CN104845570A - 一种高强度粘结剂组合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度粘结剂组合物的制备方法，该粘结剂组合物中包含特定的改性纳米二氧化硅粉体和改性纳米二氧化钛粉体，经过表面改性的上述纳米粉体可有效改善粘结层的强度和韧性，此外，粘结剂中还包含钛酸钾晶须和碳化硅晶须，二者的组合可以有效提高粘结层的硬度、强度和耐磨性。二乙烯三胺、氮川三乙酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份的加入使粘结剂表面形成了一层薄膜，增强了粘结剂的防皱性和尺寸稳性和抗变形性能，同时起到了封闭甲醛的作用，使甲醛的释放量显著降低。本发明的粘结剂组合物施工方便，在木材、密度板、金属、玻璃、陶瓷表面形成的粘结层性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度粘结剂组合物的制备方法。
背景技术
随着我国材料领域的迅猛发展，大量具有优异性能的新型复合材料被广泛的应用于楼宇、铁路、公路等基础设施，航空航天、医疗、家电等各个领域。但是相应的适用于各种新材料的具有特殊功能和用途的新型粘结剂的研发却明显滞后。传统的粘结剂往往适用于单一材料，对于新型复合材料以及不同类型材料间的粘结效果差，强度低，韧性差，这严重制约了新型复合材料的使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高强度粘结剂组合物的制备方法，具体包括以下步骤：
（a）取20-50nm的二氧化硅粉体加入容器中，而后加入异丙醇和甲苯的混合溶液，其中甲苯和异丙醇的质量比为15：7，在30℃下搅拌分散30分钟，而后加入3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应1h，而后再加入乙基三乙氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应2h，其中加入的3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和总的甲酸的摩尔比为1.5：1：3，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅粉体；
（b）取20-50nm的二氧化钛粉体加入容器中，而后加入异丙醇和甲苯的混合溶液，其中甲苯和异丙醇的质量比为10：7，在30℃下搅拌分散30分钟，而后加入3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应1h，而后再加入乙基三乙氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应2h，其中加入的3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和总的甲酸的摩尔比为1：1：2，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化钛粉体；
（c）以重量份数计，取乙烯基酯树脂30份，新戊二醇二丙烯酸酯 20份，硫杂蒽酮5份等混合搅拌1-2小时，然后加入二乙烯三胺10份，氮川三乙酸5份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份，控制温度在40-55℃缓慢搅拌2-3小时，然后降温至20-25℃依次加入步骤a）制得的改性纳米二氧化硅粉体7份，步骤b）制得的改性纳米二氧化钛粉体7份，钛酸钾晶须2份，碳化硅晶须1份，微米玻璃微珠2份，分散剂2份，消泡剂2份，流平剂，1.5份，防沉剂2份，以及适量溶剂，搅拌分散均匀，包装，得到粘结剂组合物成品。
其中，所述步骤（a）中的过滤采用粘结剂过滤器进行过滤。
其中，所述步骤（a）中的二氧化硅粒度为25-40nm，步骤（b）中二氧化钛粒度为25-40nm。
其中，所述步骤（c）中的溶剂的用量为25重量份。
有益效果
本发明的粘结剂中包含特定的改性纳米二氧化硅粉体和改性纳米二氧化钛粉体，经过表面改性的上述纳米粉体可有效改善粘结层的强度和韧性，此外，粘结剂中还包含钛酸钾晶须和碳化硅晶须，二者的组合可以有效提高随着我国材料领域的迅猛发展，大量具有优异性能的新型复合材料被广泛的应用于楼宇、铁路、公路等基础设施，航空航天、医疗、家电等各个领域。但是相应的适用于各种新材料的具有特殊功能和用途的新型粘结剂的研发却明显滞后。传统的粘结剂往往适用于单一材料，对于新型复合材料以及不同类型材料间的粘结效果差，强度低，韧性差，这严重制约了新型复合材料的使用。
层的硬度、强度和耐磨性。二乙烯三胺、氮川三乙酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份的加入使粘结剂表面形成了一层薄膜，增强了粘结剂的防皱性和尺寸稳性和抗变形性能，弹性明显提升，并且提高了耐碱性，同时起到了封闭甲醛的作用，使甲醛的释放量显著降低。另外本发明的粘结剂组合物施工方便，在木材、密度板、高分子聚合物树脂、金属、玻璃、陶瓷表面形成的粘结层性能优异，对上述不同材料间的粘结效果极佳。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
取30-40nm的二氧化硅粉体加入容器中，而后加入异丙醇和甲苯的混合溶液，其中甲苯和异丙醇的质量比为15：7，在30℃下搅拌分散30分钟，而后加入3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应1h，而后再加入乙基三乙氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应2h，其中加入的3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和总的甲酸的摩尔比为1.5：1：3，降温至室温，经过滤器过滤，得到改性纳米二氧化硅粉体。
取30-40nm 的二氧化钛粉体加入容器中，而后加入异丙醇和甲苯的混合溶液，其中甲苯和异丙醇的质量比为10：7，在30℃下搅拌分散30分钟，而后加入3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应1h，而后再加入乙基三乙氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应2h，其中加入的3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和总的甲酸的摩尔比为1：1：2，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化钛粉体。
以重量份数计，取乙烯基酯树脂30份，新戊二醇二丙烯酸酯 20份，硫杂蒽酮5份等混合搅拌1-2小时，然后加入二乙烯三胺10份，氮川三乙酸5份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份，控制温度在40-55℃缓慢搅拌2-3小时，然后降温至20-25℃依次加入步骤a）制得的改性纳米二氧化硅粉体7份，步骤b）制得的改性纳米二氧化钛粉体7份，钛酸钾晶须2份，碳化硅晶须1份，微米玻璃微珠2份，分散剂2份，消泡剂2份，流平剂，1.5份，防沉剂2份，以及适量溶剂，搅拌分散均匀，包装，得到粘结剂组合物成品。
对比例1
以重量份数计，取乙烯基酯树脂30份，新戊二醇二丙烯酸酯 20份，硫杂蒽酮5份混合，而后依次加入纳米二氧化硅粉体7份，纳米二氧化钛粉体7份，钛酸钾晶须2份，碳化硅晶须1份，微米玻璃微珠2份，分散剂2份，消泡剂2份，流平剂，1.5份，防沉剂2份，以及溶剂25份，搅拌分散均匀，包装，得到粘结剂组合物成品。
对比例2
以重量份数计，取乙烯基酯树脂30份，新戊二醇二丙烯酸酯 20份，硫杂蒽酮5份混合，而后依次加入步骤a）制得的改性纳米二氧化硅粉体7份，步骤b）制得的改性纳米二氧化钛粉体7份，微米玻璃微珠2份，分散剂2份，消泡剂2份，流平剂，1.5份，防沉剂2份，以及溶剂25份，搅拌分散均匀，包装，得到粘结剂组合物成品。
对各粘结剂产品性能进行测试，结果如下：
表1 产品性能测试结果
| 样品 | 拉伸强度/MPa | 断裂伸长率/% | 不透水性 | 抗冲击性 | 释放甲醛（ppm） |
| 实施例1 | 9.8 | 617 | 好 | 通过 | 13 |
| 对比例1 | 4.1 | 423 | 一般 | 未通过 | 465 |
| 对比例2 | 3.6 | 413 | 一般 | 未通过 | 512 |
Claims (4)
1.一种高强度粘结剂组合物的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（a）取20-50nm的二氧化硅粉体加入容器中，而后加入异丙醇和甲苯的混合溶液，其中甲苯和异丙醇的质量比为15：7，在30℃下搅拌分散30分钟，而后加入3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应1h，而后再加入乙基三乙氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应2h，其中加入的3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和总的甲酸的摩尔比为1.5：1：3，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅粉体；
（b）取20-50nm的二氧化钛粉体加入容器中，而后加入异丙醇和甲苯的混合溶液，其中甲苯和异丙醇的质量比为10：7，在30℃下搅拌分散30分钟，而后加入3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应1h，而后再加入乙基三乙氧基硅烷和甲酸，50℃搅拌反应2h，其中加入的3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和总的甲酸的摩尔比为1：1：2，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化钛粉体；
（c）以重量份数计，取乙烯基酯树脂30份，新戊二醇二丙烯酸酯 20份，硫杂蒽酮5份等混合搅拌1-2小时，然后加入二乙烯三胺10份，氮川三乙酸5份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份等，控制温度在40-55℃缓慢搅拌2-3小时，然后降温至20-25℃依次加入步骤a）制得的改性纳米二氧化硅粉体7份，步骤b）制得的改性纳米二氧化钛粉体7份，钛酸钾晶须2份，碳化硅晶须1份，微米玻璃微珠2份，分散剂2份，消泡剂2份，流平剂，1.5份，防沉剂2份，以及适量溶剂，搅拌分散均匀，包装，得到粘结剂组合物成品。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（a）中所述过滤采用粘结剂过滤器进行过滤。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（a）中所述二氧化硅粒度约为25-40nm，步骤（b）中二氧化钛粒度约为25-40nm。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（c）中所述溶剂的用量为25重量份。
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| CN111113613A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-08 | 葛金梅 | 一种耐水型隔热木地板的制备方法 |
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