CN105925218B - 复配型有机无机胶黏剂 - Google Patents
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Abstract
一种复配型有机无机胶黏剂，其包括70％至85％的聚四氟乙烯‑氧化淀粉‑醋酸乙烯三元共聚树脂；辅助抗氧剂，为亚磷酸三(2,4‑二叔丁基苯基)酯，含量为1～2％；增粘剂，为γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为10～15％；余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；本发明提出的复配型有机无机胶黏剂，其通过在有机胶黏剂中混合纳米无机填料形成复配型有机无机胶黏剂，使制得的胶黏剂既可用于无机材料的粘结，也能用于有机材料的粘结。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂，特别涉及一种复配型有机无机胶黏剂。
背景技术
胶黏剂包括有机胶黏剂和无机胶黏剂两类，有机胶黏剂主要有硅树脂、硅橡胶、聚酰亚胺、酚醛、环氧树脂等，而无机胶黏剂主要有硅酸盐类、碱金属磷酸盐类和硅溶胶等。有机胶黏剂种类众多，对于材料的粘结强度一般较高，如环氧胶黏剂称为万能胶黏剂，品种众多，用途广泛；酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，作为胶黏剂具有结合强度大、残炭高的优点，由于有机材料与无机材料之间的不相容性，导致有机胶黏剂通常用于有机材料的粘结，而无机胶黏剂则多用于无机材料的粘结，限制了各自的发展，利用无机胶粘剂和有机胶粘剂二者的优点，研究和开发有机和无机复合型胶粘剂，是未来发展趋势。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种复配型有机无机胶黏剂，其通过在有机胶黏剂中混合纳米无机填料形成复配型有机无机胶黏剂，使制得的胶黏剂既可用于无机材料的粘结，也能用于有机材料的粘结。
一种复配型有机无机胶黏剂，其包括(按质量百分比计)，
70％至85％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂，为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为1～2％；
增粘剂，为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为10～15％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的10～19％，氧化淀粉占三元共聚树脂的18～40％。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，包括(按质量份数计)，
70％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂，为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为1％；
增粘剂，为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为15％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的10％，氧化淀粉占三元共聚树脂的18％。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，包括(按质量份数计)，
85％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂，为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为2％；
增粘剂，为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为10％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的19％，氧化淀粉占三元共聚树脂的40％。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，采用以下步骤制得：
1)将聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂、相容剂及纳米无机填料混合均匀；
2)将辅助抗氧剂、增粘剂采用混匀喷涂的方式加入到1)中混合物中，并进一步混匀；
3)将步骤2)制备的混合物倒入挤出机进行共混挤出，温度控制在80～160℃，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，制得所述复配型有机无机胶黏剂。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，还复合有无机粘结层，所述无机粘结层包括(按质量份数计)：硅酸钠，37～45％；二氧化硅，1～5％；氢氧化铝，0.25～1.5％；重铬酸钠，0.05～0.5％；硫酸镁，0.5～2％；pH调节剂，0～4％；余量为水。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，所述无机粘结层包括(按质量份数计)：硅酸钠，37％；二氧化硅，5％；氢氧化铝，1.5％；重铬酸钠，0.5％；硫酸镁，2％；pH调节剂，4％；余量为水。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，所述无机粘结层包括(按质量份数计)：硅酸钠，45％；二氧化硅，1％；氢氧化铝，0.25％；重铬酸钠，0.05％；硫酸镁，0.5％；pH调节剂，2％；余量为水。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的混合水溶液，所述氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的比例为：1:1:5:1。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，所述无机粘结层pH为5～7。
优选的是，所述的复配型有机无机胶黏剂，其中，所述无机粘结层采用以下步骤制得：
1)向反应釜中加入水，升温，启动搅拌；
2)当温度升至80℃以上时，保持搅拌，将硅酸钠、二氧化硅、氢氧化铝、重铬酸钠、硫酸镁依次投入反应釜中，恒温搅拌1小时以上；
3)保持搅拌，冷却，将pH调节剂投入反应釜中，搅拌15～30分钟，调节pH至5～7；
4)过滤，得无机粘结层。
本发明与现有技术相比，具备以下有益效果：
1、本发明采用在胶黏剂配方中添加相容剂与纳米无机填料，提高胶黏剂与无机材料的粘合性及热封合强度，热封合强度可提升35％；
2、可在胶黏剂表面复合(喷涂)无机粘结层，增加其与无机材料的粘结性。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一种复配型有机无机胶黏剂，包括(按质量份数计)，
70％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂，为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为1％；
增粘剂，为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为15％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的10％，氧化淀粉占三元共聚树脂的18％。
所述的复配型有机无机胶黏剂采用以下步骤制得：
1)将聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂、相容剂及纳米无机填料混合均匀；
2)将辅助抗氧剂、增粘剂采用混匀喷涂的方式加入到1)中混合物中，并进一步混匀；
3)将步骤2)制备的混合物倒入挤出机进行共混挤出，温度控制在80～160℃，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，制得所述复配型有机无机胶黏剂。
进一步地，还可以复合有无机粘结层，所述无机粘结层包括(按质量份数计)：硅酸钠，37％；二氧化硅，5％；氢氧化铝，1.5％；重铬酸钠，0.5％；硫酸镁，2％；pH调节剂，4％；余量为水。
其中，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的混合水溶液，所述氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的比例为：1:1:5:1。
所述无机粘结层pH为5～7。
所述无机粘结层采用以下步骤制得：
1)向反应釜中加入水，升温，启动搅拌；
2)当温度升至80℃以上时，保持搅拌，将硅酸钠、二氧化硅、氢氧化铝、重铬酸钠、硫酸镁依次投入反应釜中，恒温搅拌1小时以上；
3)保持搅拌，冷却，将pH调节剂投入反应釜中，搅拌15～30分钟，调节pH至5～7；
4)过滤，得无机粘结层。
实施例2
一种复配型有机无机胶黏剂，其包括(按质量百分比计)，
85％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂，为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为2％；
增粘剂，为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为10％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的19％，氧化淀粉占三元共聚树脂的40％。
其采用以下步骤制得：
1)将聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂、相容剂及纳米无机填料混合均匀；
2)将辅助抗氧剂、增粘剂采用混匀喷涂的方式加入到1)中混合物中，并进一步混匀；
3)将步骤2)制备的混合物倒入挤出机进行共混挤出，温度控制在80～160℃，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，制得所述复配型有机无机胶黏剂。
进一步地，还可以复合有无机粘结层，所述无机粘结层包括(按质量份数计)：硅酸钠，45％；二氧化硅，1％；氢氧化铝，0.25％；重铬酸钠，0.05％；硫酸镁，0.5％；pH调节剂，2％；余量为水。
所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的混合水溶液，所述氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的比例为：1:1:5:1。
所述无机粘结层pH为5～7。
所述无机粘结层采用以下步骤制得：
1)向反应釜中加入水，升温，启动搅拌；
2)当温度升至80℃以上时，保持搅拌，将硅酸钠、二氧化硅、氢氧化铝、重铬酸钠、硫酸镁依次投入反应釜中，恒温搅拌1小时以上；
3)保持搅拌，冷却，将pH调节剂投入反应釜中，搅拌15～30分钟，调节pH至5～7；
4)过滤，得无机粘结层。
实施例3
一种复配型有机无机胶黏剂，其包括(按质量百分比计)，
80％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂，为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为1.5％；
增粘剂，为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为12％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的15％，氧化淀粉占三元共聚树脂的25％。
其采用以下步骤制得：
1)将聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂、相容剂及纳米无机填料混合均匀；
2)将辅助抗氧剂、增粘剂采用混匀喷涂的方式加入到1)中混合物中，并进一步混匀；
3)将步骤2)制备的混合物倒入挤出机进行共混挤出，温度控制在140℃，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，制得所述复配型有机无机胶黏剂。
进一步地，还复合有无机粘结层，所述无机粘结层包括(按质量份数计)：硅酸钠，40％；二氧化硅，3％；氢氧化铝，1％；重铬酸钠，0.3％；硫酸镁，1％；pH调节剂，2％；余量为水。
所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的混合水溶液，所述氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的比例为：1:1:5:1。
所述无机粘结层pH为5～7。
所述无机粘结层采用以下步骤制得：
1)向反应釜中加入水，升温，启动搅拌；
2)当温度升至80℃以上时，保持搅拌，将硅酸钠、二氧化硅、氢氧化铝、重铬酸钠、硫酸镁依次投入反应釜中，恒温搅拌1小时以上；
3)保持搅拌，冷却，将pH调节剂投入反应釜中，搅拌20分钟，调节pH至5～7；
4)过滤，得无机粘结层。
采用上述实施例1、实施例2、实施例3的复配型胶黏剂及普通胶黏剂用于有机无机材料的热封，采用实施例1、实施例2及实施例3的胶黏剂，其热封强度较普通胶黏剂热封强度提高了35％以上(如下表所示)。
表1热封强度比较结果
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，包括按质量百分比计的如下物质，
70％至85％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为1～2％；
增粘剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为10～15％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的10～19％，氧化淀粉占三元共聚树脂的18～40％；
采用以下步骤制得：
1)将聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂、相容剂及纳米无机填料混合均匀；
2)将辅助抗氧剂、增粘剂采用混匀喷涂的方式加入到1)的混合物中，并进一步混匀；
3)将步骤2)制备的混合物倒入挤出机进行共混挤出，温度控制在80～160℃，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，制得所述复配型有机无机胶黏剂；
所述复配型有机无机胶黏剂还复合有无机粘结层，所述无机粘结层包括按质量百分比计的如下物质：硅酸钠，37～45％；二氧化硅，1～5％；氢氧化铝，0.25～1.5％；重铬酸钠，0.05～0.5％；硫酸镁，0.5～2％；pH调节剂，0～4％；余量为水。
2.根据权利要求1所述的复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，包括按质量百分比计的如下物质，
70％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为1％；
增粘剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为15％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的10％，氧化淀粉占三元共聚树脂的18％。
3.根据权利要求1所述的复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，包括按质量百分比计的如下物质，
85％的聚四氟乙烯-氧化淀粉-醋酸乙烯三元共聚树脂；
辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，含量为2％；
增粘剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，含量为10％；
余量为相容剂与纳米无机填料的混合物，所述相容剂为纳米二氧化硅；所述纳米无机填料由植物纤维、纳米级硅酸钠、纳米级氧化铝以2：7：3质量份组成；
其中，所述三元共聚树脂为聚四氟乙烯树脂粒、氧化淀粉树脂粒及醋酸乙烯树脂粒共挤制得，聚四氟乙烯占三元共聚树脂的19％，氧化淀粉占三元共聚树脂的40％。
4.根据权利要求1所述的复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，所述无机粘结层包括按质量百分比计的如下物质：硅酸钠，37％；二氧化硅，5％；氢氧化铝，1.5％；重铬酸钠，0.5％；硫酸镁，2％；pH调节剂，4％；余量为水。
5.根据权利要求1所述的复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，所述无机粘结层包括按质量百分比计的如下物质：硅酸钠，45％；二氧化硅，1％；氢氧化铝，0.25％；重铬酸钠，0.05％；硫酸镁，0.5％；pH调节剂，2％；余量为水。
6.根据权利要求4至5任一项所述的复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的混合水溶液，所述氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸及磷酸的比例为：1:1:5:1。
7.根据权利要求6所述的复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，所述无机粘结层pH为5～7。
8.根据权利要求1所述的复配型有机无机胶黏剂，其特征在于，所述无机粘结层采用以下步骤制得：
1)向反应釜中加入水，升温，启动搅拌；
2)当温度升至80℃以上时，保持搅拌，将硅酸钠、二氧化硅、氢氧化铝、重铬酸钠、硫酸镁依次投入反应釜中，恒温搅拌1小时以上；
3)保持搅拌，冷却，将pH调节剂投入反应釜中，搅拌15～30分钟，调节pH至5～7；
4)过滤，得无机粘结层。
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