CN106497471B - 一种阻燃超声融合胶及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃超声融合胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于胶粘剂领域,特别涉及一种阻燃超声融合胶及其制备方法。本发明提供的阻燃超声融合胶按重量份由70~90份改性三聚氰胺甲醛树脂和10~30份无卤含磷阻燃剂组成的;所述改性三聚氰胺甲醛树脂包含以下重量份数的组分三聚氰胺15‑30;甲醛(37%溶液)40‑75;增韧剂0.1‑3;热稳定改性剂2‑10;游离甲醛捕获剂2‑10;多聚甲醛2‑10。这种新型的阻燃超声融合胶,这种超声融合胶的韧性好,热稳定性好,并能符合轨道交通装备材料和飞机装备材料的要求。

Description

一种阻燃超声融合胶及其制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂领域,特别涉及一种阻燃超声融合胶及其制备方法。
背景技术
三聚氰胺是一种重要的化工原料和化学中间体。以三聚氰胺和甲醛(或可以转化为甲醛的物质)为主要原料经羟甲基化反应,再进行缩聚制得的三聚氰胺甲醛树脂(MF)是一种具有广泛用途的热固性树脂,已被广泛用于皮革复鞣剂、织物整理剂、水泥减水剂、泡沫材料和纤维材料等。
飞机和动车在运行过程中,经常碰到一些极端环境,因此可以在内层装饰层与外皮之间贴装一种隔音隔热密封袋。这种隔音隔热密封袋可以是由超声融合薄膜制成密封袋的里面填冲玻璃纤维毡再经过超声热合制备而成的。制成隔音隔热密封袋的这些材料不燃、不熔、无气味、不使火焰蔓延,而且在极端环境下仍能保持柔软和可以使用,特别适合飞机和动车的运行环境。但是由于这些材料特殊和制作工艺特殊,为了方便胶合,要在超声融合薄膜上需涂覆阻燃超声融合胶。
申请号为201410382508.2的中国专利公开了一种超声热合聚氨酯胶粘剂,这种超声融合胶存在以下缺陷:(1)韧性差,导致超声融合薄膜折叠的时候容易出现折痕并掉粉;(2)热稳定性能差,导致超声融合薄膜在放置一段时间后会出现无法超声热合的情形。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种新型的阻燃超声融合胶,这种超声融合胶的韧性好,热稳定性好,并能符合轨道交通装备材料和飞机装备材料的要求。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
所述阻燃超声融合胶是由70~90wt%改性三聚氰胺甲醛树脂和10~30wt%无卤含磷阻燃剂组成的。三聚氰胺甲醛树脂本身具备阻燃性能,超声融合胶的制备过程中添加无卤含磷阻燃剂,能够大大提高超声融合胶的阻燃等级。
其中,所述改性三聚氰胺甲醛树脂包含以下重量百分比的组分:
在三聚氰胺甲醛树脂合成过程中添加多聚甲醛,能够有效改善三聚氰胺甲醛树脂的热稳定性,使得超声融合薄膜能够应用在轨道交通装备所运行的高温高湿环境中。
其中,所述游离甲醛捕获剂为尿素、取代脲、聚氨酯、双氰胺、胍、磺酰胺中的一种。能够有效降低树脂中的游离甲醛,使得超声融合薄膜符合轨道交通装备的绿色环保要求。
其中,所述增韧剂为聚二乙醇、聚乙烯醇中的一种。可以很明显地改善三聚氰胺甲醛树脂的脆性,其剪切冲击强度比没添加增韧剂的提高2倍以上,便于超声融合薄膜进行超声压合加工,延长超声融合薄膜的寿命。
所述热稳定改性剂为乙二醇。加入乙二醇后,可将体系中具有反应活性的集团进行部分封端,降低羟甲基活性,减少活性基团的反应,可提高树脂贮存的稳定性。
其中,所述无卤含磷阻燃剂为聚磷酸酯阻燃剂、醇酚类聚磷酸酯阻燃剂、双螺环型聚磷酸酯阻燃剂中的一种或几种。
其中,所述无卤含磷阻燃剂为BDP、PDD和PSBPBP中的一种或几种。
其中,所述无卤含磷阻燃剂为BDP、PDD和PSBPBP的复配比为0.5-1:0.5-1:1。
其中,所述无卤含磷阻燃剂为BDP、PDD和PSBPBP的复配比为1:1:2。
以上阻燃超声融合胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:将所有组分投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
(2)制备阻燃超声融合胶:然后加入无卤含磷阻燃剂,并再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
与现有技术相比,本发明提供的阻燃超声融合胶具有的优点如下:
(1)韧性好,不会在超声融合薄膜折叠的时候容易出现折痕并掉粉;
(2)热稳定性能好,超声融合薄膜储存时间长;
(3)符合轨道交通和飞机装备材料的要求。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步说明:
甲醛,37%,美国AMRESCO;三聚氰胺,分析纯,北京化工厂;聚乙二醇—200,化学纯,上海化工试剂经销部;尿素,分析纯,天津凯通化学试剂有限公司;热稳定改性剂;多聚甲醛分析纯上海展云化工有限公司;BDP浙江万盛科技有限公司;乙二醇北京燕山化工厂。
对比例1
按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时。
对比例2
按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时。
对比例3
按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛8份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时。
实施例1
1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
2)制备阻燃超声融合胶:然后按照重量份数加入30份的无卤含磷阻燃剂BDP,再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
实施例2
1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
2)制备阻燃超声融合胶:然后按照重量份数加入30份的无卤含磷阻燃剂PDD,再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
实施例3
1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
2)制备阻燃超声融合胶:然后按照重量份数加入30份的无卤含磷阻燃剂PSBPBP,再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
实施例4
1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
2)制备阻燃超声融合胶:然后按照重量份数加入15份的无卤含磷阻燃剂(BDP、PDD和PSBPBP的重量比为1:1:2),再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
实施例5
1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:将按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
2)制备阻燃超声融合胶:然后按照重量份数加入20份的无卤含磷阻燃剂(BDP、PDD和PSBPBP的重量比为1:1:2),再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
实施例6
1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:将按照重量份数,将三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
2)制备阻燃超声融合胶:然后按照重量份数加入20份的无卤含磷阻燃剂(BDP、PDD和PSBPBP的重量比为1:1:1),再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
实验结果
采用如下方法对对比例和实施例制得的产品进行检测。
1)样品处理
对比例和实施例制得的产品中甲醛的残留量的测定采用乙酰丙酮分光光度法,甲醛残留量%=测定值/样品重量×%
对对比例和实施例制得的产品进行真空干燥,真空干燥条件为:温度80℃,真空度-0.090MPa,时间2h;温度120℃,真空度-0.090MPa,时间2h。真空干燥后在温度150℃热固化1h,170℃热固化2h。
2)测试结果
由实验结果可见,在本体系中,加入的多聚甲醛,可以有效的增加制得树脂的LOI值,但是添加过多的量,会造成剪切冲击强度的快速下降,经过测试,改性三聚氰胺甲醛树脂的配比为三聚氰胺25份,甲醛(37%溶液)50份,聚二乙醇3份,尿素7份,乙二醇4份,多聚甲醛4份,LOI值和剪切冲击强度的值最合适。
而添加无卤含磷阻燃剂,能有效的提高阻燃超声融合胶的LOI值,单独使用时,添加量较大,而且剪切冲击强度降低的比较明显,但是将BDP、PDD和PSBPBP进行复配时,对剪切冲击强度降低的影响不大,而且添加的无卤含磷阻燃剂量大大降低。特别将BDP、PDD和PSBPBP的以1:1:2进行复合时,在不影响剪切冲击强度的情况下,能有效的提高阻燃超声融合胶LOI值。

Claims (5)

1.一种阻燃超声融合胶,其特征在于:所述阻燃超声融合胶是按重量份由70~90份改性三聚氰胺甲醛树脂和10~30份无卤含磷阻燃剂组成的;所述改性三聚氰胺甲醛树脂包含以下重量份数的组分:
所述无卤含磷阻燃剂为BDP、PDD和PSBPBP的混合物,重量比为1:1:2。
2.根据权利要求1所述的阻燃超声融合胶,其特征在于:所述游离甲醛捕获剂为尿素、取代脲、聚氨酯、双氰胺、胍、磺酰胺中的一种。
3.根据权利要求1所述的阻燃超声融合胶,其特征在于:所述增韧剂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的阻燃超声融合胶,其特征在于:所述热稳定改性剂为乙二醇。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阻燃超声融合胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备改性三聚氰胺甲醛树脂:将所有组分投入混合料槽中,开动变速搅拌机,升温至60~70℃,在100~200r/min的转速条件下连续搅拌2~3小时;
(2)制备阻燃超声融合胶:然后加入无卤含磷阻燃剂,并再搅拌10分钟,停止搅拌,过滤后即得。
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