CN102887975A

CN102887975A - 密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂

Info

Publication number: CN102887975A
Application number: CN2012104026514A
Authority: CN
Inventors: 黄昕; 王博; 项尚林; 郑理; 凌霄
Original assignee: NANJING ABNEN SEALING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NANJING ABNEN SEALING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2013-01-23

Abstract

本发明公开了一种密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，按质量分数计，包括如下组分混合而成：65.7%-90.94%质量分数的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、8%-32%质量分数的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、1%-3%质量分数的反应型乳化剂、0.05%-0.25%质量分数的引发剂、0.01%-0.1%质量分数的阻聚剂。该浸渗剂粘粘度低，可适合微小孔隙的浸渗，毒性低，不含易挥发物。

Description

密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂

技术领域

本发明涉及一种密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，属于化工制备领域。

背景技术

在工业生产中，承压密封铸件占有较比重。金属铸件在铸造过程中，易产生内部疏松、气孔及夹杂等缺陷，造成品因泄漏报废。据统计，铸件的废品率可高6～20%，而对一些承受气、液压力的铸件如气缸头和阀体等的废品率可达30%以上这些缺陷一般不易察觉，往往机加工后经压才能发现，从而造成人工、原材料、能源严重浪费；无压力要求的产品在电镀、涂漆等表面处理时，因清洁剂、酸液等进入孔隙，导致内部腐蚀，缩短使用寿命，或因微孔的存在使电镀、喷漆等表面处理工艺出现气泡或凹凸不平现象，导致产品质量缺陷。目前为处理此类问题使用最普遍的技术就是浸渗处理，在一定条件下把浸渗剂渗透到铸件的微孔隙中，永久性地封住微孔，使零件能满足气密性等条件要求的工艺技术。虽然可应用的浸渗剂有很多, 但主要的只有水玻璃（硅酸钠）浸渗剂、不饱和聚酯代表的浸渗剂和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯浸渗剂（主要有厌氧性固化和热固化型）等三大类。丙烯酸酯型浸渗剂从20世纪70年代就开始被较广泛应用，在机械工业的许多生产工艺中逐步取代了其他类型的浸渗剂，并成为当前真空浸渗剂中最受瞩目和最有应用前景的一类浸渗剂，其基本组成主要包括有丙烯酸酯不饱和单体、引发剂和阻聚剂。申请号为01130100.7的发明专利报导了一种密封补强用甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，包括有甲基丙烯酸酯单体、引发剂、阻聚剂，其中加入少量由带单苯环的二烯基化合物与多官能度的甲基丙烯酸酯所组合而成的组合交联剂。该浸渗剂在既符合低粘度要求的同时，热性能又有较明显的提高。

但目前热固型丙烯酸酯浸渗剂的浸渗工艺中，都有用水洗零件的工段，这些洗涤水由于含有较多的未固化丙烯酸酯以及其他组份，虽然丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类真空浸渗剂不含挥发性有机物，毒性较低，在当前日渐重视的环保问题不应被忽视，过去的废水处理方法主要是将所含的丙烯酸酯固化或者分离出来，对解决环境污染或废水处理所需工作量就更大。因此开发可回收型浸渗剂可以提高原料利用率，从而降低成本，另外可以减轻对环境的污染。

发明内容

本发明的目的是制备一种可回收利用的新型浸渗剂。由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、引发剂、阻聚剂以及适量的可反应的乳化剂配制而成，利用其组分与水的密度差以及部分或整体配方中与水具有相斥、不溶的性能，使其在浸渗后期用水清洗的过程中可直接将残余的浸渗剂分离并加以回收利用，从而实现降低成本，节能减排。

实现本发明的技术解决方案是：一种密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，按质量分数计，包括如下组分混合而成：65.7%-90.94%质量分数的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、8%-32%质量分数的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、1%-3%质量分数的反应型乳化剂、0.05%-0.25%质量分数的引发剂、0.01%-0.1%质量分数的阻聚剂。

单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体选自密度小于1g/cm³的丙烯酸或甲基丙烯酸的碳数10至18的烷基酯，其化学分子式通式为：

其中R1基团代表C原子数为10-18的烷基，R2代表甲基（CH₃）或氢原子（H）。

单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体优选甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯或丙烯酸异葵酯中的一种或几种。

双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体选自密度小于1g/cm³的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其化学分子式通式为：

其中R₂代表H原子或CH₃，R₂为H原子时表示丙烯酸酯单体通式，R₂为CH₃时表示甲基丙烯酸酯单体；R1代表碳原子数为3或4的烷基。

双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体优选1,3-丁二醇二丙烯酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯或1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。

引发剂是过氧化物或偶氮类引发剂，优选偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。

阻聚剂选自对苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2,6-二丁基对甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一种或几种。

反应型乳化剂选自改性烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或两种。

其具体步骤如下：

（1）加入单官能度丙烯酸酯单体、双官能度丙烯酸酯单体、反应型乳化剂、阻聚剂，搅拌速度300-600转/分钟，搅拌10-30分钟；

（2）加入引发剂，搅拌速度600-800转/分钟，搅拌20-40分钟；

（3）静置10-60分钟。

有益效果：

1.与目前市场上广泛使用的不饱和聚酯类浸渗剂相比，本发明粘度低，可适合微小孔隙的浸渗，毒性低，不含易挥发物；

2.本发明中虽有一些易溶水的组成物，却含有较大量的对水溶解度较低的单体，还考虑到单体的密度比水密度低，洗涤水中的浸渗剂不易溶于水并可浮起实现分离，因此这部分浸渗剂得到回收利用，减少环境污染，提高原料利用率，从而降低了成本，回收后的废水可以循环利用，减轻了对环境的污染，具有较好的市场应用前景。

具体实施方式

下面就本发明举例说明，但不是对本发明的限制。

实施例1

以一具有代表性的丙烯酸酯浸渗剂配方为例，其组成按重量分数为甲基丙烯酸环己酯65.7%，1,3丁二醇二丙烯酸酯15%，2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯17%，改性烷基酚聚氧乙烯醚3%，偶氮二异丁腈0.25%，对苯二酚0.02%、苯醌0.04%、萘醌0.02%。其具体步骤如下：

（1）加入甲基丙烯酸环己酯、1,3丁二醇二丙烯酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、改性烷基酚聚氧乙烯醚、对苯二酚、苯醌、萘醌，搅拌速度300-600转/分钟，搅拌10-30分钟；

（2）加入偶氮二异丁腈，搅拌速度600-800转/分钟，搅拌20-40分钟；

（3）静置10-60分钟。

由实施例1所得到的丙烯酸酯浸渗剂物理性能如下表1所示

项目	指数
		密度，g/cm³	0.963
粘度，mPa·s	4.75
		固化时间，s	231
固化30min后胶棒硬度，Shore A	87
		回收率，%	52.5%

实施例2

以一具有代表性的丙烯酸酯浸渗剂配方为例，其组成按重量份为甲基丙烯酸月桂酯90.94%，1,4-丁二醇二丙烯酸酯8%，脂肪酸聚氧乙烯酯1%，偶氮二异丁腈0.01%，2,5-二叔丁基对苯二酚0.05%。其具体步骤如下：

（1）加入甲基丙烯酸月桂酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、2,5-二叔丁基对苯二酚，搅拌速度300-600转/分钟，搅拌10-30分钟；

（3）静置10-60分钟。

由实施例2所得到的丙烯酸酯浸渗剂物理性能如下表2所示

项目	指数
		密度， g/cm³	0.928
粘度，mPa·s	5. 50
		固化时间，s	209
固化30min后胶棒硬度，Shore A	85
		回收率，%	58.9%

实施例3

以一具有代表性的丙烯酸酯浸渗剂配方为例，其组成按重量份为甲基丙烯酸十八醇酯75%，1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯22.6%，改性烷基酚聚氧乙烯醚2.5%，偶氮二异丁腈0.05%，2,5-二叔丁基对苯二酚0.1%。其具体步骤如下：

（1）加入甲基丙烯酸十八醇酯，1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯，改性烷基酚聚氧乙烯醚， 2,5-二叔丁基对苯二酚，搅拌速度300-600转/分钟，搅拌10-30分钟；

（3）静置10-60分钟。

由实施例2所得到的丙烯酸酯浸渗剂物理性能如下表3所示

项目	指数
		密度，g/cm³	0.936
粘度，mPa·s	3.43
		固化时间，s	243
固化30min后胶棒硬度，Shore A	80
		回收率，%	53.7%

实施例4

以一具有代表性的丙烯酸酯浸渗剂配方为例，其组成按重量份为甲基丙烯酸环己酯35%、甲基丙烯酸异葵酯35%，1,4-丁二醇二丙烯酸酯28.16%，改性烷基酚聚氧乙烯醚1.6%，偶氮二异庚腈0.08%，对苯二酚0.16%。其具体步骤如下：

（1）加入甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异葵酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、改性烷基酚聚氧乙烯醚、对苯二酚，搅拌速度300-600转/分钟，搅拌10-30分钟；

（2）加入偶氮二异庚腈，搅拌速度600-800转/分钟，搅拌20-40分钟；

（3）静置10-60分钟。

由实施例2所得到的丙烯酸酯浸渗剂物理性能如下表4所示

项目	指数
		密度，g/cm³	0.924
粘度，mPa·s	5.63
		固化时间，s	252
固化30min后胶棒硬度，Shore A	88
		回收率，%	55.9%

Claims

1.一种密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于按质量分数计，包括如下组分混合而成：65.7wt%-90.94wt%的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、8wt%-32wt%的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、1wt%-3wt%的反应型乳化剂、0.05 wt%-0.25wt%的引发剂、0.01wt%-0.1wt%的阻聚剂。

2.根据权利要求1所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体选自密度小于1g/cm³的丙烯酸或甲基丙烯酸的碳数10至18的烷基酯，其化学分子式通式为：

Figure 2012104026514100001DEST_PATH_IMAGE001

其中R1基团代表C原子数为10-18的烷基，R2代表甲基或氢原子。

3.根据权利要求1或2所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体优选甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯或丙烯酸异葵酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体选自密度小于1g/cm³的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其化学分子式通式为：

其中R₂代表甲基或氢原子， R1代表碳原子数为3或4的烷基。

5.根据权利要求1或4所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体优选1,3-丁二醇二丙烯酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯或1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的引发剂是过氧化物或偶氮类引发剂。

7.根据权利要求1或6所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的引发剂优选偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的阻聚剂选自对苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2,6-二丁基对甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一种或几种。

9.根据权利要求1所述的密封补强用可回收丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型真空浸渗剂，其特征在于所述的反应型乳化剂选自改性烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或两种。