CN104231985A

CN104231985A - 一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法

Info

Publication number: CN104231985A
Application number: CN201410402079.0A
Authority: CN
Inventors: 张敏
Original assignee: TAICANG KANGSHENG CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: TAICANG KANGSHENG CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明提供了一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，所述的胶粘剂包含的原料组分有环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、甲阶酚醛树脂和咪唑，所述的制备方法包括如下步骤：a）合成甲阶酚醛树脂，b）配取物料，c）混搅反应制取成品。本发明揭示了一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，该高强度胶粘剂对金属板材不仅具有很高的剥离强度和粘接强度，而且具有良好的柔韧性和较长的使用期，其制备方法操作简单、生产成本低廉，适于工业化生产。

Description

一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂，尤其涉及一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂技术领域。

背景技术

胶粘剂作为一种国民经济发展不可或缺的化工产品，广泛应用于国民经济中的各个领域，我国现已成为胶粘剂的生产大国和消费大国。胶粘剂品种繁多、组分各异，其中，聚氨酯胶粘剂作为合成胶粘剂中的重要品种，以其优良的粘接性能、对多种基材的粘接适应性、简便的粘合工艺、极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等优点，已成为近年来在国内外发展最快的胶粘剂。随着科技水平的不断提高，我国胶粘剂的技术水平也不断提高，开发出来大量达到国内外先进水平的产品，并呈现出产品向着改性型、反应型、多功能型、节能环保型、纳米型等方向发展。

目前，用于金属板材胶接的胶粘剂大多采用环氧树脂来进行制备。这种热固性树脂的分子结构中含有端环氧基、羟基和醚键等活性基团，在固化过程中又会产生更多的羟基和醚键等活性基团，故环氧树脂基胶粘剂对金属和非金属材料具有良好的粘接效果，同时具有固化收缩率低、工艺性好和价格低廉等优点。然而，单纯性环氧树脂基胶粘剂普遍存在使用期短、脆性大和剥离强度低等缺点，应用范围受到很大限制，故需要采用其他材料对单纯性环氧树脂基胶粘剂进行改性，以提高其柔韧性和粘接强度。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，该高强度胶粘剂对金属板材不仅具有很高的剥离强度和粘接强度，而且具有良好的柔韧性和较长的使用期，其制备方法操作简单、生产成本低廉，适于工业化生产。

本发明是一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，所述的胶粘剂包含的原料组分有环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、甲阶酚醛树脂和咪唑，所述的制备方法包括如下步骤：a）合成甲阶酚醛树脂，b）配取物料，c）混搅反应制取成品。

在本发明一较佳实施例中，所述的胶粘剂包含的原料组分的重量百分比为：环氧树脂18～20%，聚乙烯醇缩丁醛10～12%，甲阶酚醛树脂65～70%，咪唑2～3%。

在本发明一较佳实施例中，所述的甲阶酚醛树脂由苯酚和甲醛按物质的量之比1.5:1配制而成。

在本发明一较佳实施例中，所述的甲阶酚醛树脂的收率为94%，其包含的游离甲醛的含量为1.2%。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 a）中，合成甲阶酚醛树脂包括如下步骤：1）将一定量的苯酚溶于2mol/L的氢氧化钠溶液中，并升温至80℃；2）滴加浓度为37%的甲醛溶液，反应3h。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，混搅反应制取成品包括如下步骤：1）将配好的物料加入体积比为1:1的乙酸乙酯与乙醇混合溶液中，于40℃搅拌8～10min; 2）加入咪唑恒温搅拌20～25min。

本发明揭示了一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，该高强度胶粘剂对金属板材不仅具有很高的剥离强度和粘接强度，而且具有良好的柔韧性和较长的使用期，其制备方法操作简单、生产成本低廉，适于工业化生产。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例用于金属板材胶接的高强度胶粘剂制备方法的工序步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例用于金属板材胶接的高强度胶粘剂制备方法的工序步骤图；该胶粘剂包含的原料组分有环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、甲阶酚醛树脂和咪唑，所述的制备方法包括如下步骤：a）合成甲阶酚醛树脂，b）配取物料，c）混搅反应制取成品。

本发明提及的用于金属板材胶接的高强度胶粘剂在制备过程中，先在氢氧化钠催化作用下，以苯酚和甲醛为主要原料，合成了甲阶酚醛树脂；然后以甲阶酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛为环氧树脂的柔韧改性剂，以咪唑为固化剂，最终合成三元共聚结构的高强度胶粘剂。该高强度胶粘剂包含的原料组分按重量百分比分别为：环氧树脂18～20%，聚乙烯醇缩丁醛10～12%，甲阶酚醛树脂65～70%，咪唑2～3%。其中，甲阶酚醛树脂的合成工艺条件为：苯酚和甲醛的物质的量之比为1.5:1，反应温度为80℃，反应时间为3h；通过对甲阶酚醛树脂性能的实施测定，该合成的甲阶酚醛树脂的收率为94%，其包含的游离甲醛的含量为1.2%，各项性能均高于相关国家标准，能极大的改善环氧树脂基胶粘剂的柔韧性和粘接强度。聚乙烯醇缩丁醛的分子链中的仲羟基可与甲阶酚醛树脂和环氧树脂发生交联反应，从而有效改善环氧树脂基胶粘剂的柔韧性及剥离强度。

实施例1

具体制备方法如下：

a）合成甲阶酚醛树脂，具体制备过程为：首先将一定量的苯酚和2mol/L的氢氧化钠溶液放入装有磁力搅拌器的可加热反应容器中，边搅拌边升温至80℃，制取苯酚溶液；然后按苯酚和甲醛的物质的量之比1.5:1，配取浓度为37%的甲醛溶液，并将甲醛溶液滴加到反应容器中，于80℃反应3h；结束反应后，将反应产物置入蒸发器中蒸除水分，即制得甲阶酚醛树脂。

b）配取物料，首先按占胶粘剂的重量百分比计，称取18%环氧树脂，10%聚乙烯醇缩丁醛，70%甲阶酚醛树脂和2%咪唑；然后按与上述物料的容积质量比，选取2ml/g的乙酸乙酯和2ml/g的乙醇。

c）混搅反应制取成品，具体制备过程为：首先将步骤b）配取的环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、甲阶酚醛树脂和咪唑加入配好的体积比为1:1的乙酸乙酯与乙醇混合溶液中，并升温至40℃搅拌8min;然后向上述反应体系中加入配好的咪唑，恒温搅拌20min，即可制得性能优异的胶粘剂。经测定，该高强度胶粘剂用于铝板—铝板的粘接时，其剥离强度为14.56N/cm，粘接强度为4.87MPa。

实施例2

具体制备方法如下：

b）配取物料，首先按占胶粘剂的重量百分比计，称取20%环氧树脂，12%聚乙烯醇缩丁醛，65%甲阶酚醛树脂和3%咪唑；然后按与上述物料的容积质量比，选取2ml/g的乙酸乙酯和2ml/g的乙醇。

c）混搅反应制取成品，具体制备过程为：首先将步骤b）配取的环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、甲阶酚醛树脂和咪唑加入配好的体积比为1:1的乙酸乙酯与乙醇混合溶液中，并升温至40℃搅拌10min;然后向上述反应体系中加入配好的咪唑，恒温搅拌25min，即可制得性能优异的胶粘剂。经测定，该高强度胶粘剂用于铝板—铝板的粘接时，其剥离强度为15.72N/cm，粘接强度为5.68MPa。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，其特征在于，所述的胶粘剂包含的原料组分有环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、甲阶酚醛树脂和咪唑，所述的制备方法包括如下步骤：a）合成甲阶酚醛树脂，b）配取物料，c）混搅反应制取成品。

2.根据权利要求1所述的用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，其特征在于，所述的胶粘剂包含的原料组分的重量百分比为：环氧树脂18～20%，聚乙烯醇缩丁醛10～12%，甲阶酚醛树脂65～70%，咪唑2～3%。

3.根据权利要求1所述的用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，其特征在于，所述的甲阶酚醛树脂由苯酚和甲醛按物质的量之比1.5:1配制而成。

4.根据权利要求3所述的用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，其特征在于，所述的甲阶酚醛树脂的收率为94%，其包含的游离甲醛的含量为1.2%。

5.根据权利要求1所述的用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，其特征在于，所述的步骤 a）中，合成甲阶酚醛树脂包括如下步骤：1）将一定量的苯酚溶于2mol/L的氢氧化钠溶液中，并升温至80℃；2）滴加浓度为37%的甲醛溶液，反应3h。

6.根据权利要求1所述的用于金属板材胶接的高强度胶粘剂及其制备方法，其特征在于，所述的步骤c）中，混搅反应制取成品包括如下步骤：1）将配好的物料加入体积比为1:1的乙酸乙酯与乙醇混合溶液中，于40℃搅拌8～10min; 2）加入咪唑恒温搅拌20～25min。