CN102775952B - 一种塑料玩具修补胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种塑料玩具修补胶及其制备方法，属于塑料粘接修补技术领域。本发明主要解决塑料玩具损坏后，因难以辨别塑料材质而无法选择适合的胶粘剂，以致粘接修补失败的问题。本发明的塑料玩具修补胶包括A组分和B组分，A组分由双酚A环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、偶联剂、触变剂组成；B组分由超长链低分子聚酰胺、氯磺化聚乙烯改性胺、叔胺促进剂组成。本发明的修补胶对ABS、PC、PVC、PS、POM、PA、PE、PP等材料均有一定的粘接能力，粘接表面只需打磨处理，便于玩具家庭修补使用；胶体抗冲击、抗剥离强度高，避免粘接接头受力脆性断裂；本发明不含溶剂，固化物无毒无害，避免儿童舔咬对身体造成伤害。

Description

一种塑料玩具修补胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料粘接修补领域，具体讲是一种塑料玩具修补胶及其制备方法。

背景技术

我国有超过3亿儿童，玩具是儿童益智的必须消费品，儿童好奇、好动的天性，加上塑料玩具材质本身强度不高，致使塑料玩具很容易破损，甚至折断。这些坏掉的玩具由于难以修补，而大多数被闲置或丢弃。这给环境带来污染的同时，也造成了资源巨大的浪费。

塑料玩具常用塑料材质包括：PE、PP、ABS、PC、PVC、PS、POM、PA等类型。目前市场上尚无专门的能够同时满足上述所有材质粘接的塑料玩具修补胶，普通消费者大多采用瞬干胶（如502）或丙烯酸酯AB胶（如哥俩好）等对破损玩具进行修补，这些胶种因为反应速度快，放热量大，导致粘接接头处内应力极大，加之胶体本身脆性大，致使粘接部位承受外力时很容易脆性断裂，难以满足塑料玩具修补的需要。

专利CN1443822A，提到一种塑料用瞬干胶，可实现对多种塑料材质的粘接，但含有二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃等高毒性溶剂，儿童舔咬过程中可能对身体造成不良影响，所以不能用于儿童玩具修补使用。专利CN102206479A提到一种聚氨酯橡胶胶粘剂，主要用于金属、橡胶、塑料、纤维、木材、陶瓷、玻璃、皮革等自身或相互的粘接，但塑料具体材质、粘接强度数据并未给出。且该胶粘剂为溶剂型，含有三氯乙烯等毒性溶剂，不宜用于儿童玩具修补使用。专利CN1247725C提到一种环保型万能胶，也提到可以用于塑料粘接，但塑料材质，强度数值均未提出，溶剂虽然不含苯类溶剂，但二氯乙烷、二氯甲烷同样为毒性溶剂，不适于儿童玩具修补使用。专利CN85109217,专利CN102352210A提到一种PP、PE粘接用胶。专利CN101906284A，提到一种塑料用紫外光固化胶，只适于透明材料粘接，不能用于玩具修补使用。专利CN102181249A、CN101931061A、CN101457133B，CN1268542A,提到一种ABS粘接用胶。专利CN102264857A，提到一种PC粘接用胶。专利CN100366696C，提到一种溶剂型胶粘剂，只针对PVC粘接。

发明内容

本发明的目的是提供一种对PE、PP、ABS、PC、PVC、PS、POM、PA等塑料玩具常用材质均有一定粘接修补能力的通用型塑料玩具修补胶，既可室温固化又可加热固化，满足家庭修补的需要，减少资源的浪费。

本发明主要解决塑料玩具损坏后，因难以辨别塑料材质而无法选择适合的胶粘剂，以致粘接修补失败的问题。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，一种塑料玩具修补胶，由A组分和B组分按重量比1:1配制而成，所述A组分由以下重量比原料组成：双酚A环氧树脂40～60份，聚氨酯改性环氧树脂40～60份，偶联剂1～3份，触变剂20～30份；B组分由以下重量比的原料组成：胺值为150±10mgKOH/g的超长链低分子聚酰胺100～150份，氯磺化聚乙烯改性胺1～15份，叔胺促进剂1～3份。

所述双酚A环氧树脂，环氧值0.48～0.54；所述双酚A环氧树脂为NPEL-128，台湾南亚生产；

所述聚氨酯改性双酚A环氧树脂，环氧值为0.45～0.47，所述聚氨酯改性环氧树脂Hypox UA 10，美国CVC公司生产，聚氨酯改性环氧可提高胶粘剂对大多数塑料材质的粘接强度；

所述偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷Z-6040，道康宁公司生产；

所述叔胺促进剂为2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚，型号：K-54，深圳市佳迪达化工有限公司；

所述触变剂为纳米碳酸钙，SPT-N,上海卓越纳米材料有限公司生产。气相法白炭黑RS-720，卡博特公司生产；

所述超长链低分子聚酰胺胺值为150±10mgKOH/g，sunmide-301D空气化工生产，超长链低分子聚酰胺赋予修补胶较为优异的塑料粘接性能，与传统环氧-低分子聚酰胺体系相比，其抗冲击强度与抗剥离强度大幅提高，避免粘接结构受力脆性断裂；

所述氯磺化聚乙烯改性胺为氯磺化聚乙烯改性二乙烯三胺、氯磺化聚乙烯改性三乙烯四胺、氯磺化聚乙烯改性四乙烯五胺、氯磺化聚乙烯改性多乙烯多胺其中一种或多种的混合，其分子链段中含有与PP、PE相似的链段结构，可增强修补胶对PP、PE的粘接强度；

所述氯磺化聚乙烯改性胺的制备方法如下：将氯磺化聚乙烯，胺类固化剂按一定比例溶于甲苯，乙酸丁酯中溶解配成溶液，然后加入反应釜中，水浴加热至100℃～120℃，搅拌恒温反应1～2h,冷却后出料，即得到氯磺化聚乙烯改性胺固化剂溶液。其中氯磺化聚乙烯型号为HYPALON 30，美国杜邦公司生产；

本发明还公开了一种塑料玩具修补胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，A组分制备：先将双酚A环氧树脂与聚氨酯改性环氧树脂于70～75℃下烘烤12h，触变剂于160℃烘烤4h，将树脂、偶联剂在干燥条件下混合搅拌均匀，时间30min，温度25℃，相对湿度≤10%。之后加入触变剂，三辊机研磨分散后出料；

B组分制备：首先将超长链低分子聚酰胺与促进剂加入反应釜中，混合搅拌均匀后加入氯磺化聚乙烯改性胺固化剂溶液，搅拌混合20～30min,80℃减压蒸馏，脱除甲苯、乙酸丁酯，冷却后出料包装

本发明的有益效果是：

1.该胶对ABS、聚碳酸酯PC、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、聚甲醛POM、聚酰胺PA、聚乙烯PE、聚丙烯PP等材料均有一定的粘接能力，粘接表面只需打磨处理，便于塑料玩具家庭修补使用；

2.胶体抗冲击，抗剥离强度高，避免粘接接头处受力脆性断裂；

3.本胶不含有毒溶剂；且固化后，胶体无毒无害，避免儿童舔咬对身体造成伤害。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合实例详细说明一种塑料玩具修补胶及其制备方法。剪切强度按GB/T 7124-1986标准进行测试，试样25℃固化72小时后，测试其剪切强度，各实例测试数据见表一。

实施例1

A组分的制备：称取双酚A环氧树脂NPEL-12840g，聚氨酯改性环氧树脂HYPOX UA1060g，偶联剂Z-60403g，触变剂气相法白炭黑RS-7202g、纳米碳酸钙SPT-N 25g；把NPEL-128，HYPOX UA 10在70～75℃下烘烤12h，气相法白炭黑RS-720与纳米碳酸钙SPT-N于160℃烘烤4h；将树脂NPEL-128，树脂HYPOX UA 10，偶联剂Z-6040在干燥条件下混合搅拌均匀，时间30min，温度25℃，相对湿度≤10%。之后加入触变剂气相法白炭黑RS-720、纳米碳酸钙SPT-N，三辊机研磨分散后出料。

B组分的制备：称取超长链低分子聚酰胺sunmide-301D 115g，氯磺化聚乙烯改性胺溶液（固含量40%）30g，促进剂K-543g。将超长链低分子聚酰胺sunmide-301D、促进剂K-54加入反应釜中，真空搅拌20min，然后加入氯磺化聚乙烯改性胺溶液，真空搅拌30min，水浴加热至80℃，减压蒸馏2h，脱除甲苯及乙酸丁酯，冷却后出料。

实施例2

A组分的制备：称取双酚A环氧树脂NPEL-12840g，聚氨酯改性环氧树脂HYPOX UA 1060g，偶联剂Z-60403g，触变剂气相法白炭黑RS-7202g、纳米碳酸钙SPTN 25g；把NPEL-128，HYPOX UA 10在70～75℃下烘烤12h，气相法白炭黑RS-720与纳米碳酸钙SPT-N于160℃烘烤4h；将树脂NPEL-128，树脂HYPOX UA 10，偶联剂Z-6040在干燥条件下混合搅拌均匀，时间30min，温度25℃，相对湿度≤10%。之后加入触变剂气相法白炭黑RS-720、纳米碳酸钙SPT-N，三辊机研磨分散后出料。

B组分的制备：称取超长链低分子聚酰胺sunmide-301D 125g，氯磺化聚乙烯改性胺溶液（固含量40%）5g，促进剂K-543g。将超长链低分子聚酰胺sunmide-301D、促进剂K-54加入反应釜中，真空搅拌20min，然后加入氯磺化聚乙烯改性胺溶液，真空搅拌30min，水浴加热至80℃，减压蒸馏2h，脱除甲苯及乙酸丁酯，冷却后出料。

实施例3

A组分的制备：称取双酚A环氧树脂NPEL-12880g，聚氨酯改性环氧树脂HYPOX UA 1020g，偶联剂Z-6040 3g，触变剂气相法白炭黑RS-720 2g、纳米碳酸钙SPT-N 25g；把NPEL-128，HYPOX UA 10在70～75℃下烘烤12h，气相法白炭黑RS-720与纳米碳酸钙SPT-N于160℃烘烤4h；将树脂NPEL-128，树脂HYPOX UA 10，偶联剂Z-6040在干燥条件下混合搅拌均匀，时间30min，温度25℃，相对湿度≤10%。之后加入触变剂气相法白炭黑RS-720、纳米碳酸钙SPT-N，三辊机研磨分散后出料。

B组分的制备：称取超长链低分子聚酰胺sunmide-301D 125g，氯磺化聚乙烯改性胺溶液（固含量40%）5g，促进剂K-543g。将超长链低分子聚酰胺sunmide-301D、促进剂K-54加入反应釜中，真空搅拌20min，然后加入氯磺化聚乙烯改性胺溶液，真空搅拌30min，水浴加热至80℃，减压蒸馏2h，脱除甲苯及乙酸丁酯，冷却后出料。

表一

以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种塑料玩具修补胶，由A组分和B组分按重量比1:1配制而成，所述A组分由以下重量比原料组成：双酚A环氧树脂40～60份，聚氨酯改性双酚A环氧树脂40～60份，偶联剂1～3份，触变剂20～30份；B组分由以下重量比的原料组成：胺值为150±10mgKOH/g的超长链低分子聚酰胺100～150份，氯磺化聚乙烯改性胺1～15份，叔胺促进剂1～3份；

所述氯磺化聚乙烯改性胺为氯磺化聚乙烯改性二乙烯三胺、氯磺化聚乙烯改性多乙烯多胺的一种或多种的混合，其分子链段中含有与PP、PE相似的链段结构。

2.如权利要求1所述的修补胶，其特征在于：所述双酚A环氧树脂的环氧值为0.48～0.54。

3.如权利要求1所述的修补胶，其特征在于：所述聚氨酯改性双酚A环氧树脂的环氧值为0.45～0.47。

4.如权利要求1所述的修补胶，其特征在于：所述氯磺化聚乙烯改性胺的制备方法如下：将氯磺化聚乙烯，胺类固化剂按一定比例溶于甲苯，乙酸丁酯中溶解配成溶液，然后加入反应釜中，水浴加热至100℃～120℃，搅拌恒温反应1～2h,冷却后出料，即得到氯磺化聚乙烯改性胺。

5.一种制备权利要求1中塑料玩具修补胶的方法，其特征在于，包括以下步骤，A组分制备：先将双酚A环氧树脂与聚氨酯改性环氧树脂于70～75℃下烘烤12h，触变剂于160℃烘烤4h，将树脂、偶联剂在干燥条件下混合搅拌均匀，时间30min，温度25℃，相对湿度≤10%，之后加入触变剂，三辊机研磨分散后出料；

B组分制备：首先将胺值为150±10mgKOH/g的超长链低分子聚酰胺与促进剂加入反应釜中，混合搅拌均匀后加入氯磺化聚乙烯改性胺，搅拌混合20～30min,80℃减压蒸馏，脱除甲苯、乙酸丁酯，冷却后出料包装；

所述氯磺化聚乙烯改性胺为氯磺化聚乙烯改性二乙烯三胺、氯磺化聚乙烯改性多乙烯多胺的一种或多种的混合，其分子链段中含有与PP、PE相似的链段结构。