专利名称：一种光纤陀螺用弹性粘合剂及其制备方法
技术领域：
本发明 涉及一种弹性粘合剂及其制备方法，特别是一种光纤陀螺用弹性粘合 剂及其制备方法。
背景技术：
光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的角速度光纤传感器，光纤线圈是其重要的组 成部分之一。为了确保在振动环境下线圈具有良好的坚固性，需要对光纤线圈进行适当的 封装。目前通常的做法是用粘合剂使光纤与光纤以及光纤线圈与陀螺骨架粘结在一起，进 而成为一个整体。通过粘合剂的封装，能够显著提高光纤线圈的热稳定性及光纤线圈的整 体抗震动性、抗冲击性。光纤对外加应力非常敏感，对于封装后的光纤线圈而言，由于胶粘剂与光纤的热 膨胀系数不匹配，当温度变化时胶粘剂会对光纤产生外加热应力，进而影响光纤的保偏性 能。为减小固胶对光纤环和光纤陀螺的影响，对光纤环用胶的要求是弹性模量大； 绝缘性能好；粘结力强、固化内应力小；耐老化；对湿度、温度等环境稳定性好；长期使用 耐疲劳好；蠕变、滞后小；使用简便、无毒；可操作时间长。文献报道的光纤陀螺用粘合剂主要有两种，一种是美国EPOXY Technology公 司研制的EP0-TEK353ND(以下简称353ND胶)热固化胶，353ND胶是双组分胶，为高温应用条 件下研制的一种热固化环氧树脂胶，对多种溶剂和化学品具有优异的抵抗性。但该胶的适 用期较短，只有4个小时，混合后的气泡多难以消除，固化后强大的收缩力所产生的内应力 无法消除，以及极大的脆性不适用于易弯曲的光纤粘接^黄春娟·ΕΡ0-ΤΕΚ 353ND热固化胶 在光纤耦合器制作中的应用[J] ·自动驾驶仪与红外技术，2005，(4):34-36).另一种是 双组分室温硫化加成型硅橡胶，由含乙烯基端基的聚二甲基硅氧烷在钼络合物的催化作用 下，与多官能度的含氮硅烷起加成反应，从而发生链增长和链交联的一种硅橡胶。由于固胶 为富于弹性的硅橡胶，减小应力对光纤的影响。但该胶的适用期仍然较短，只有4个小时， 催化剂为含钼络合物〈孟照魁，伊小素等 光纤陀螺线圈的涂胶工艺及其涂胶装置·中 国，CN 1597143Α[Ρ]. 2005-03-23、。环氧树脂是是一类具有良好黏结性、电绝缘性、化学稳定性的弹性高分子材料，可 作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体，广泛应用于建筑、机械电子电气、航空航天等 领域。

发明内容
本发明的目的之一在于提供一种光纤陀螺用弹性粘合剂。本发明的目的之二在于提供该粘合剂的制备方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案
一种光纤陀螺用弹性粘合剂，为双组份的弹性粘合剂，其特征在于组分一为柔性链超支化固化剂；组分二为柔性链环氧树脂；在使用时，两组份按1:1 1:3的质量比混合后， 在80°C条件下48小时固化。上述的柔性链超支化固化剂是端叔胺基柔性链超支化聚合物。该超支化聚合物的 支链结构主要由一C_N_键组成，使得该超支化聚合物同时具有高的柔性、耐水性和强度。上述的端叔胺基柔性链超支化聚合物是以三乙醇胺为“核”分子，以β -N，N’ - 二 羟乙基氨基丙酸甲酯为支化分子进行酯交换反应，得到端羟基柔性链超支化聚合物；然后 将该端羟基柔性链超支化聚合物与叔胺基丙酸甲酯进行酯交换反应而制备得到。上述的β -N, N' - 二羟 乙基氨基丙酸甲酯是以二乙醇胺与丙烯酸甲酯反应制备得 到的。上述的叔胺基丙酸甲酯是仲胺化合物与丙烯酸甲酯反应制备的。上述的仲胺化合物为二甲胺、二乙胺、二(Ν，Ν'_ 二甲胺基丙基)氨。上述的柔性链超支化固化剂的结构式为
权利要求
1.一种光纤陀螺用弹性粘合剂，为双组份的弹性粘合剂，其特征在于组分一为柔性 链超支化固化剂；组分二为柔性链环氧树脂；在使用时，两组份按1:1 1:3的质量比混合 后，在80°C条件下48小时。
2.根据权利要求1所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的柔性链超支化 固化剂是端叔胺基柔性链超支化聚合物，该超支化聚合物的支链结构主要由_C_N—键组 成，使得该超支化聚合物同时具有高的柔性、耐水性和强度。
3.根据权利要求2所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的端叔胺基柔性链 超支化聚合物是以三乙醇胺为“核”分子，以β "N, N' - 二羟乙基氨基丙酸甲酯为支化分子 进行酯交换反应，得到端羟基柔性链超支化聚合物；然后将该端羟基柔性链超支化聚合物 与叔胺基丙酸甲酯进行酯交换反应而制备得到。
4.根据权利要求3所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的β-N，N'-二羟乙 基氨基丙酸甲酯是以二乙醇胺与丙烯酸甲酯反应制备得到的。
5.根据权利要求3所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的叔胺基丙酸甲酯 是仲胺化合物与丙烯酸甲酯反应制备的。
6.根据权利要求5所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的仲胺化合物为 二甲胺、二乙胺、二(N，N' - 二甲胺基丙基)氨。
7.根据权利要求3所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的柔性链超支化固 化剂的结构式为
8.根据权利要求1所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的柔性链环氧树脂 为环氧当量为150 500g. mo Γ1的脂肪族或脂环族环氧树脂。
9.根据权利要求8所述的光纤陀螺用弹性粘合剂，其特征在于所述的柔性链环氧树脂 为丁二醇二缩水甘油醚、聚1，2-环己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚或聚丙 二醇二缩水甘油醚。
10.一种制备根据权利要求1所述的光纤陀螺用弹性粘合剂的方法，其特征在于该方 法的具体步骤为a. β-N，N’-二羟乙基氨基丙酸甲酯的制备将二乙醇胺和丙烯酸甲酯按1:1 1:1.2 的摩尔比混合均勻，在40°C搅拌反应证，然后升温至100°C，减压蒸馏除去过量的丙烯酸甲 酯，冷却即得浅黄色透明液体产物β-N，N’-二羟乙基氨基丙酸甲酯，其结构式为
全文摘要
本发明涉及一种光纤陀螺用弹性粘合剂及其制备方法。该弹性粘合剂为双组分的粘合剂，其组分一为柔性链超支化固化剂；组分二为柔性链环氧树脂；在使用时，两组分按1:1～1:3的质量比混合后，在80℃条件下48小时固化。本发明的光纤陀螺用弹性粘合剂不仅具有良好的高低温性能稳定性，而且具有良好的尺寸稳定性，同时满足了弹性和强度的要求。实现了弹性粘合剂的低粘度、长操作期、高弹性模量、良好的韧性等性能，满足光纤陀螺用胶的要求，为光纤陀螺的制作提供合适的粘合剂，提高光纤陀螺的工作性能。
文档编号G01C19/64GK102140324SQ201110039549
公开日2011年8月3日 申请日期2011年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者崔后礼, 张宝华, 罗静贞, 翁燕青, 薛兴旺, 陈斌 申请人:上海大学, 上海物竞化工科技有限公司