CN106398631B - 一种用于塑料件密封的厌氧胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于塑料件密封的厌氧胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于塑料件密封的厌氧胶及其制备方法，该厌氧胶包括：聚氨酯甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯单体、增塑剂、促进剂、助促进剂、补强剂、引发剂、阻聚剂和螯合剂，本发明的厌氧胶对塑料件具有很好的密封效果、定位时间快，并且不会对塑料件有应力损坏作用，并且其稳定性好，常温下至少可以保存两年。

Description

一种用于塑料件密封的厌氧胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种工业用的厌氧胶，具体是一种用于塑料件密封的厌氧胶及其制备方法。
背景技术
厌氧胶广泛应用于工业里的金属螺纹锁固、金属管道密封、金属圆柱体固持、金属平面密封和金属平面粘接等，如中国专利文献CN101928525B、CN101760141B和CN1057787C，美国专利文献US04234711、US04243791和US03988299等都有介绍。但对于塑料件的粘结，主要是塑料件的密封，一般不使用厌氧胶。因为厌氧胶固化时从液体到固体转变过程会产生收缩，当收缩不均匀时就会产生应力集中现象，当应力超过塑料的内聚强度时就会使塑料开裂而影响密封效果。金属的内聚强度较大，固化过程产生的应力集中不足以超过其内聚强度，但一些塑料(如PVC、ABS和PC等)的内聚强度较低，当应力超过其内聚强度时，塑料就会产生变形甚至开裂，影响密封效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种用于塑料件密封的厌氧胶，本发明使用固化时收缩小和柔韧性好的聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂，同时添加一定量的增塑剂和补强剂，可以降低厌氧胶固化过程的应力集中而防止塑料件的开裂，对塑料件有很好的密封效果。
本发明还提供一种用于塑料件密封的厌氧胶的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于塑料件密封的厌氧胶，该厌氧胶包括以下重量份的组分：
所述聚氨酯甲基丙烯酸酯是由甲苯二异氯酸酯(TDI-80)、聚醚多元醇和甲基丙烯酸羟丙酯合成。
本发明优选的，所述聚氨酯甲基丙烯酸酯是按以下方法制备得到：取聚醚多元醇加热到60～90℃，然后加入甲苯二异氯酸酯(TDI-80)，搅拌混合均匀，保温反应1～6h，降温至30～60℃，加入甲基丙烯酸羟丙酯和二月硅酸二丁基锡，升温到到60～85℃，搅拌反应1～6h，冷却降温，即得；甲苯二异氯酸酯(TDI-80)、聚醚多元醇、甲基丙烯酸羟丙酯的质量比为：(1～4):(10～60):(1～6)，二月硅酸二丁基锡的加入量为甲苯二异氯酸酯(TDI-80)、聚醚多元醇和甲基丙烯酸羟丙酯总量的1～10％。
本发明优选的，所述的甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯或1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯其中一种或任意两种以上混合。
进一步优选的，所述的甲基丙烯酸酯单体为1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。
本发明优选的，所述的增塑剂为己二酸聚1,2-丙二醇酯、聚乙二醇单油酸酯或四甘醇二异辛酸酯其中一种或任意两种以上混合。
进一步优选的，所述的增塑剂为己二酸聚1,2-丙二醇酯。
本发明优选的，所述的促进剂为乙酰苯肼、苯甲酰肼、二茂铁、三正丁胺、三乙胺、N,N-二甲基对甲苯胺或N,N-二乙基对甲苯胺其中一种或任意两种以上混合。
进一步优选的，所述的促进剂为乙酰苯肼。
本发明优选的，所述的助促进剂为邻璜酰苯酰亚胺、抗坏血酸、甲基丙烯酸或丙烯酸其中一种或任意两种以上混合。
进一步优选的，所述的助促进剂为抗坏血酸。
本发明优选的，所述的补强剂为气相白炭黑、硅微粉或中空玻璃微珠其中一种或任意两种以上混合。
进一步优选的，所述的补强剂为中空玻璃微珠。
本发明优选的，所述的引发剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯其中一种或任意两种以上混合。
进一步优选的，所述的引发剂为异丙苯过氧化氢。
本发明优选的，所述的阻聚剂为对苯二酚、萘醌、对苯醌或对甲氧基苯酚其中一种或任意两种以上混合。
进一步优选的，所述的阻聚剂为对苯醌。
本发明优选的，所述的螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐和/或乙二胺四乙酸二钠盐。
进一步优选的，所述的螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐。
本发明优选的一个技术方案，一种用于塑料件密封的厌氧胶，该厌氧胶包括以下重量份的组分：
上述厌氧胶的制备方法，包下步骤如下:
A.按配比将聚氨酯甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯单体、增塑剂和螯合剂加入反应瓶中,在20～40℃下搅拌混合均匀，制得混合溶液；
B.按重量份数将促进剂、助促进剂、阻聚剂和补强剂加到步骤A中的混合溶液里搅拌均匀，得溶液B；
C.按重量份数将引发剂在温度小于等于35℃的条件下加到溶液B里,环境中搅拌、出料。
本发明优选的，步骤A、步骤C搅拌时间为1-3个小时。
本发明的有益效果：
1、本发明的聚氨酯甲基丙烯酸酯可以使其固化后收缩小，达到的扭矩大，可用于塑料件密封。
2、本发明选用聚氨酯甲基丙烯酸酯，固化后收缩小，固化后的胶层柔韧性好，可以很好的降低应力作用。同时中空玻璃微珠和增塑剂的添加，中空玻璃微珠作为填料添加，可以降低胶水在固化过程中受力不均，减少应力作用；增塑剂的作用是增加胶层韧性，同时使胶水和塑料的膨胀系数接近，双向起到降低应力作用的效果。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但本发明并不局限于下述实施例。
实施例中使用的原料除另有说明外均可在市场上购买到。
实施例
一种用于塑料件密封的厌氧胶，该厌氧胶组分的重量份数配比如下表1所示:
表1
实施例1 实施例2 实施例3
原料名称 重量份数 重量份数 重量份数
聚氨酯甲基丙烯酸酯 48 48 48
1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯 35 30 25
己二酸聚1,2-丙二醇酯 10 15 20
乙酰苯肼 1.0 1.0 1.0
抗坏血酸 0.6 0.6 0.6
中空玻璃微珠 3 3 3
异丙苯过氧化氢 2.1 2.1 2.1
乙二胺四乙酸四钠盐 0.25 0.25 0.25
对苯醌 0.05 0.05 0.05
制备方法：
(1)、按配比将聚氨酯甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二酸聚1,2-丙二醇酯和乙二胺四乙酸四钠盐加入反应瓶中,在20-40℃下搅拌1.5个小时，制得混合溶液；
(2)、按重量份数将乙酰苯肼、抗坏血酸、对苯醌和中空玻璃微珠加到步骤A中的混合溶液里高速搅拌至完全溶解；
(3)再在34℃的温度下加入异丙苯过氧化氢，搅拌1.5小时，出料，保存。
对比例1
一种用于塑料件密封的厌氧胶，同实施例1，不同之处在于，将实施例里的己二酸聚1,2-丙二醇酯去除，该厌氧胶组分的重量份数配比如下表2所示:
表2
制备方法是按上述组分的重量份数,将自制聚氨酯甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯和乙二胺四乙酸四钠盐加入反应瓶中,在20-40℃下搅拌1.5个小时；再加入乙酰苯肼、抗坏血酸、对苯醌和中空玻璃微珠,高速搅拌至完全溶解；再在34℃的温度下加入异丙苯过氧化氢,搅拌1.5小时。出料,放置在低密度聚乙烯瓶子里。
对比例2
一种用于塑料件密封的厌氧胶，同实施例1，不同之处在于，将实施例里的中空玻璃微珠去除，该厌氧胶组分的重量份数配比如下表3所示:
表3
制备方法：按上述组分的重量份数,将自制聚氨酯甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二酸聚1,2-丙二醇酯和乙二胺四乙酸四钠盐加入反应瓶中,在20-40℃下搅拌1.5个小时；再加入乙酰苯肼、抗坏血酸和对苯醌,高速搅拌至完全溶解；再在34℃的温度下加入异丙苯过氧化氢,搅拌1.5小时。出料,放置在低密度聚乙烯瓶子里。
对比例3
市场上出售的一种通用的管道密封用的厌氧胶，品牌545。
实验例：
性能测试:
1.稳定性:将单组分厌氧胶放置在5毫升玻璃小试管里,在水浴82℃下放置2小时,如果不凝胶,表示可以常温下保存2年；
2.定位时间:使用两根长度都为0.112米的Rp3/4和R13/4的ABS管，Rp3/4管道螺纹上涂上厌氧胶，再用R13/4套上，记录下从套上管道到两根管道扭不动为定位时间；
3.气密性测试:根据标准BS EN 1054 1996，使用上述的ABS管道，用厌氧胶固定放置两天后测试其接口气密性；
4.耐应力测试:使用上述ABS管道，用厌氧胶固定后，记录下3天后每个厌氧胶粘接后的接口处应力破坏现象。
分别测试实施例1-实施例3、及对比例1-3的稳定性、定位时间、气密性、耐应力，检测性能结果对比如下表4:
表4
从上表可以看出本发明的厌氧胶对塑料件具有很好的密封效果(定位时间快，满足标准要求的气密性)而不会对塑料件有应力损坏作用，并且其稳定性好，常温下至少可以保存两年。基于以上特点，本发明的厌氧胶可以很好的应用于塑料件的密封，扩展了其应用范围。
上述实施例仅是实例性质的。对于本领域的技术人员，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变性，本发明的范围又所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于塑料件密封的厌氧胶，该厌氧胶包括以下重量份的组分：
聚氨酯甲基丙烯酸酯 50-62份，
甲基丙烯酸酯单体 30-35份，
增塑剂 16-22份，
促进剂 0.8-2份，
助促进剂 0.8-2份，
补强剂 3-4份，
引发剂 4-6份，
阻聚剂 0.008-0.1份，
螯合剂 0.05-0.08份；
所述聚氨酯甲基丙烯酸酯是由甲苯二异氰酸酯TDI-80、聚醚多元醇和甲基丙烯酸羟丙酯合成；
所述聚氨酯甲基丙烯酸酯是按以下方法制备得到：取聚醚多元醇加热到60~90℃，然后加入甲苯二异氰酸酯TDI-80，搅拌混合均匀，保温反应1~6h，降温至30~60℃，加入甲基丙烯酸羟丙酯和二月桂 酸二丁基锡，升温到到60~85℃，搅拌反应1~6h，冷却降温，即得；甲苯二异氰酸酯TDI-80、聚醚多元醇、甲基丙烯酸羟丙酯的质量比为：（1~4）:（10~60）: （1~6），二月桂 酸二丁基锡的加入量为甲苯二异氰酸酯TDI-80、聚醚多元醇和甲基丙烯酸羟丙酯总量的1~10%；
所述的增塑剂为聚己二酸-1,2-丙二醇酯；所述的补强剂为中空玻璃微珠；
所述的引发剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯其中一种或任意两种以上混合；所述的阻聚剂为对苯二酚、萘醌、对苯醌或对甲氧基苯酚其中一种或任意两种以上混合；所述的螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐和/或乙二胺四乙酸二钠盐。
2.根据权利要求1所述的用于塑料件密封的厌氧胶，其特征在于，所述的甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯或1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯其中一种或任意两种以上混合。
3.根据权利要求1所述的用于塑料件密封的厌氧胶，其特征在于，所述的促进剂为乙酰苯肼、苯甲酰肼、二茂铁、三正丁胺、三乙胺、N,N-二甲基对甲苯胺或N,N-二乙基对甲苯胺其中一种或任意两种以上混合。
4.根据权利要求1所述的用于塑料件密封的厌氧胶，其特征在于，所述的助促进剂为邻璜酰苯酰亚胺、抗坏血酸、甲基丙烯酸或丙烯酸其中一种或任意两种以上混合。
5.权利要求1所述的厌氧胶的制备方法，包下步骤如下:
A.按配比将聚氨酯甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯单体、增塑剂和螯合剂加入反应瓶中,在20～40℃下搅拌混合均匀，制得混合溶液；
B.按重量份数将促进剂、助促进剂、阻聚剂和补强剂加到步骤A中的混合溶液里搅拌均匀，得溶液B；
C.按重量份数将引发剂在温度小于等于35℃的条件下加到溶液B中搅拌、出料；步骤A、步骤C搅拌时间为1-3个小时。
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