CN105295749A - 一种耐水金属粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐水金属粘结剂及其制备方法。粘结剂组分包括：甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯、α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、对羟基苯磺酸、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙、四针状氧化锌晶须、乙醇、稀盐酸和水。其制备方法为先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇在75-85℃下搅拌，加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清后加入除对羟基苯磺酸以外的其他组分，升温至45-55℃并保温15-30分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至120-140℃保持2-3小时。本发明的金属粘结剂粘结强度高、耐水，使仪器在沾水甚至于浸泡于水中都不会影响其连接；而且制备方法步骤简单，容易控制，易于工业化生产，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及粘结剂领域，具体涉及一种耐水金属粘结剂及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和科技水平的提高，精密仪器的制造越来越多，人们需要越来越精确地科学数据来证明问题。这对于精密仪器的制造也是一个重大的考验，人们对对材质的强度要求越来越高，大部分产品采用金属材质，如铝合金、不锈钢、锌合金等。金属材质具有强度高，厚度薄，散热快，质感好等优点。但是如何实现金属间快速有效的连接时是目前一个有待提高的问题。现有主要是通过：一、螺丝孔或卡扣等结构，此种方法工序较多且成本昂贵；二、焊接，此种方法装夹及固定复杂，且金属外壳厚度较薄时，会影响产品的外观及后续处理；三、使用粘结剂，此种方法粘结强度不高，遇水易脱落。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种适用于金属粘结的耐水粘结剂，粘结强度高、耐水，使仪器在沾水甚至于浸泡于水中都不会影响其连接的粘结剂。
技术方案：一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷5-10份、硅酸乙酯5-10份、α-氰基丙烯酸酯胶30-50份、双酚F环氧树脂40-60份、E-39环氧树脂20-30份、对羟基苯磺酸5-10份、羟乙基纤维素5-10份、海藻酸钠5-10份、硼酰化钴5-10份、纳米二氧化钛2-5份、硫酸钡5-10份、乳酸钙2-5份、柠檬酸钙2-5份、四针状氧化锌晶须2-7份、乙醇10-15份、稀盐酸2-5份、水15-25份。
进一步优选的，所述的一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷7-9份、硅酸乙酯7-9份、α-氰基丙烯酸酯胶35-45份、双酚F环氧树脂45-55份、E-39环氧树脂22-28份、对羟基苯磺酸6-9份、羟乙基纤维素6-9份、海藻酸钠6-9份、硼酰化钴6-9份、纳米二氧化钛3-4份、硫酸钡6-9份、乳酸钙3-4份、柠檬酸钙3-4份、四针状氧化锌晶须3-6份、乙醇11-14份、稀盐酸3-4份、水17-23份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤1：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇，在75-85℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：在步骤1所得的混合液中加入α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙和四针状氧化锌晶须，升温至45-55℃并保温15-30分钟；
步骤3：在步骤2所得的混合液中加入对羟基苯磺酸，升温至120-140℃保持2-3小时。
进一步优选的，步骤1中加热温度为77-82℃。
进一步优选的，步骤2中加热温度为47-53℃，保温时间为20-25分钟。
进一步优选的，步骤3中加热温度为125-135℃，保温时间为2.2-2.8小时。
有益效果：本发明的金属粘结剂粘结强度高、耐水，使仪器在沾水甚至于浸泡于水中都不会影响其连接；而且制备方法步骤简单，容易控制，易于工业化生产，生产成本低。
具体实施方式
实施例1
一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷5份、硅酸乙酯5份、α-氰基丙烯酸酯胶30份、双酚F环氧树脂40份、E-39环氧树脂20份、对羟基苯磺酸5份、羟乙基纤维素5份、海藻酸钠5份、硼酰化钴5份、纳米二氧化钛2份、硫酸钡5份、乳酸钙2份、柠檬酸钙2份、四针状氧化锌晶须2-7份、乙醇10-15份、稀盐酸2份、水15份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法为：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇，在75℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；再加入α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙和四针状氧化锌晶须，升温至45℃并保温15分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至120℃保持2小时。
实施例2
一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷7份、硅酸乙酯7份、α-氰基丙烯酸酯胶35份、双酚F环氧树脂45份、E-39环氧树脂22份、对羟基苯磺酸6份、羟乙基纤维素6份、海藻酸钠6份、硼酰化钴6份、纳米二氧化钛3份、硫酸钡6份、乳酸钙3份、柠檬酸钙3份、四针状氧化锌晶须3份、乙醇11份、稀盐酸3份、水17份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法为：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇，在77℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；再加入α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙和四针状氧化锌晶须，升温至47℃并保温20分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至125℃保持2.2小时。
实施例3
一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷9份、硅酸乙酯9份、α-氰基丙烯酸酯胶45份、双酚F环氧树脂55份、E-39环氧树脂28份、对羟基苯磺酸9份、羟乙基纤维素9份、海藻酸钠9份、硼酰化钴9份、纳米二氧化钛4份、硫酸钡9份、乳酸钙4份、柠檬酸钙4份、四针状氧化锌晶须6份、乙醇14份、稀盐酸4份、水23份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法为：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇，在82℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；再加入α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙和四针状氧化锌晶须，升温至53℃并保温25分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至135℃保持2.8小时。
实施例4
一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷7份、硅酸乙酯8份、α-氰基丙烯酸酯胶40份、双酚F环氧树脂50份、E-39环氧树脂25份、对羟基苯磺酸7份、羟乙基纤维素8份、海藻酸钠8份、硼酰化钴7份、纳米二氧化钛3份、硫酸钡7份、乳酸钙3份、柠檬酸钙4份、四针状氧化锌晶须4份、乙醇12份、稀盐酸3份、水20份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法为：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇，在80℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；再加入α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙和四针状氧化锌晶须，升温至50℃并保温25分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至130℃保持2.5小时。
实施例5
一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷10份、硅酸乙酯10份、α-氰基丙烯酸酯胶50份、双酚F环氧树脂60份、E-39环氧树脂30份、对羟基苯磺酸10份、羟乙基纤维素10份、海藻酸钠10份、硼酰化钴10份、纳米二氧化钛5份、硫酸钡10份、乳酸钙5份、柠檬酸钙5份、四针状氧化锌晶须7份、乙醇15份、稀盐酸5份、水25份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法为：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇，在85℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；再加入α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙和四针状氧化锌晶须，升温至55℃并保温30分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至140℃保持3小时。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于不含有甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇。具体地说是：
一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：α-氰基丙烯酸酯胶50份、双酚F环氧树脂60份、E-39环氧树脂30份、对羟基苯磺酸10份、羟乙基纤维素10份、海藻酸钠10份、硼酰化钴10份、纳米二氧化钛5份、硫酸钡10份、乳酸钙5份、柠檬酸钙5份、四针状氧化锌晶须7份、稀盐酸5份、水25份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法为：先将α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙、四针状氧化锌晶须、稀盐酸和水，升温至55℃并保温30分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至140℃保持3小时。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于不含有双酚F环氧树脂和E-39环氧树脂30份。具体地说是：
一种耐水金属粘结剂，以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷10份、硅酸乙酯10份、α-氰基丙烯酸酯胶50份、对羟基苯磺酸10份、羟乙基纤维素10份、海藻酸钠10份、硼酰化钴10份、纳米二氧化钛5份、硫酸钡10份、乳酸钙5份、柠檬酸钙5份、四针状氧化锌晶须7份、乙醇15份、稀盐酸5份、水25份。
上述耐水金属粘结剂的制备方法为：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇，在85℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；再加入α-氰基丙烯酸酯胶、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙、四针状氧化锌晶须，升温至55℃并保温30分钟后加入对羟基苯磺酸，升温至140℃保持3小时。
将各实施例与对比例作对比，各性能指标结果如下表1和表2：:
表1实施例1-5的性能指标
表2对比例1-2的性能指标
从表1和表2可知，本发明的抗冲击强度、抗剪切强度和抗拉强度都较好，最高可分别达到55kg·cm、28.5MPa和36.7MPa。其耐水、耐酸、耐碱和耐温性能都较高。同对照例相比，可以得出甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇对本发明的防水效果有很大的作用，可能是因为甲基三乙氧基硅烷和硅酸乙酯水解生成了耐水的硅氧聚合物；而双酚F环氧树脂和E-39环氧树脂对本发明产品的耐温效果具有一定的影响。另外，实施例3所得的粘结剂的耐水、耐温和抗拉等效果都最好，是本发明的最优实施例。
Claims (6)
1.一种耐水金属粘结剂，其特征在于：以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷5-10份、硅酸乙酯5-10份、α-氰基丙烯酸酯胶30-50份、双酚F环氧树脂40-60份、E-39环氧树脂20-30份、对羟基苯磺酸5-10份、羟乙基纤维素5-10份、海藻酸钠5-10份、硼酰化钴5-10份、纳米二氧化钛2-5份、硫酸钡5-10份、乳酸钙2-5份、柠檬酸钙2-5份、四针状氧化锌晶须2-7份、乙醇10-15份、稀盐酸2-5份、水15-25份。
2.根据权利要求1所述的一种耐水金属粘结剂，其特征在于：以重量份计包括：甲基三乙氧基硅烷7-9份、硅酸乙酯7-9份、α-氰基丙烯酸酯胶35-45份、双酚F环氧树脂45-55份、E-39环氧树脂22-28份、对羟基苯磺酸6-9份、羟乙基纤维素6-9份、海藻酸钠6-9份、硼酰化钴6-9份、纳米二氧化钛3-4份、硫酸钡6-9份、乳酸钙3-4份、柠檬酸钙3-4份、四针状氧化锌晶须3-6份、乙醇11-14份、稀盐酸3-4份、水17-23份。
3.权利要求1至2任一项所述的耐水金属粘结剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：先将甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯和乙醇在75-85℃下搅拌，缓慢加入上述稀盐酸与水的混合液，待溶液澄清；
步骤2：在步骤1所得的混合液中加入α-氰基丙烯酸酯胶、双酚F环氧树脂、E-39环氧树脂、羟乙基纤维素、海藻酸钠、硼酰化钴、纳米二氧化钛、硫酸钡、乳酸钙、柠檬酸钙和四针状氧化锌晶须，升温至45-55℃并保温15-30分钟；
步骤3：在步骤2所得的混合液中加入对羟基苯磺酸，升温至120-140℃保持2-3小时。
4.根据权利要求3所述的耐水金属粘结剂的制备方法，其特征在于：所属步骤1中加热温度为77-82℃。
5.根据权利要求3所述的耐水金属粘结剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中加热温度为47-53℃，保温时间为20-25分钟。
6.根据权利要求3所述的耐水金属粘结剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中加热温度为125-135℃，保温时间为2.2-2.8小时。
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