CN103351831B - 一种塑料粘合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粘合剂技术领域，尤其涉及一种塑料粘合剂。本发明塑料粘合剂的基料为丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物，增塑剂为二丁酯类化合物，此外添加抗氧剂、气象法白碳黑及溶剂。本发明还涉及该种塑料粘合剂的制备方法，包括以下步骤：将溶剂加入到反应釜中，投入气象法白碳黑，搅拌直到完全溶解；投入丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物进行搅拌，直到丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物完全溶解；加入抗氧剂和二丁酯类化合物，经搅拌，得到塑料粘合剂。本发明塑料粘合剂，具有环境友好、储存性能好，生产成本低，使用范围广的优点，粘结强度达到国家标准。本发明的该种塑料粘合剂制备方便，条件简单，安全可靠，基料可选用SAN树脂的废品塑料，实现了基料废品回收利用，避免了资源浪费，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及粘合剂技术领域，尤其涉及一种塑料粘合剂及其制备方法。
背景技术
目前，现有的塑料粘合剂存在以下缺点：保质期短，储存性能差，产品颜色带黄色；产品包装在铁罐里，会使铁罐生锈、颜色变黑；且粘结力强度低，生产成本高。使用范围窄，只能应用在PVC管道与配件的粘接；毒性大，限制大批量的生产和销售。如：目前市面上基料为高氯化聚氯乙烯的塑料粘合剂，颜色深，毒性大，气味重，抗氧性差，储存性能差；正常保质期一般在5-7个月。温度低时会增稠，变质，甚至无法使用；而在高温条件下，会固化变质。
发明内容
本发明针对现有塑料粘合剂所具有的储存性能差，容易变颜色，生产成本高，使用范围窄，粘结强度低的不足而提出的，目的是提供一种塑料粘合剂。本发明塑料粘合剂储存性能好，储存2年不会变色变质，保质期可以达到3年；包装塑料胶黏剂的铁罐不会生锈，不变色。本产品颜色无色透明；方便调合各种颜色，生产成本低。本发明塑料粘合剂耐水，耐酸碱，耐热，可实现PVC管道、CPVC管道和ABS管道与配件的粘接，使用范围广；粘结强度达到国家标准。
本发明的另一个目的，是提供该种塑料粘合剂的制备方法，制备方便，条件简单，安全可靠，适合工业化生产。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种塑料粘合剂，以原料重量份数计，各组分的含量为，
所采用的丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物具有耐水、耐油、耐醇、耐酸碱、耐热，透明度好，粘结强度高，稳定性好的优点；但是脆性大，抗氧化差。添加的二丁酯类化合物为增塑剂，解决了塑料粘合剂脆性大的问题，提高丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物的韧性。当在丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物中仅加入少量抗氧剂时，就可延缓或抑制丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物氧化反应的进行，阻止聚合物的老化从而延长其使用寿命；加入抗氧剂解决了抗氧化差的缺点。添加气象法白碳黑增加了粘结强度与密封强度。
作为优选，基料选用工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物和/或废品回收的丙烯腈-苯乙烯树脂塑料。基料选用工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物时，得到塑料粘合剂配方一；基料选用废品回收的丙烯腈-苯乙烯树脂塑料时，得到配方二塑料粘合剂。配方二塑料胶黏剂采用废品回收的丙烯腈-苯乙烯树脂塑料为基料，实现了基料废品回收利用，避免了资源浪费。且废品回收的丙烯腈-苯乙烯树脂塑料制备的配方二塑料胶黏剂与配方一塑料粘合剂各一半混合使用时，使用效果与配方一塑料粘合剂相差不多；混合使用综合利用了废品回收的丙烯腈-苯乙烯树脂塑料，避免了资源浪费，降低了成本。
作为优选，抗氧剂选用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂。当在丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物中仅加入少量抗氧剂时，就可延缓或抑制丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物氧化反应的进行，阻止聚合物的老化从而延长其使用寿命。四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯为抗氧剂1010，可广泛应用于通用塑料、工程塑料、合成橡胶、纤维、热熔胶、树脂等生产过程中。
作为优选，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50%。
作为优选，硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50%。
作为优选，二丁酯类化合物选用二丁酯或邻苯二甲酸二丁酯。添加的二丁酯和邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂，解决了脆性大的问题，提高树脂的韧性。
作为优选，溶剂为混合溶液，包括二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮。溶剂选用二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮，这种混合溶剂对丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物中各组分进行充分溶解，使丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物各组分在塑料粘合剂中充分起作用。溶剂选用四氢呋喃和环己酮，这两种溶剂起到稀释与溶解的作用，尤其可以溶解需要粘合PVC材料、CPVC材料和ABS材料制品的表面；与基料配合使用起到增加粘结力和剥离强度的作用。
溶剂以原料重量份数计，各组分的含量为，
一种塑料粘合剂的制备方法，包括以下步骤，
A.分别按重量比例称取二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮加入到反应釜中，投入5-20份气象法白碳黑，进行搅拌，得到溶液一。加入溶剂可以充分溶解丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物的各个成分。添加气象法白碳黑增加了塑料粘合剂的粘结强度与密封强度。
B.向溶液一中，投入10-50份丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物，进行搅拌，得到溶液二；采用的丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物为基料，具有耐水、耐油、耐醇、耐酸碱、耐热，透明度好，粘结强度高，稳定性好的优点
C.将0.2-2份抗氧剂和1-8份二丁酯类化合物加入到溶液二中，经搅拌，得到塑料粘合剂。添加的二丁酯类化合物解决了丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物脆性大的问题。添加的抗氧剂提高了塑料粘合剂的抗氧化性。
抗氧剂选用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂；四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50%；硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50%。
作为优选，步骤C中，搅拌时间为1.5-4小时。丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物搅拌1.5-4小时后，聚合的情况比较好，生成的塑料粘合剂性能最优。
本发明提供了一种塑料粘合剂，粘接快，粘接性强度高，实用性强，使用广泛；可实现PVC管道与配件粘接、CPVC管道与配件粘接和ABS管道与配件粘接，还可以用于其它塑料的粘合。本发明塑料粘合剂毒性小，气味低，固含量和颜色可调和，属于环境友好型粘合剂；市场需求量大，适用于医学制药，饮用水处理设备，农田灌溉，电子工业，电镀工业，通风系统，电线管道及其他管道的粘合。
本发明还提供了该种塑料粘合剂的制备方法，制备方便，条件简单，安全可靠。在粘合剂技术领域具有良好的应用前景。
具体实施方式
实施例1
一种塑料粘合剂，以原料份数计，各组分的含量为：
基料为工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物。
抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂。四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50%。硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50%。
制备方法包括以下步骤：
A.分别按重量比例称取二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮加入到反应釜中，投入15份气象法白碳黑，进行搅拌，得到溶液一；
B.向溶液一中，投入10份工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物，进行搅拌，得到溶液二；
C.将1份抗氧剂和5份二丁酯类化合物加入到溶液二中，搅拌3小时，得到塑料粘合剂。
得到的塑料粘合剂的固含量为35%；粘度为1650±500Mpa.s。
实施例2
一种塑料粘合剂，以原料份数计，各组分的含量为：
基料为工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物。
抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂。四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50%。硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50%。
制备方法包括以下步骤：
A.分别按重量比例称取二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮加入到反应釜中，投入20份气象法白碳黑，进行搅拌，得到溶液一；
B.向溶液一中，投入50份工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物，进行搅拌，得到溶液二；
C.将2份抗氧剂和8份二丁酯类化合物加入到溶液二中，搅拌4小时，得到塑料粘合剂。
得到的塑料粘合剂的固含量为32%；粘度为1400±500Mpa.s。
实施例3
一种塑料粘合剂，以原料份数计，各组分的含量为：
基料为工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物。
抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂。四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50%。硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50%。
制备方法包括以下步骤：
A.分别按重量比例称取二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮加入到反应釜中，投入5份气象法白碳黑，进行搅拌，得到溶液一；
B.向溶液一中，投入10份工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物，进行搅拌，得到溶液二；
C.将0.2份抗氧剂和1份二丁酯类化合物加入到溶液二中，搅拌1.5小时，得到塑料粘合剂。
得到的塑料粘合剂的固含量为28%；粘度为980±500Mpa.s。
实施例4
一种塑料粘合剂，以原料份数计，各组分的含量为：
基料为废品回收丙烯腈-苯乙烯塑料。
抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂。四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50%。硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50%。
制备方法包括以下步骤：
A.分别按重量比例称取二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮加入到反应釜中，投入5份气象法白碳黑，进行搅拌，得到溶液一；
B.向溶液一中，投入10-50份废品回收丙烯腈-苯乙烯塑料，进行搅拌，得到溶液二；
C.将0.5份抗氧剂和2份二丁酯类化合物加入到溶液二中，搅拌4小时，得到塑料粘合剂。
得到的塑料粘合剂的固含量为25%；粘度为670±500Mpa.s。
实施例5
将实施例1-4制备的塑料胶黏剂；选用实验对象为：PVC管道。
用毛刷将实施例1-4制备的塑料胶黏剂，涂抹一层厚而均匀的塑料粘合剂于PVC管道的管尾，且涂抹相当于PVC管件承口的深度。当胶水还湿润时马上粘接。粘结时，用力将PVC管道推至PVC管件底部，同时将管材旋转1/8圈。常温放置，测定粘接强度。
表1
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 混合粘合剂 |
| 固化2h粘接强度 | 2.1Mpa | 3.6Mpa | 2.6Mpa | 2.3Mpa | 3.5Mpa |
| 固化16h粘接强度 | 4.6Mpa | 5.3Mpa | 4.1Mpa | 3.9Mpa | 5.1Mpa |
| 固化72h粘接强度 | 7.8Mpa | 8.2Mpa | 7.2Mpa | 6.9Mpa | 8.1Mpa |
| 水压爆破强度 | 4.6Mpa | 4.2Mpa | 4.2Mpa | 3.8Mpa | 3.9Mpa |
说明：混合粘合剂为实施例4中的塑料胶黏剂与实施例2中的塑料粘合剂各一半的混合胶。
实施例6
将实施例1-4制备的塑料胶黏剂；选用实验对象为：CPVC管道。
用毛刷将实施例1-4制备的塑料胶黏剂，涂抹一层厚而均匀的塑料粘合剂于CPVC管道的管尾，且涂抹相当于CPVC管件承口的深度。当胶水还湿润时马上粘接。粘结时，用力将CPVC管道推至CPVC管件底部，同时将管材旋转1/8圈。常温放置，测定粘接强度。
表1
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 混合粘合剂 |
| 固化2h粘接强度 | 1.91Mpa | 4.2Mpa | 3.1Mpa | 2.1Mpa | 3.4Mpa |
| 固化16h粘接强度 | 3.6Mpa | 6.1Mpa | 3.9Mpa | 3.6Mpa | 5.3Mpa |
| 固化72h粘接强度 | 6.7Mpa | 8.3Mpa | 7.3Mpa | 6.4Mpa | 7.9Mpa |
| 水压爆破强度 | 4.8Mpa | 4.9Mpa | 4.6Mpa | 3.9Mpa | 3.5Mpa |
说明：混合粘合剂为实施例4中的塑料胶黏剂与实施例2中的塑料粘合剂各一半的混合胶。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种塑料粘合剂，包括基料，基料为丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物，其特征在于：以原料重量份数计，各组分的含量为，
基料选用工业纯丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物或废品回收的丙烯腈-苯乙烯塑料；
二丁酯类化合物选用邻苯二甲酸二丁酯；
溶剂为混合溶液，包括二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮；
抗氧剂选用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂。
2.根据权利要求1所述的一种塑料粘合剂的制备方法，其特征在于：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50％。
3.根据权利要求1所述的一种塑料粘合剂的制备方法，其特征在于：硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50％。
4.根据权利要求1所述的一种塑料粘合剂，其特征在于：溶剂以原料重量份数计，各组分的含量为，
5.根据权利要求4所述的一种塑料粘合剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
A.分别按重量份数称取二氯乙烷、二氯乙烯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、四氢呋喃和环己酮加入到反应釜中，投入5-20份气相法白炭黑，进行搅拌，搅拌1-2小时得到溶液一；
B.向溶液一中，投入10-50份丙烯腈-苯乙烯树脂共聚物，进行搅拌，搅拌3-6小时。得到溶液二；
C.将0.2-2份抗氧剂和1-8份二丁酯类化合物加入到溶液二中，经搅拌，得到塑料粘合剂；
抗氧剂选用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硅烷偶联剂；四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量为抗氧剂质量的50％；硅烷偶联剂的质量为抗氧剂质量的50％。
6.根据权利要求5所述的一种塑料粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤C中，搅拌时间为1.5-4小时。
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