CN103666330A - 一种利用液体橡胶的合成及利用其制备胶粘剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种胶粘剂的制备方法，尤其涉及一种液体橡胶的合成及利用其制备胶粘剂的方法。本发明所用原料组方包括以下按重量份数的组分：端羟基液体橡胶60-80份；环氧树脂10-30份；交联剂1-2.5份；抗氧剂1-8份；稳定剂2-6份；其他填料3-8份。本发明胶粘剂相对其他胶粘剂具有韧性好、抗冲击性能优越，稳定性好等优点，并且安全无毒。

Description

一种利用液体橡胶的合成及利用其制备胶粘剂的方法
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂的制备方法，尤其涉及一种液体橡胶的合成及利用其制备胶粘剂的方法。 
背景技术
胶粘剂是人类应用最早的材料之一。胶粘剂具有良好粘结性能，对材质不同的重金属与非金属之间均可实现有效粘结，因此，在越来越多的领域逐渐替代了机械连接，为各行业简化工艺、节约能源、降低成本，提高经济效益提供了有效途径。 
目前，胶粘剂种类繁多，由于原料不同，性能也有很大差异，但市面所售大部分胶粘剂均采用溶剂型胶粘剂，溶剂型胶粘剂以苯、甲苯等有机溶剂作为连续相的均相体系，这些溶剂都是有毒的，它们的挥发直接破坏环境和伤害人体健康。基于对环境保护和可持续发展的考虑，许多国家的政府已强迫限制挥发性有机化合物材料的使用。CN1563238A发明了一种利用废旧塑料及轮胎和添加添加剂等辅料制备胶粘剂的方法，虽不含苯、甲醛等有害物质，但要大量使用200#溶剂油为溶剂。CN102295900A发明了一种利用异戊橡胶制备胶粘剂的方法，其利用异戊橡胶直接溶于溶剂，然后添加一些增粘剂、填料、防老剂、稳定剂来制成胶粘剂等填料制备胶粘剂，但这种方法抗冲击性能和耐热性能均较差，而且也要使用溶剂。 
本发明采用活性端基液体橡胶为主要原料、并与环氧树脂混合，配制无溶剂型或流动性能好的低黏度环氧胶粘剂剂。胶粘剂在固化过程中液体橡胶会从树脂中分相出来，其中环氧树脂是连续相，橡胶是分散相，从而起到增韧作用,大大改善了抗冲击性能，且无溶剂，对环境无害。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液体橡胶的合成及利用其制备胶粘剂的方法。本发明所用原料组方包括以下按重量份数的组分： 
端羟基液体橡胶  60-80份；
环氧树脂        10-30份；
交联剂          1-2.5份；
抗氧剂          1-8份；
稳定剂          2-6份；
其他填料        3-8份。
所述端羟基液体橡胶是通过以下工艺实现的： 
依次向反应体系加入四氢呋喃溶剂、丁二烯或异戊二烯单体和萘锂引发剂，四氢呋喃溶剂、丁二烯单体和萘锂质量比为1～2.5:1～2:0.01～0.02，-40℃～20℃反应2-3h后，加入2倍于萘锂摩尔数的环氧乙烷进行封端，后加过量乙醇清洗沉淀，得端羟基液体橡胶胶乳；
所述环氧树脂为市售E12、E44或E51；
所述交联剂为任意比例的四甲基乙二胺、三聚氰胺和4,4’-二氨基二苯甲烷；
所述稳定剂为采用复合型热稳定剂，主要包括任意比例的脂肪酸锌、脂肪酸钙、环烷酸、苯甲酸、水杨酸。
所述抗氧剂为任意比例的抗氧剂501和和抗氧剂1010，其具体配比为3:1。 
其他填料包括以下按重量份数的组分： 
大白粉       1-3份；
300目Al2O3     1-2份；
钛白粉       1-2份；
石英粉       0-1份。
本发明胶粘剂是通过以下工艺实现的： 
将环氧树脂和端羟基液体橡胶按上述的比例加入反应器，升温至120-150℃，在惰性气体保护下，搅拌反应3h，然后降温至20-80℃，在50-200转/分的搅拌速度下，分别加入交联剂、抗氧剂、稳定剂及其他填料，得到所制备胶粘剂。
本发明胶粘剂相对其他胶粘剂具有韧性好、抗冲击性能优越，稳定性好等优点，并且安全无毒。以下为对比实验数据： 
Figure 201310593567X100002DEST_PATH_IMAGE002
剪切强度按照GB7124-86进行，用万能试验机测试，冲击强度按照GJB-150.5-86进行，湿热老化实验按照GJB-150.9-86进行，试件在湿热老化箱中放置5天，再于室温下测其剪切强度。耐热性试验是通过采用动态机械分析（DMA）法测定玻璃化转变温度（Tg）来实现的。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明，但实施例不限制本发明。 
实施例1
依次向反应体系加入四氢呋喃溶剂、丁二烯单体和萘锂引发剂，四氢呋喃溶剂、丁二烯单体和萘锂质量比为1:1:0.02，-40℃至室温下反应2h后，加入2倍于萘锂摩尔数的环氧乙烷进行封端，后加过量乙醇清洗沉淀，得端羟基液体橡胶胶乳；
将环氧树脂和端羟基液体橡胶按上述的比例加入反应器，升温至120℃，在惰性气体保护下，搅拌反应3h，然后降温至20℃时，在50转/分的搅拌速度下，分别加入交联剂、抗氧剂、稳定剂及其他填料，得到所制备胶粘剂。
各组分按以下重量份数组成： 
端羟基液体橡胶  60份；
环氧树脂        30份；
交联剂          1份；
抗氧剂          8份；
稳定剂          6份；
其他填料        3份
其他填料包括以下按重量份数的组分：
大白粉       1份；
300目Al2O3     1份；
钛白粉       1份；
实施例2
依次向反应体系加入四氢呋喃溶剂、异戊二烯单体和萘锂引发剂，四氢呋喃溶剂、异戊二烯单体和萘锂质量比为2:1.5：0.01， 0℃至室温下反应2.5h后，加入2倍于萘锂摩尔数的环氧乙烷进行封端，后加过量乙醇清洗沉淀，得端羟基液体橡胶胶乳；
将环氧树脂和端羟基液体橡胶按上述的比例加入反应器，升温至130℃，在惰性气体保护下，搅拌反应4h，然后降温至50℃时，在150转/分的搅拌速度下，分别加入交联剂、抗氧剂、稳定剂及其他填料，得到所制备胶粘剂。
各组分按以下重量份数组成： 
端羟基液体橡胶  70份；
环氧树脂        20份；
交联剂          2份；
抗氧剂          5份；
稳定剂          4份；
其他填料        6份
其他填料包括以下按重量份数的组分：
大白粉       2份；
300目Al2O3     2份；
钛白粉       1份；
石英粉       1份。
实施例3
依次向反应体系加入四氢呋喃溶剂、异戊二烯单体和萘锂引发剂，四氢呋喃溶剂、异戊二烯单体和萘 锂质量比为2.5: 2:0.01，20℃下反应2h后，加入2倍于萘锂摩尔数的环氧乙烷进行封端，后加过量乙醇清洗沉淀，得端羟基液体橡胶胶乳；
将环氧树脂和端羟基液体橡胶按上述的比例加入反应器，升温至150℃，在惰性气体保护下，搅拌反应5h，然后降温至80℃时，在150转/分的搅拌速度下，分别加入交联剂、抗氧剂、稳定剂及其他填料，得到所制备胶粘剂。
各组分按以下重量份数组成： 
端羟基液体橡胶  80份；
环氧树脂        10份；
交联剂          2.5份；
抗氧剂          1份；
稳定剂          2份；
其他填料        8份
其他填料包括以下按重量份数的组分：
大白粉         3份；
300目Al2O3      2份；
钛白粉        2份；
石英粉        1份。
测定上述实施例1-3中胶粘剂强度，将结果列于下表中： 
Figure 201310593567X100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims (7)

1.一种胶粘剂，其特征在于：包含按重量份计的下列组分：
端羟基液体橡胶  60-80份；
环氧树脂        10-30份；
交联剂          1-2.5份；
抗氧剂          1-8份；
稳定剂          2-6份；
其他填料        3-8份；其中所述端羟基液体橡胶是通过以下工艺实现的：（1）依次向反应体系加入四氢呋喃溶剂、丁二烯或异戊二烯单体和萘锂引发剂，四氢呋喃溶剂、丁二烯单体和萘锂质量比为1～2.5:1～2:0.01～0.02，-40℃～20℃反应2-3h后；（2）加入2倍于萘锂摩尔数的环氧乙烷进行封端，（3）加过量乙醇清洗沉淀，得端羟基液体橡胶胶乳。
2.如权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述环氧树脂为市售E12、E44或E51。
3.如权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述交联剂为任意比例的四甲基乙二胺、三聚氰胺和4,4’-二氨基二苯甲烷。
4.如权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述稳定剂为采用复合型热稳定剂，为脂肪酸锌、脂肪酸钙、环烷酸、苯甲酸、水杨酸任意一种或其混合物。
5.如权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂501和和抗氧剂1010，其具体比例为3:1。
6.如权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的其他填料包括以下按重量份数的组分：
大白粉       1-3份；
300目Al2O3     1-2份；
钛白粉       1-2份；
石英粉       0-1份。
7.如权利要求1-6任意所述的胶粘剂的制备工艺，其特征在于：具体步骤为：（1）将环氧树脂和端羟基液体橡胶按上述的比例加入反应器，升温至120-150℃，在惰性气体保护下，搅拌反应3h；
（2）降温至20-80℃， 50-200转/分的搅拌速度；
（3）分别加入交联剂、抗氧剂、稳定剂及其他填料，得到所制备胶粘剂。
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