在轨道接头和轨道螺栓固定方面的应用。本发明提出的绝缘胶粘剂符合铁轨接头的胶粘剂的要求。

技术研发人员：粟再祥,陈波
受保护的技术使用者：邵阳把兄弟新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15