CN103881615B - 一种橡胶胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶胶粘剂，包括以下重量百分比组分：液体橡胶20-40%；硫化剂2-6%；促进剂0.1-0.6%；抗氧化剂0.4-0.8%；发泡剂0-3%；除湿剂1-3%；触变剂0-3%；氧化锌1-2%；填料40-55%；上述所有组分的重量百分比之和为100%。还提供了橡胶胶粘剂的制备方法。本发明的橡胶胶粘剂未经固化时，具有良好的状态保持性和油面钢板固定性；固化后的材料具有高强度，良好的密封性及降震降噪等性能，能广泛适用于汽车及工程机械工业的金属钣金粘接与密封。

Description

一种橡胶胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，涉及一种用于汽车及机械工业中金属钣金粘接的胶粘剂，特别涉及一种橡胶胶粘剂及其制备方法。

背景技术

汽车在人们的日常生活和工作中起着极其重要的作用，是现代化生产、现代化经济建设和国防建设不可缺少的交通、运输工具。随着科学技术日新月异的发展，汽车的种类和性能也不断增加并趋于完善，人们对汽车质量的可靠性、技术先进性的要求也不断提高。

汽车粘接剂密封胶是汽车生产所需的一类重要辅助材料，这类材料的应在汽车产品的结构增强、紧固防松、密封防锈、减震降噪、隔热消音和内外装饰以及简化制造工艺等方面起着特殊的作用。随着汽车向轻量化、高速节能、安全舒适、低成本、长寿命和无公害方向发展的需求，人们对高品质的汽车粘接剂密封胶的开发应用就愈加重视，因为它们不仅能满足汽车产品制造过程中的诸多特定技术要求，而且能确保汽车产品的整体质量。粘接剂、密封胶已经成为现代汽车工业生产中必不可少的材料。

车身上应用的粘接剂、密封胶主要有折边胶、点焊密封胶、增强防震胶、焊密封胶、防震隔热涂料及抗石击涂料等。橡胶具有高弹性、耐油防腐、良好的密封性等性能，被应用于折边胶、防震胶及密封胶的制备中。

现有的汽车橡胶类胶粘剂大都采用聚硫橡胶或是固体橡胶，如氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶等，具有良好的防震效果、耐油防腐的性能，但是固体类橡胶型胶粘剂一般需要在捏合机中进行生产，生产效率低。通常粘接力不够高，扛冲洗性能差等不足，容易污染电泳池，限制了在高强度结构粘接方面的应用。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种橡胶胶粘剂，未经固化时，具有良好的状态保持性和油面钢板固定性；固化后的材料具有高强度，良好的密封性及降震降噪等性能，能广泛适用于汽车及工程机械工业的金属钣金粘接与密封。

本发明的另一个目的在于提供了一种上述橡胶胶粘剂的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

首先，本发明提供了一种橡胶胶粘剂，包括以下重量百分比的组分：

上述所有组分的重量百分比之和为100%。

上述的一种橡胶胶粘剂，其中，所述液体橡胶包括液体聚丁二烯和功能基团封端的液体聚丁二烯，所述功能基团封端的液体聚丁二烯占所述橡胶胶粘剂总重量的0-25%。

上述的一种橡胶胶粘剂，其中，所述功能基团封端的液体聚丁二烯可选用马来酸酐封端的液体聚丁二烯、羟基封端的液体聚丁二烯和环氧基团封端的液体聚丁二烯中的至少一种。

上述的一种橡胶胶粘剂，其中，所述硫化剂为硫磺。

上述的一种橡胶胶粘剂，其中，所述促进剂为二硫代氨基甲酸盐类促进剂，所述二硫代氨基甲酸盐类促进剂可选用ZBEC（Zincdibenzyldithiocarbamate,二苄基二硫代氨基甲酸锌）和ZDEC(Zincdiethyldithiocarbamate，二乙基二硫代氨基甲酸锌)中的至少一种。

上述的一种橡胶胶粘剂，其中，所述触变剂为炭黑。

上述的一种橡胶胶粘剂中，所述填料包括重质碳酸钙、包覆碳酸钙、滑石粉和云母粉，其中：

所述重质碳酸钙占所述橡胶胶粘剂总重量的20-35%；

所述包覆碳酸钙占所述橡胶胶粘剂总重量的5-25%；

所述滑石粉占所述橡胶胶粘剂总重量的0-5%；

所述云母粉占所述橡胶胶粘剂总重量的0-5%。

其次，本发明提供了一种上述橡胶胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）在反应釜中先加入液体橡胶；

（2）在所述液体橡胶中依次加入硫化剂、促进剂、抗氧化剂、发泡剂、除湿剂、触变剂和氧化锌，真空搅拌10-15min；

（3）将填料加入上述步骤（2）所得的混合液中，真空搅拌10-30min；

（4）刮净附着在反应釜的釜壁的上述步骤（3）所得的混合液，并真空搅拌20-30min；

上述步骤均在反应釜内温度低于50℃下进行。

本发明的橡胶胶粘剂采用的是液体橡胶为基料，通过硫化而获得高粘接力；采用液体聚丁二烯与功能基团封端的液体聚丁二烯混合使用，与金属表面形成化学键，提高对金属材料的粘接力，改善破环形式。其特点如下：

1）采用两步固化工艺，材料在较低温度时可获得初始接粘力，具有优异的抗流挂，抗冲洗，可搬运、拆卸等性能，经过高温烘烤后达到最终目标性能。

2）对金属材料具有极好的粘接性，粘接强度高，内聚破坏，可用于部分结构部位的粘接密封。

3）具有橡胶的高弹性，有良好的防震和抗冲击能力；固化后胶层致密，密封性能好。

本发明的有益效果在于，采用液体聚丁二烯橡胶为主体原料，可双重固化也可根据需要实现单重固化，材料经过110℃左右烘烤后具备一定初始强度，解决了状态保持，扛冲洗性，污染电泳池及搬运过程中钣金错位的问题，完全固化后粘接强度高，具有良好的减震防噪及密封性能。采用本发明的配方生产的橡胶胶粘剂，具有良好减振性能，抗流挂性，抗冲洗性，便于施工，具有极高的粘接力及密封性，用于不同需要的部件工位。并且橡胶胶粘剂采用高速搅拌工艺进行生产，与捏合机相比大大提高了生产效率。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

一种橡胶胶粘剂，按重量百分比计，该橡胶胶粘剂由以下组分组成：

上述橡胶胶粘剂的制备方法，其步骤为：

（1）在反应釜中先加入液体橡胶，液体橡胶由液体聚丁二烯和羟基封端的液体聚丁二烯混合均匀后获得；

（2）在步骤（1）所得的液体橡胶中依次加入硫磺、促进剂ZBEC、抗氧化剂、除湿剂、炭黑和氧化锌，真空搅拌10min；

（3）开启反应釜，将重质碳酸钙加入上述步骤（2）所得的混合液中，真空搅拌10min，然后再开启反应釜，将包覆碳酸钙和滑石粉加入反应釜，真空搅拌10min；

（4）开启反应釜，刮净附着在反应釜的釜壁的上述步骤（3）所得的混合液，并真空搅拌20-30min；

上述步骤均在反应釜内温度低于50℃下进行。

制备橡胶胶粘剂时采用水循环冷却工艺和真空搅拌。反应釜具有冷却水循环系统，制备本发明的橡胶胶粘剂，打开冷却水循环系统，确保反应釜内温度低于50℃。反应釜具有抽真空系统，真空搅拌在抽真空条件下进行。

本实施例中，促进剂为二硫代氨基甲酸盐类促进剂ZBEC，在烘烤温度为110～130℃时预固化成形，使胶粘剂具有良好的抗冲洗，状态保持性，搬运过程中防脱落或防止钣金错位等性能；硫化剂为硫磺，作用是当烘烤温度达到150℃以上时，使橡胶硫化交联达到最佳性能。

剪切强度检测试验：

本实施例中橡胶胶粘剂的剪切强度检测方法：基材为镀锌钢板，表面涂防锈油，每平米上防锈油不超过3g，搭接面积25mm×12.5mm,橡胶胶粘剂厚度为0.2mm，130℃烘烤20min，剪切强度可达6Mpa；170℃烘烤20min，剪切强度可达10Mpa，内聚力破坏。

实施例2

一种橡胶胶粘剂，按重量百分比计，该橡胶胶粘剂由以下组分组成：

上述橡胶胶粘剂的制备方法，其步骤为：

（1）在反应釜中先加入液体橡胶，液体橡胶由液体聚丁二烯和马来酸酐封端的液体聚丁二烯混合均匀后获得；

（2）在步骤（1）所得的液体橡胶中依次加入硫磺、促进剂ZDEC、抗氧化剂、发泡剂、除湿剂、炭黑和氧化锌，真空搅拌10min；

（3）开启反应釜，将重质碳酸钙加入上述步骤（2）所得的混合液中，真空搅拌10min，然后再开启反应釜，将包覆碳酸钙、滑石粉和云母粉加入反应釜，真空搅拌10min；

（4）开启反应釜，刮净附着在反应釜的釜壁的上述步骤（3）所得的混合液，并真空搅拌20-30min；

上述步骤均在反应釜内温度低于50℃下进行。

制备橡胶胶粘剂时采用水循环冷却工艺和真空搅拌。反应釜具有冷却水循环系统，制备本发明的橡胶胶粘剂，打开冷却水循环系统，确保反应釜内温度低于50℃。反应釜具有抽真空系统，真空搅拌在抽真空条件下进行。

本实施例中，促进剂为二硫代氨基甲酸盐类促进剂ZDEC，在烘烤温度为110～130℃时预固化成形，使胶粘剂具有良好的抗冲洗，状态保持性，搬运过程中防脱落或防止钣金错位等性能；硫化剂为硫磺，作用是当烘烤温度达到150℃以上时，使橡胶硫化交联达到最佳性能。

剪切强度检测试验：

橡胶胶粘剂的剪切强度检测方法：基材为冷轧钢板，搭接面积25mm×20mm,橡胶胶粘剂厚度为2mm，130℃烘烤25min剪切强度可达0.7Mpa；170℃烘烤25min剪切强度可达1.4Mpa，内聚力破坏。

实施例3

一种橡胶胶粘剂，按重量百分比计，该橡胶胶粘剂由以下组分组成：

上述橡胶胶粘剂的制备方法，其步骤为：

（1）在反应釜中先加入液体橡胶，液体橡胶由液体聚丁二烯和环氧基团封端的液体聚丁二烯混合均匀后获得；

（2）在步骤（1）所得的液体橡胶中依次加入硫磺、促进剂ZBEC、抗氧化剂、除湿剂、炭黑和氧化锌，真空搅拌10min；

（3）开启反应釜，将重质碳酸钙加入上述步骤（2）所得的混合液中，真空搅拌10min，然后再开启反应釜，将包覆碳酸钙和云母粉加入反应釜，真空搅拌10min；

（4）开启反应釜，刮净附着在反应釜的釜壁的上述步骤（3）所得的混合液，并真空搅拌20-30min；

上述步骤均在反应釜内温度低于50℃下进行。

制备橡胶胶粘剂时采用水循环冷却工艺和真空搅拌。反应釜具有冷却水循环系统，制备本发明的橡胶胶粘剂，打开冷却水循环系统，确保反应釜内温度低于50℃。反应釜具有抽真空系统，真空搅拌在抽真空条件下进行。

本实施例中，促进剂为二硫代氨基甲酸盐类促进剂ZBEC，在烘烤温度为110～130℃时预固化成形，使胶粘剂具有良好的抗冲洗，状态保持性，搬运过程中防脱落或防止钣金错位等性能；硫化剂为硫磺，作用是当烘烤温度达到150℃以上时，使橡胶硫化交联达到最佳性能。

剪切强度检测试验：

本实施例中橡胶胶粘剂的剪切强度检测方法：基材为镀锌钢板，表面涂防锈油，每平米上防锈油不超过3g，搭接面积25mm×12.5mm,橡胶胶粘剂厚度为0.2mm，130℃烘烤20min，剪切强度可达2Mpa；170℃烘烤20min，剪切强度可达6Mpa，内聚力破坏。

综上所述，本发明的橡胶胶粘剂，采用液体聚丁二烯橡胶为主体原料，可双重固化也可根据需要实现单重固化，材料经过110℃左右烘烤后具备一定初始强度，解决了状态保持，扛冲洗性，污染电泳池及搬运过程中钣金错位的问题，完全固化后粘接强度高，具有良好的减震防噪及密封性能。采用本发明的配方生产的橡胶胶粘剂，具有良好减振性能，抗流挂性，抗冲洗性，便于施工，具有极高的粘接力及密封性，用于不同需要的部件工位。并且橡胶胶粘剂采用高速搅拌工艺进行生产，与捏合机相比大大提高了生产效率。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种橡胶胶粘剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：

上述所有组分的重量百分比之和为100％，

所述液体橡胶包括液体聚丁二烯和功能基团封端的液体聚丁二烯，所述功能基团封端的液体聚丁二烯占所述橡胶胶粘剂总重量的0-25％，

该橡胶胶粘剂的制备，包括以下步骤：

(1)在反应釜中先加入液体橡胶；

(2)在所述液体橡胶中依次加入硫化剂、促进剂、抗氧化剂、发泡剂、除湿剂、触变剂和氧化锌，真空搅拌10-15min；

(3)将填料加入上述步骤(2)所得的混合液中，真空搅拌10-30min；

(4)刮净附着在所述反应釜的釜壁的内表面上的上述步骤(3)所得的混合液，并真空搅拌20-30min；

上述步骤均在反应釜内温度低于50℃下进行。

2.如权利要求1所述的一种橡胶胶粘剂，其特征在于，所述功能基团封端的液体聚丁二烯可选用马来酸酐封端的液体聚丁二烯、羟基封端的液体聚丁二烯或环氧基团封端的液体聚丁二烯中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种橡胶胶粘剂，其特征在于，所述硫化剂为硫磺。

4.如权利要求1所述的一种橡胶胶粘剂，其特征在于，所述促进剂选用ZBEC和ZDEC中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种橡胶胶粘剂，其特征在于，所述触变剂为炭黑。

6.如权利要求1所述的一种橡胶胶粘剂，其特征在于，所述填料包括重质碳酸钙、包覆碳酸钙、滑石粉和云母粉，其中：

所述重质碳酸钙占所述橡胶胶粘剂总重量的20-35％；

所述包覆碳酸钙占所述橡胶胶粘剂总重量的5-25％；

所述滑石粉占所述橡胶胶粘剂总重量的0-5％；

所述云母粉占所述橡胶胶粘剂总重量的0-5％。