CN104530990B - 一种双组份丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双组份丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法。其主要成分包括：A组分：甲基丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸、弹性体、树脂、增强剂、促进剂、稳定剂；B组分：甲基丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸、弹性体、树脂、触变剂、过氧化物、稳定剂。本发明具有以下优点：1.韧性好，采用高性能树脂聚砜树脂或聚苯硫醚树脂、弹性体作为增韧材料，获得的胶粘剂韧性好，抗冲击性能优；2.强度高，通过添加新型材料石墨烯与无机晶须的混合物进行改性，显著提高胶粘剂的强度；3.固化速度快，有效提高了施工效率。

Description

一种双组份丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种高强度、固化速度快的双组份丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

双组份丙烯酸酯胶粘剂是一种由两个组份组成，通过在氧化还原体系下，发生聚合反应而固化的胶粘剂。具有挥发性小、粘接强度高、固化强度快、可粘接材料广泛、使用方便等特点。

随着社会经济的不断发展，人们对使用胶粘剂时的效率和胶粘剂的性能要求越来越高，特别是在一些对施工效率和强度要求比较高的场合，一般会渴望所使用的胶粘剂即要固化速度快，又能保证高的强度。传统的双组份丙烯酸酯胶粘剂技术，为了追求施工效率，一般会通过调整胶粘剂的固化速度来实现，然而固化速度的迅速提升，会导致胶体聚合过快而聚合不完全，对粘接强度有较大损害，最终导致的结果是无法满足粘接要求，特别是在机械维修、制造等领域，会给整个产品带来无法预知的质量和安全隐患，反之亦然。

在国内，有关丙烯酸酯胶粘剂的研究较多，如专利申请号为200610124817.5的双组份丙烯酸酯结构胶粘剂及其制备方法，主要解决现有丙烯酸酯胶粘剂的耐水性较差，尤其是耐湿热性方面较差的问题；申请号为200910111171.0的耐高温双组份丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法，含有玻璃化转变温度在50℃以上的耐热性丙烯酸单体与耐高温改性树脂的共聚物；申请号为201110416902.X的一种耐高温丙烯酸酯胶粘剂，主要是解决现有快固型丙烯酸酯结构胶粘剂在经过180℃烘烤后，胶层结构发生破坏而满足不了结构粘接要求的问题；申请号为201210478789.2的一种高剥离强度丙烯酸酯胶粘剂，主要解决现有第二代丙烯酸酯结构胶韧性差，剥离强度却只有50-100N/25mm的问题。

上述专利均未提到解决固化速度快与强度相矛盾的缺陷。因此，开发即要固化速度快，又能保证高的强度的双组份丙烯酸酯胶粘剂是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服上面所述的技术缺陷，提供了一种双组份丙烯酸酯胶粘剂，同时也提供了上述胶粘剂的制备方法。

本发明一种双组份丙烯酸酯胶粘剂是由A组分、B组分组成，其重量份配比包括：

A组分：

甲基丙烯酸酯类单体 50～60份

甲基丙烯酸 5～20份

弹性体 0～10份

树脂 1～15份

增强剂 0.5～3份

促进剂 1～10份

稳定剂 0.05～0.1份

B组分：

甲基丙烯酸酯类单体 50～75份

甲基丙烯酸 0～10份

弹性体 1～30份

树脂 0～5份

触变剂 0.01～1份

过氧化物 1～8份

稳定剂 0.1～3份；

所述的甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯中的至少一种；

所述的弹性体为丁腈橡胶，氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的至少一种；

所述的树脂为聚砜树脂、聚苯硫醚树脂中的至少一种；

所述的增强剂为增强型石墨烯与无机晶须组成的混合物，按重量份配比为0.001～0.01：1～3，其中无机晶须为钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须中的至少一种；

所述的促进剂为硫脲、三乙醇胺、三乙胺中的至少一种；

所述的稳定剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、2，6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚、对苯醌中的至少一种；

所述的触变剂为二氧化硅、有机膨润土中的至少一种；

所述的过氧化物为异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的至少一种。

本发明一种双组份丙烯酸酯胶粘剂的制备方法，A组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸投入反应釜中，开机搅拌，投入弹性体、树脂、促进剂、稳定剂，溶解均匀后，投入增强剂，搅拌均匀，即得A组分；B组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸投入反应釜中，开机搅拌，投入弹性体、树脂、触变剂、稳定剂，溶解均匀后，投入过氧化物，搅拌均匀，即得B组分。

本发明一种双组份丙烯酸酯胶粘剂与市场同类产品对比，具有如下优点：

1.韧性好，采用高性能树脂聚砜树脂或聚苯硫醚树脂、弹性体作为增韧材料，获得的胶粘剂韧性好，抗冲击性能优；

2.强度高，通过添加新型材料石墨烯与无机晶须的混合物进行改性，显著提高胶粘剂的强度；

3.固化速度快，有效提高了施工效率。

具体实施方式：

以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

实施例1

A组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸四氢呋喃酯50份、甲基丙烯酸20份投入反应釜中，开机搅拌，投入聚砜树脂15份、硫脲8份、乙二胺四乙酸二钠0.05份，溶解均匀后，投入增强型石墨烯0.001份、钛酸钾晶须2.999份，搅拌均匀，即得A组分。

B组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸异丁酯75份投入反应釜中，开机搅拌，投入丁腈橡胶30份、有机膨润土0.01份、乙二胺四乙酸二钠0.05份、对苯醌0.05份，溶解均匀后，投入异丙苯过氧化氢1份，搅拌均匀，即得B组分。

实施例2

A组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸羟乙酯55份、甲基丙烯酸10份投入反应釜中，开机搅拌，投入氯丁橡胶5份、聚苯硫醚树脂5份、三乙醇胺1份、对苯二酚0.08份，溶解均匀后，投入增强型石墨烯0.005份、碳酸钙晶须2份，搅拌均匀，即得A组分。

B组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸烯丙酯60份、甲基丙烯酸5份，投入反应釜中，开机搅拌，投入氯丁橡胶10份、聚苯硫醚树脂3份、二氧化硅

0.5份、乙二胺四乙酸四钠1份、对苯二酚0.5份中，溶解均匀后，投入异丙苯过氧化氢5份，搅拌均匀，即得B组分。

实施例3

A组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸甲脂60份、甲基丙烯酸5份投入反应釜中，开机搅拌，投入苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物10份、聚砜树脂1份、硫脲5 份、三乙胺5份、乙二胺四乙酸四钠0.1份，溶解均匀后，投入增强型石墨烯0.005份、硼酸铝晶须0.495份，搅拌均匀，即得A组分。

B组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸异辛酯50份、甲基丙烯酸10份投入反应釜中，开机搅拌，投入苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物1 份、聚苯硫醚树脂5份、二氧化硅1份、乙二胺四乙酸四钠1.5份、对苯二酚1.5份、对苯醌中，溶解均匀后，投入叔丁基过氧化氢8份，搅拌均匀，即得B组分。

比较例4

A组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸甲脂60份、甲基丙烯酸5份投入反应釜中，开机搅拌，投入苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物10份、硫脲5份、三乙胺5份、乙二胺四乙酸四钠0.1份，溶解均匀后，搅拌均匀，即得A组分。

B组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸异辛酯50份、甲基丙烯酸10份投入反应釜中，开机搅拌，投入苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物5 份、聚苯硫醚树脂5份、二氧化硅1份、乙二胺四乙酸四钠1.5份、对苯二酚1.5份、对苯醌中，溶解均匀后，投入叔丁基过氧化氢8份，搅拌均匀，即得B组分。

实施例1～3、比较例4的双组份丙烯酸酯胶粘剂的相关性能采用以下方法测试。

1.定位时间、拉伸剪切强度、对接接头拉伸强度、贮存稳定性试验：参考标准HG/T3827-2006 通用型双组分丙烯酸酯胶黏剂进行。

2.剪切冲击强度：参考标准 GB/T6328-1999胶粘剂剪切冲击强度试验方法进行。

实施例1～3、比较例4的双组份丙烯酸酯胶粘剂所得的相关性能测试结果如下表

1所示。

表1

由上表可以看出，本发明一种双组份丙烯酸酯胶粘剂与现有技术(比较例4)相比，反应速度快、强度高，综合性能较好。

主要原材料名称、技术指标：

1.甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸、丁腈橡胶，氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、硫脲、三乙醇胺、三乙胺中、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、2，6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚、对苯醌、二氧化硅、有机膨润土、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢，市售，工业级。

2.聚砜树脂

供应商：上海瑞硕化工有限公司。

3.聚苯硫醚树脂

供应商：东莞市高东塑胶有限公司。

4.增强型石墨烯型号：SE1432

供应商：常州第六元素材料科技股份有限公司。

Claims (1)

1.一种双组份丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于，其按重量份配比包括：

A组分：

甲基丙烯酸酯类单体 50～60份

甲基丙烯酸 5～20份

弹性体 0～10份

树脂 1～15份

增强剂 0.5～3份

促进剂 1～10份

稳定剂 0.05～0.1份

B组分：

甲基丙烯酸酯类单体 50～75份

甲基丙烯酸 0～10份

弹性体 1～30份

树脂 0～5份

触变剂 0.01～1份

过氧化物 1～8份

稳定剂 0.1～3份；

所述的甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯中的至少一种；

所述的弹性体为丁腈橡胶，氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的至少一种；

所述的树脂为聚砜树脂、聚苯硫醚树脂中的至少一种；

所述的增强剂为增强型石墨烯与无机晶须组成的混合物，按重量份配比为0.001～0.01：1～3，其中无机晶须为​钛​酸​钾​晶​须​、​硼​酸​铝​晶​须​、​氧​化​锌​晶​须​、​硫​酸​钙​晶​须​、​碳​酸​钙​晶​须中的至少一种；

所述的促进剂为硫脲、三乙醇胺、三乙胺中的至少一种；

所述的稳定剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、2，6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚、对苯醌中的至少一种；

所述的触变剂为二氧化硅、有机膨润土中的至少一种；

所述的过氧化物为异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的至少一种；

制备方法为：A组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸投入反应釜中，开机搅拌，投入弹性体、树脂、促进剂、稳定剂，溶解均匀后，投入增强剂，搅拌均匀，即得A组分；B组分包括步骤：按重量份配比，将甲基丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸投入反应釜中，开机搅拌，投入弹性体、树脂、触变剂、稳定剂，溶解均匀后，投入过氧化物，搅拌均匀，即得B组分。