CN105062373A - 一种高性能结构粘接胶粘剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能结构粘接胶粘剂，胶粘剂为AB双组分，以质量百分数计，A组分包括以下组分及配比：35％-45％质量分数的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、10％-20％质量分数的稀释剂、15％-30％质量分数的增塑剂、20％-30％质量分数的增韧剂、0.5％-0.1％质量分数的胺、0.5％-1％质量分数的助剂、0.01％-0.05％质量分数的颜料、0.01％-0.1％质量分数的阻聚剂；以质量百分数计，B组分包括以下组分及配比：10％-20％质量分数的增韧剂、20％-25％质量分数的增塑剂、40％-45％质量分数的引发剂、15％-20％质量分数的填料。

Description

一种高性能结构粘接胶粘剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种结构粘接用胶，特别是必须承受振动和撞击的金属基材结构粘接用胶，属于化工领域。

背景技术

近年来，随着我国高铁和城轨等明显发展加快，对结构粘接胶粘剂的性能提出了更高的要求。但是，一方面，市场上大多的结构胶在固化的过程中都会产生较大的气味，在要求生态文明这个大的社会背景下，不符合绿色环保的要求；另一方面，虽然我国国内结构胶也有突破，但是在性能上和国外同行相比还有较大差距，而且从国外进口的结构胶价格昂贵，增加了成本。为了迎合城轨和高铁等的快速发展，市场上急需低成本的高性能结构粘接胶粘剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种快速固化，低气味，高粘接强度，耐复杂环境环条件的结构粘接胶粘剂。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能结构粘接胶粘剂，胶粘剂为AB双组分，以质量百分数计，A组分包括以下组分及配比：35％-45％质量分数的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、10％-20％质量分数的稀释剂、15％-30％质量分数的增塑剂、20％-30％质量分数的增韧剂、0.5％-0.1％质量分数的胺、0.5％-1％质量分数的助剂、0.01％-0.05％质量分数的颜料、0.01％-0.1％质量分数的阻聚剂；以质量百分数计，B组分包括以下组分及配比：10％-20％质量分数的增韧剂、20％-25％质量分数的增塑剂、40％-45％质量分数的引发剂、15％-20％质量分数的填料。

其中，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体优选甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯或丙烯酸异葵酯中的一种或几种。

稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚或新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。增塑剂为ABS橡胶等。增韧剂选自液体丁腈橡胶、液体端羧基丁腈橡胶或环氧丙烯酸酯中的一种或几种。胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、羟乙基乙二胺、N-氨乙基哌嗪、羟乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷或双(4-氨基环己基)-甲烷中的一种或几种。助剂选自分散剂202、消泡剂A530或防冻剂乙二醇中的一种或几种。填料为聚乙烯等。颜料优选油溶类颜料。阻聚剂选自对苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2,6-二丁基对甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一种或几种。引发剂是过氧化物或偶氮类引发剂。

本发明同时公开了上述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能结构粘接胶粘剂的制备方法，先将组分配比的增塑剂、稀释剂、增韧剂加入反应釜，在120℃，8000rpm的环境下搅拌2小时以上直至溶解成均一状的胶体，再冷却至40℃-50℃，添加丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、胺、助剂、颜料、阻聚剂并在此环境下仍以8000rpm的转速搅拌1小时以上得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的A组分，包装放置待用；再将组分配比的的增韧剂、增塑剂、引发剂、填料加入反应釜在常温下4000rpm的转速搅拌2小时以上使之呈均一液体得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的B组分，包装放置待用。

使用时，将制得的A组分和B组分，以10：1的重量配比混合，于25℃环境条件下，固化2-3小时即可。

本发明技术方案带来的有益效果：

这种丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂能解决目前结构胶国产性能不高，依赖进口成本过高的困境，降低成本；固化气味较小，对环境无害；粘结强度高，可粘合多种材质；在多种复杂环境下使用，仍能保持相当强度。

具体实施方式

实施例1

以一具有代表性的丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂配方为例，先将20wt％的增塑剂、19wt％的稀释剂、25wt％的增韧剂加入反应釜，在120℃，8000rpm的环境下搅拌2小时以上直至溶解成均一状的胶体，再冷却至40℃-50℃，添加35wt％的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、0.5wt％的胺、0.5wt％的助剂、0.01wt％的颜料、0.01wt％的阻聚剂并在此环境下仍以8000rpm的转速搅拌1小时以上得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的A组分，包装放置待用；将10wt％的增韧剂、25wt％的增塑剂、45wt％的引发剂、20wt％质量分数的填料加入反应釜在常温下4000rpm的转速搅拌2小时以上使之呈均一液体得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的B组分，包装放置待用。

使用时，将制得的A组分和B组分，以10：1的重量配比混合，于25℃环境条件下，固化2-3小时即可。

该结构粘接胶粘剂粘合强度高，可粘合多种基材，无毒，气味低，它是为电子组件结构粘接而设计的，符合低卤要求。室温迅速固化成坚韧，有弹性的粘合物。静态混合之后，给粘合的组件加强热固化时间可以缩短。低温下仍能使用，但固化时间相对较长。典型的应用包括结构粘接的塑料和必须承受的振动和撞击的金属元件，比如显示屏，顶盖，结构性帧的存储模块和便携设备市场中的类似应用。

实施例2

以一具有代表性的丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂配方为例，先将21wt％的增塑剂、15wt％的稀释剂、26wt％的增韧剂加入反应釜，在120℃，8000rpm的环境下搅拌2小时以上直至溶解成均一状的胶体，再冷却至40℃-50℃，添加37wt％的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、0.5wt％的胺、0.5wt％的助剂、0.01wt％的颜料、0.01wt％的阻聚剂并在此环境下仍以8000rpm的转速搅拌1小时以上得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的A组分，包装放置待用；将15wt％的增韧剂、25wt％的增塑剂、40wt％的引发剂、20wt％质量分数的填料加入反应釜在常温下4000rpm的转速搅拌2小时以上使之呈均一液体得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的B组分，包装放置待用。

使用时，将制得的A组分和B组分，以10：1的重量配比混合，于25℃环境条件下，固化2-3小时即可。

经检测，丙烯酸酯型结构粘接胶的A与B组分无明显颗粒，混合固化过程中气味小，初固时间300s-500s，固化24h以上时拉伸强度>14MPa，经40℃、95％RH高温高湿测试，胶体强度保持70以上。由上述实验结果表明，该胶粘剂已达到了使用要求。

以上所述本发明的实施例方案，都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的保护范围，任何相当的含义和范围内的任何比例改变，若没有带来其他显著的、意想不到效果，都应认为也包括在本权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：胶粘剂为AB双组分，以质量百分数计，A组分包括以下组分及配比：35％-45％质量分数的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、10％-20％质量分数的稀释剂、15％-30％质量分数的增塑剂、20％-30％质量分数的增韧剂、0.5％-0.1％质量分数的胺、0.5％-1％质量分数的助剂、0.01％-0.05％质量分数的颜料、0.01％-0.1％质量分数的阻聚剂；以质量百分数计，B组分包括以下组分及配比：10％-20％质量分数的增韧剂、20％-25％质量分数的增塑剂、40％-45％质量分数的引发剂、15％-20％质量分数的填料。

2.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯或丙烯酸异葵酯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚或新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述增塑剂为ABS橡胶；所述填料为聚乙烯。

5.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述增韧剂选自液体丁腈橡胶、液体端羧基丁腈橡胶或环氧丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、羟乙基乙二胺、N-氨乙基哌嗪、羟乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷或双(4-氨基环己基)-甲烷中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述助剂选自分散剂202、消泡剂A530或防冻剂乙二醇中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述颜料为油溶类颜料；所述引发剂是过氧化物或偶氮类引发剂。

9.根据权利要求1所述的高性能结构粘接胶粘剂，其特征在于：所述阻聚剂选自对苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2,6-二丁基对甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一种或几种。

10.一种权利要求1至9之一所述的高性能结构粘接胶粘剂的制备方法，其特征在于：

先将组分配比的增塑剂、稀释剂、增韧剂加入反应釜，在120℃，8000rpm的环境下搅拌2小时以上直至溶解成均一状的胶体，再冷却至40℃-50℃，添加丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、胺、助剂、颜料、阻聚剂并在此环境下仍以8000rpm的转速搅拌1小时以上得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的A组分，包装放置待用；

再将组分配比的的增韧剂、增塑剂、引发剂、填料加入反应釜在常温下4000rpm的转速搅拌2小时以上使之呈均一液体得到丙烯酸酯型结构粘接胶粘剂的B组分，包装放置待用。

使用时，将制得的A组分和B组分，以10：1的重量配比混合，于25℃环境条件下，固化2-3小时即可。