CN102516890A - 一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂。属于双组分丙烯酸酯胶粘剂技术领域。它主要是解决现有快固型丙烯酸酯结构胶粘剂在经过180℃烘烤后，胶层结构发生破坏而满足不了结构粘接要求的问题。它的主要特征是：包括主剂和固化剂两个组分；主剂组分：25~80份至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0~25份甲基丙烯酸，0~25份弹性体，0.1~5份稳定剂，0.5~8份引发剂，0~50份无机填料；固化剂组分：25~80份至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0~25份甲基丙烯酸，0~25份弹性体，1~10份促进剂，0~50份无机填料；两组分中至少有一个组分中含有弹性体。本发明在180℃烘烤30分钟后拉伸剪切强度可达到20.67MPa，保持率大于100%，主要用于耐高温丙烯酸酯胶粘剂。

Description

一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂

技术领域

本发明属于双组分丙烯酸酯胶粘剂技术领域，具体涉及一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂。 

背景技术

由于快固型丙烯酸酯结构胶粘剂具有室温快速固化、强度高、韧性好、可油面粘接、适应性强、工艺简便等显著特点，因此广泛用于宇航、航空、汽车、机械、舰船、电子、电器、仪表、建筑、家具、玩具、铁路车辆、土木工程、工艺美术等行业的结构粘接、小件装配、大件组装、应急修复、防渗堵漏、铭牌粘贴等。在尖端技术和高科技方面也得到了较好的应用。 

随着汽车工业技术的发展和对汽车产品的进一步要求，汽车部件越来越多的使用铝合金等轻质合金。这种工艺改变了原先的焊接工艺，转而使用粘接工艺。同时，为了使整车骨架具有良好的耐腐性能，要求汽车骨架进行电泳工艺，。由于汽车材料和工艺的改变，使得所使用的胶粘剂不仅对材料有良好的粘接性能，同时需要胶粘剂有良好的耐热性能，要求在180℃烘烤30分钟后胶粘剂的力学性能不能明显下降。一般的丙烯酸酯胶通过180℃烘烤30分钟后，强度衰减很快，通常只有3~5MPa，保持率为20~30%。也就是说通过180℃烘烤后，胶层结构发生了破坏，满足不了结构粘接的要求。 

发明内容

本发明针对汽车工艺要求以及普通丙烯酸酯胶粘剂的不足提供了一种耐高温的丙烯酸酯胶粘剂。运用本发明制备出的丙烯酸酯胶粘剂在180℃烘烤30分钟后拉伸剪切强度可达到20.67MPa，保持率大于100%。 

本发明丙烯酸酯胶粘剂的技术解决方案是：一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，是双组分胶粘剂，包括主剂和固化剂两个组分，其特征在于：（1）主剂组分：25~80份至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0~ 25份甲基丙烯酸，0~25份弹性体， 0.1~5份稳定剂，0.5~ 8份引发剂，0~50份无机填料。（2）固化剂组分：25~80份至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0~ 25份甲基丙烯酸，0~ 25份弹性体，1~ 10份促进剂，0~50份无机填料。（3）两组分中至少有一个组分中含有弹性体。 

本发明中技术解决方案所说的单体可以是单甲基丙烯酸酯单体、二甲基丙烯酸酯单体、多甲基丙烯酸酯单体或其混合物。 

本发明中技术解决方案所说的单甲基丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯或其混合物。 

本发明中技术解决方案所说的单甲基丙烯酸酯单体最好是甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物。 

本发明中技术解决方案所说的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物的比例为6:1~1:3。 

本发明中技术解决方案所说的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物的最好比例为4:1~1:2。 

本发明中技术解决方案所说的引发剂是过氧化物。 

本发明中技术解决方案所说的弹性体是氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶、氯丁橡胶。 

本发明中技术解决方案所说的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物或其混合物。 

本发明中技术解决方案所说的所述的无机填料是碳酸钙、硅微粉、硅酸铝或其混合物。 

本发明中技术解决方案所说的促进剂是胺类、硫脲类、醛胺缩合物或其混合物。 

采用本发明方法制备的丙烯酸酯胶粘剂是一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，用于多种材质的自粘和互粘。在汽车制造领域具有广泛的应用。 

具体实施方式

本发明的耐高温丙烯酸酯胶粘剂的相关性能测试，拉伸强度和断裂伸长率为胶粘剂固化物的物理性能，拉伸剪切强度所用试片均为铝试片。 

下列实施例将更详细介绍本发明，但本发明不局限于此。 

 实施例1： 

  配比                          主剂                固化剂

甲基丙烯酸甲酯                50.7％Wt       37.2％Wt

甲基丙烯酸羟乙酯              15.1％Wt       15％Wt 

甲基丙烯酸环己酯              10.1％Wt       10％Wt

甲基丙烯酸                       6.1％Wt         15％Wt

丁腈橡胶                         12.1％Wt         13％Wt

1、4-对苯二酚                  0.1％Wt 

异丙苯过氧化氢                5.8％Wt 

取代硫脲                              4.8％Wt 

甲基丙烯酸磷酸酯              5％Wt

制备方法：

（1）主剂：将单体和甲基丙烯酸投入反应釜中，加入弹性体，搅拌至弹性体完全溶解，加入稳定剂和无机填料，搅拌均匀，加入异丙苯过氧化氢，搅拌均匀。（2）固化剂组分：将单体和甲基丙烯酸投入反应釜中，加入弹性体，搅拌至弹性体完全溶解，加入取代硫脲、甲基丙烯酸磷酸酯和无机填料，搅拌均匀。

性能测试： 

1、常温强度将制好的试片固化24小时后，按GB/T 7124-1986执行拉伸剪切强度；

2、高温强度 将制好的试片固化24小时后，放入180±5℃烘箱中烘烤30分钟，拿出后冷却至室温，再按GB/T 7124-1986执行拉伸剪切强度；

3、保持率 高温强度与常温强度的比值。

测试结果见表1。 

 实施例2： 

  配比                             主剂                  固化剂

甲基丙烯酸甲酯                40.5％Wt          29.8％Wt

甲基丙烯酸羟乙酯              12.1％Wt          12％Wt 

甲基丙烯酸环己酯              8.1％Wt           8％Wt

甲基丙烯酸                       4.8％Wt            12％Wt

丁腈橡胶                          9.7％Wt            10.4％Wt

1、4-对苯二酚                 0.1％Wt 

异丙苯过氧化氢                4.7％Wt 

取代硫脲                             3.8％Wt 

甲基丙烯酸磷酸酯              4％Wt

碳酸钙                             20％Wt              20％Wt

制备方法同实施例1。

性能测试同实施例1。 

测试结果见表1。 

  

实施例3：

  配比                          主剂                        固化剂

甲基丙烯酸甲酯               35.5％Wt             26.5％Wt

甲基丙烯酸羟乙酯             10.6％Wt            10.5％Wt 

甲基丙烯酸环己酯            7％Wt                 7％Wt

甲基丙烯酸                     4.2％Wt               10.5％Wt

丁腈橡胶                        8.5％Wt                9.1％Wt

1、4-对苯二酚                 0.1％Wt 

异丙苯过氧化氢                4.1％Wt 

取代硫脲                            3.4％Wt 

甲基丙烯酸磷酸酯               3％Wt

碳酸钙                            30％Wt                   30％Wt

制备方法同实施例1。

性能测试同实施例1。 

测试结果见表1。 

 实施例4： 

  配比                             主剂                     固化剂

甲基丙烯酸甲酯               30.4％Wt              22.3％Wt

甲基丙烯酸羟乙酯             9.1％Wt               9％Wt 

甲基丙烯酸环己酯             6％Wt                 6％Wt

甲基丙烯酸                      3.6％Wt               9％Wt

丁腈橡胶                         7.3％Wt               7.8％Wt

1、4-对苯二酚                  0.1％Wt 

异丙苯过氧化氢                3.5％Wt 

取代硫脲                             2.9％Wt 

甲基丙烯酸磷酸酯               3％Wt

碳酸钙                             40％Wt                  40％Wt

制备方法同实施例1。

性能测试同实施例1。 

测试结果见表1。 

 实施例5： 

  配比                                 主剂                    固化剂

甲基丙烯酸甲酯                   25.3％Wt            18.6％Wt

甲基丙烯酸羟乙酯                 7.6％Wt             7.5％Wt 

甲基丙烯酸环己酯                 5％Wt               5％Wt

甲基丙烯酸                          3％Wt                7.5％Wt

丁腈橡胶                             6.1％Wt               6.5％Wt

1、4-对苯二酚                     0.1％Wt 

异丙苯过氧化氢                    2.9％Wt 

取代硫脲                                 2.4％Wt 

甲基丙烯酸磷酸酯                 2.5％Wt

碳酸钙                                 50％Wt               50％Wt

制备方法同实施例1。

性能测试同实施例1。 

测试结果见表1。 

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Claims (11)

1.一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，是双组分胶粘剂，包括主剂和固化剂两个组分，其特征在于： 

（1）主剂组分：25~80份至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0~ 25份甲基丙烯酸，0~25份弹性体， 0.1~5份稳定剂，0.5~ 8份引发剂，0~50份无机填料；

（2）固化剂组分：25~80份至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0~ 25份甲基丙烯酸，0~ 25份弹性体，1~ 10份促进剂，0~50份无机填料；

（3）两组分中至少有一个组分中含有弹性体。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体是单甲基丙烯酸酯单体、二甲基丙烯酸酯单体、多甲基丙烯酸酯单体或其混合物。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的单甲基丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯或其混合物。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的单甲基丙烯酸酯单体最好是甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物。

5.根据权利要求4所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物的比例为6:1~1:3。

6.根据权利要求4所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物的最好比例为4:1~1:2

根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的引发剂是过氧化物。

7.根据权利要求7所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的过氧化物是过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯或其混合物。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的弹性体是氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚醚橡胶、SBS等橡胶类弹性体或其混合物。

9.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物或其混合物。

10.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的无机填料是碳酸钙、硅微粉、硅酸铝或其混合物。

11.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：所述的促进剂是胺类、硫脲类、醛胺缩合物或其混合物。