本發(fā)明涉及一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑及其制備方法，尤其涉及適用于金屬、碳纖維或特殊復(fù)合材料模內(nèi)注塑的單組份熱固性預(yù)涂粘合劑及其制備方法，該粘合劑對熱固性碳纖維、熱塑性碳纖維及卡夫拉等復(fù)合材料及金屬都有良好的粘接力。

背景技術(shù)：

關(guān)于模內(nèi)鑲件注塑成型裝飾技術(shù)（即IMD）己廣泛用在電子產(chǎn)品上，如：高端筆記本碳纖維與塑料貼合，手機(jī)殼卡夫拉或金屬殼與塑料貼合。

目前的幾種模內(nèi)注塑常用的幾種粘接方式為：

1）首先表面處理，針對模內(nèi)注塑的金屬件一般采用金屬表面納米處理（NMT），針對碳纖維等復(fù)合材料一般采用表面打磨，涂底涂劑，然后直接注塑，但兩種都強(qiáng)度都無法達(dá)到理想的粘接強(qiáng)度且效率低下；2）其它預(yù)涂粘合劑中，一般溶劑型異氰酸酯類粘合劑，粘接強(qiáng)度較低，特別對碳纖維等特殊復(fù)合材料粘接強(qiáng)度非常低，且異氰酸酯類粘合劑本身就耐高溫性差；3）一般熱塑性粘合劑，高溫注塑下粘合劑熱熔后容易對模腔產(chǎn)生污染，不耐高溫而且效率低下。

總之，現(xiàn)有技術(shù)中，通過表面處理后直接注塑，強(qiáng)度不高，而且工藝繁瑣，效率低下；采用其它一般的預(yù)涂粘合劑，可粘接材料范圍有限，粘接強(qiáng)度不高，耐溫性能差，可靠性差。

因此，目前國內(nèi)碳纖維及特殊復(fù)合材料模內(nèi)注塑的預(yù)涂膠尚無良好的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題之一在于：針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑，該粘合劑適用于金屬、碳纖維或特殊復(fù)合材料的模內(nèi)注塑，該粘結(jié)劑可以高效迅速粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度高，耐高溫性能好，且操作方便。

本發(fā)明所要解決的問題之二在于：提供一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑的制備方法，所述方法工藝技術(shù)簡單，易于投入生產(chǎn)擴(kuò)大化。

為解決本發(fā)明的問題之一，本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑,所述粘合劑至少包含下列成分：含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂、溶劑、氨基樹脂固化劑、催化劑。

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，任選地，所述溶劑為丁酮；

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，任選地，所述催化劑為對甲基苯磺酸；

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，任選地，所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂。

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑,按重量份計(jì)，所述粘合劑至少包含下列成分：

含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂? 60-90份

丁酮 10-40份

氨基樹脂固化劑 1-2份

對甲基苯磺酸 0.01-0.05份

根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例，一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑,按重量份計(jì)，所述粘合劑具體包括下列成分：

含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂? 75份

丁酮 25份

氨基樹脂固化劑 1.5份

對甲基苯磺酸 0.02份

在以上技術(shù)方案中，首先環(huán)氧樹脂作為一種重要的熱固性樹脂，具有優(yōu)良的電絕緣性、耐熱性、耐水性、高粘接強(qiáng)度、耐化學(xué)品性和機(jī)械性能，在環(huán)氧樹脂的骨架中引入聯(lián)苯基團(tuán)，一方面可以提高其耐熱性；另一方面也可以減小自由體積以提高韌性和降低吸水性。此外，聯(lián)苯結(jié)構(gòu)是一種液晶結(jié)構(gòu)，含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂是一種液晶環(huán)氧樹脂，具有許多優(yōu)異的性能，如斷裂強(qiáng)度高，韌性好，良好的耐化學(xué)和溶劑性能，玻璃轉(zhuǎn)變溫度高，吸水率低等優(yōu)點(diǎn)。

在固化劑方面選用潛伏性的氨基樹脂，氨基樹脂具有良好的互溶性，具有一定的潛伏性，在對甲基苯磺酸催化劑下能在高溫快速反應(yīng)型成交聯(lián)，交聯(lián)產(chǎn)物具有非常好的附著力，機(jī)械性能及耐腐蝕性。

為了解決本發(fā)明的問題之二，本發(fā)明的一個優(yōu)選的實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑的制備方法,至少包含下列步驟：

1）選用含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂，并將含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂于常溫下溶解于溶劑中；

2）依次加入固化劑和催化劑，攪拌均勻即制成粘合劑成品。

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，任選地，所述溶劑為丁酮；

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，任選地，所述催化劑為對甲基苯磺酸；

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，任選地，所述固化劑為氨基樹脂；

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，任選地，所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂。

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑的制備方法,按重量份計(jì)，所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為60-90份，所述溶劑為10-40份，所述固化劑為 1-2份，所述催化劑為0.01-0.05份。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例，一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑的制備方法,按重量份計(jì)，所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為75份，所述溶劑為25份，所述固化劑為 1.5份，所述催化劑為0.02份。

根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑，所述粘合劑是由如上所述制備方法制成的。

將本發(fā)明的技術(shù)方案所提供或所制得的粘合劑，進(jìn)行模內(nèi)注塑實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果為：

碳纖維與ABS塑料粘合，注塑材料為ABS塑料。通過普通點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行將膠預(yù)涂在碳纖維板一側(cè)，預(yù)涂膠可以室溫下干燥1小時或者用烤箱60℃*10分鐘將溶劑烤干成膜，膜厚控制在20-30μm，干燥后的膠膜不返粘，可存放二周以上；然后再進(jìn)行注塑熱壓，將ABS塑料直接與碳纖維板注塑壓合，用ASTM D1002實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，測試?yán)旒羟袕?qiáng)度結(jié)果能達(dá)到15.0MPa，耐高溫200度 240h不開膠，耐鹽霧240h不開膠,冷熱沖擊高溫:80℃*12小時低溫:-40℃*12小時，20個周期后不開膠，強(qiáng)度基本無衰減；各方面性能均能夠達(dá)到模內(nèi)注塑件下游產(chǎn)品的需求。

需要說明的是，本發(fā)明所述技術(shù)方案中，所提及的原材料、試劑如，丁酮、對甲基苯磺酸、 氨基樹脂、聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂等，本領(lǐng)域技術(shù)人員均可以很方便地通過市售而取得；本發(fā)明所述技術(shù)方案中，所提及的器具和儀器，也均為現(xiàn)有技術(shù)中常用的一般器具和儀器，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地取得和使用。

本發(fā)明具有以下一個或多個或全部的有益效果：

其一，通過選用含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂溶于丁酮溶劑中，用氨基樹脂做固化劑，配合甲基苯磺酸做催化劑，使得產(chǎn)品可以通過預(yù)涂烘烤成膜，然后在與高溫注塑料接觸時快速固化形成交聯(lián)，這樣產(chǎn)品不管從粘接強(qiáng)度及可靠性方面都非常好，粘合劑完全固化后可以耐高溫200℃以上, 具有耐高溫、耐濕性等特點(diǎn)；

其二，在固化劑方面選用潛伏性的氨基樹脂，氨基樹脂具有良好的互溶型，具有一定的潛伏性，在對甲基苯磺酸催化劑下能在高溫快速反應(yīng)形成交聯(lián)，交聯(lián)產(chǎn)物具有非常好的附著力，機(jī)械性能及耐腐蝕性；

其三、本發(fā)明配合模內(nèi)注塑技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)一種模內(nèi)注塑預(yù)生成塑料結(jié)構(gòu)位置預(yù)涂單組份熱固性粘合劑，特別對于碳纖維或復(fù)合材料等難粘材料，粘接強(qiáng)度及可靠性方面表現(xiàn)十分優(yōu)異；

其四、本發(fā)明所述粘合劑為單液型，便于操作，熱固性膠水有利于模腔清潔，高溫下基本不粘模具，且完全固化后可耐高溫達(dá)200度以上；

其五、以往常用于與碳纖維粘合的模內(nèi)注塑的粘合劑，不管是國內(nèi)還是國外的，多數(shù)都需要表面蝕刻或打磨處理，本品無需底涂劑及打磨就有良好的粘接強(qiáng)度，預(yù)涂烘烤成膠膜后，在與高溫的注塑料接觸時迅速固化；

其六、解決一般預(yù)涂膠對碳纖維等復(fù)合材料粘接強(qiáng)度較低及耐高溫性能差等問題；

其七、本發(fā)明所述粘合劑具有低粘度，適用于噴涂兩種施膠工藝；

其八、為國內(nèi)碳纖維及特殊復(fù)合材料模內(nèi)注塑的預(yù)涂膠提供了良好的解決方案。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。下列實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑,所述粘合劑，按重量份計(jì)，包含下列成分：

含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂? 75份

溶劑 25份

氨基樹脂固化劑 1.5份

催化劑 0.02份

所述溶劑為丁酮；

所述催化劑為對甲基苯磺酸；

所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂。

將本實(shí)施例的技術(shù)方案所提供的粘合劑，進(jìn)行模內(nèi)注塑實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果為：不銹鋼片與ABS塑料貼合，注塑材料為ABS塑料。通過普通點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行將膠預(yù)涂在不銹鋼片一側(cè)，預(yù)涂膠可以室溫下干燥1小時或者用烤箱60℃*10分鐘將溶劑烤干成膜，膜厚控制在20-30μm，干燥后的膠膜不返粘，可存放二周以上；然后再進(jìn)行注塑熱壓，將ABS塑料直接與不銹鋼片注塑壓合，用ASTM D1002實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，測試?yán)旒羟袕?qiáng)度結(jié)果能達(dá)到14.2MPa，耐高溫200度 240h不開膠，耐鹽霧240h不開膠,冷熱沖擊高溫:80℃*12小時低溫:-40℃*12小時，20個周期后不開膠，強(qiáng)度基本無衰減；各方面性能均能夠達(dá)到模內(nèi)注塑件下游產(chǎn)品的需求。通過上述技術(shù)方案所得粘合劑，具有如下特性：可迅速粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度高，固化后耐高溫，耐濕性好，操作方便。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑,所述粘合劑，按重量份計(jì)，包含下列成分：

含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂? 60份

溶劑 40份

氨基樹脂固化劑 1份

催化劑 0.01份

所述溶劑為丁酮；

所述催化劑為對甲基苯磺酸；

所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂。

將本實(shí)施例的技術(shù)方案所提供的粘合劑，進(jìn)行模內(nèi)注塑實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果為：

玻璃纖維板與ABS塑料貼合，注塑材料為ABS塑料。通過普通點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行將膠預(yù)涂在玻璃纖維板一側(cè)，預(yù)涂膠可以室溫下干燥1小時或者用烤箱60℃*10分鐘將溶劑烤干成膜，膜厚控制在20-30μm，干燥后的膠膜不返粘，可存放二周以上；然后再進(jìn)行注塑熱壓，將ABS塑料直接與不銹鋼片注塑壓合，用ASTM D1002實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，測試?yán)旒羟袕?qiáng)度結(jié)果能達(dá)到16.5MPa，耐高溫200度 240h不開膠，耐鹽霧240h不開膠,冷熱沖擊高溫:80℃*12小時低溫:-40℃*12小時，20個周期后不開膠，強(qiáng)度基本無衰減；各方面性能均能夠達(dá)到模內(nèi)注塑件下游產(chǎn)品的需求。通過上述技術(shù)方案所得粘合劑，具有如下特性：可迅速粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度高，固化后耐高溫，耐濕性好，操作方便。

實(shí)施例三

一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑,按重量份計(jì)，所述粘合劑至少包含下列成分：

含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂? 90份

溶劑 10份

氨基樹脂固化劑 2份

催化劑 0.05份

所述溶劑為丁酮；

所述催化劑為對甲基苯磺酸；

所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂。

將本發(fā)實(shí)施例的技術(shù)方案所提供的粘合劑，進(jìn)行模內(nèi)注塑實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果為：

凱夫拉板與ABS塑料貼合，注塑材料為ABS塑料。通過普通點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行將膠預(yù)涂在凱夫拉板一側(cè)，預(yù)涂膠可以室溫下干燥1小時或者用烤箱60℃*10分鐘將溶劑烤干成膜，膜厚控制在20-30μm，干燥后的膠膜不返粘，可存放二周以上；然后再進(jìn)行注塑熱壓，將ABS塑料直接與不銹鋼片注塑壓合，用ASTM D1002實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，測試?yán)旒羟袕?qiáng)度結(jié)果能達(dá)到15.6MPa，耐高溫200度 240h不開膠，耐鹽霧240h不開膠,冷熱沖擊高溫:80℃*12小時低溫:-40℃*12小時，20個周期后不開膠，強(qiáng)度基本無衰減；各方面性能均能夠達(dá)到模內(nèi)注塑件下游產(chǎn)品的需求。

實(shí)施例四

一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑的制備方法,包含下列步驟：

1）選用含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂，并將含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂于常溫下溶解于溶劑中；

2）依次加入固化劑和催化劑，攪拌均勻即制成粘合劑成品。

所述溶劑為丁酮；

所述催化劑為對甲基苯磺酸；

所述固化劑為氨基樹脂；

所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂。

按重量份計(jì)，所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為75份，所述溶劑為25份，所述固化劑為 1.5份，所述催化劑為0.02份。

將本實(shí)施例的技術(shù)方案所制得的粘合劑，進(jìn)行模內(nèi)注塑實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果為：

碳纖維與PC塑料貼合，注塑材料為聚碳酸酯（PC）塑料。通過普通點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行將膠預(yù)涂在碳纖維板一側(cè)，預(yù)涂膠可以室溫下干燥1小時或者用烤箱60℃*10分鐘將溶劑烤干成膜，膜厚控制在20-30μm，干燥后的膠膜不返粘，可存放二周以上；然后再進(jìn)行注塑熱壓，將聚碳酸酯（PC）塑料直接與碳纖維板注塑壓合，用ASTM D1002實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，測試?yán)旒羟袕?qiáng)度結(jié)果能達(dá)到14.6MPa，耐高溫200度 240h不開膠，耐鹽霧240h不開膠,冷熱沖擊高溫:80℃*12小時低溫:-40℃*12小時，20個周期后不開膠，強(qiáng)度基本無衰減；各方面性能均能夠達(dá)到模內(nèi)注塑件下游產(chǎn)品的需求。

通過上述技術(shù)方案所得粘合劑，具有如下特性：可迅速粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度高，固化后耐高溫，耐濕性好，操作方便。

實(shí)施例五

在實(shí)施例四的基礎(chǔ)上，在一種單組份熱固性預(yù)涂粘合劑的制備方法中，將各原料試劑的組成分別進(jìn)行如下改變：

按重量份計(jì)，所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為60份，所述溶劑為40份，所述固化劑為 1份，所述催化劑為0.01份。

按重量份計(jì)，所述含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂為90份，所述溶劑為10份，所述固化劑為 2份，所述催化劑為0.05份。

將本實(shí)施例中的技術(shù)方案所提供或所制得的粘合劑，進(jìn)行模內(nèi)注塑實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果為：

玻璃片與PC塑料貼合，注塑材料為聚碳酸酯（PC）。通過普通點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行將膠預(yù)涂在玻璃片一側(cè)，預(yù)涂膠可以室溫下干燥1小時或者用烤箱60℃*10分鐘將溶劑烤干成膜，膜厚控制在20-30μm，干燥后的膠膜不返粘，可存放二周以上；然后再進(jìn)行注塑熱壓，將聚碳酸酯（PC）直接與玻璃片注塑壓合，用ASTM D1002實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，測試?yán)旒羟袕?qiáng)度結(jié)果能達(dá)到9.0MPa，耐鹽霧240h不開膠,1000h加速老化不脫膠，強(qiáng)度衰減小于20%，各方面性能均能夠達(dá)到模內(nèi)注塑件下游產(chǎn)品的需求。

通過上述技術(shù)方案所得粘合劑，具有如下特性：可迅速粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度高，固化后耐高溫，耐濕性好，操作方便。

本發(fā)明并不局限于上述具體實(shí)施方式，根據(jù)上述說明書的揭示和指導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?，其變更也?yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。