CN106634769B - 高强度透明胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度透明胶粘剂及其制备方法，由以下原料制备而成：硅烷改性聚合物、增塑剂、气相白炭黑、除水剂、偶联剂、抗氧剂、紫外光稳定剂、催化剂；所述硅烷改性聚合物是硅烷改性聚醚、硅烷封端聚醚、硅烷封端聚氨酯预聚物中的一种或几种。本发明采用硅烷改性聚合物为基体树脂，所制得的胶粘剂具有较好的透明度，较高的强度，完全满足一些特定场合的粘接密封需求；具有良好的粘接性能，满足多数基材的表面粘接和密封，对基材无腐蚀；具有优良的耐高低温和耐候性能，可以较长时间地保持外观、性能不发生明显变化；可采用无有机锡催化的方案，绿色环保，可以适用于某些禁用有机锡化合物的制品。
Description
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种具有高强度的透明胶粘剂及其制备方法。
背景技术
胶粘剂在工业领域的应用极为广泛。在电子电器、汽车船舶等领域某些特定部位的粘接，对胶粘剂的要求较高。除了要求具有较好的粘接性能外，对胶粘剂的透明度、强度、弹性，耐高低温、耐老化性能，电绝缘性能、施工性能等方面也有较高的要求。
目前，常见的透明胶粘剂主要有环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、硅酮胶等几类。其中，环氧树脂类透明胶粘剂固化后偏脆，伸长率低，抗冲击性能较差，部分产品有一定的毒性和刺激性；丙烯酸酯类透明胶粘剂收缩率高，韧性差，有刺激性气味；聚氨酯透明胶粘剂耐候性较差，残余的异氰酸酯类单体具有较大毒性。硅酮类透明胶粘剂具有良好的耐高低温和耐候性能，但是其强度较低，可涂饰性较差，粘接性能一般。
硅烷改性聚合物分子结构的独特性，使其固化物兼具各种优良的性能。通过配方设计，可制备具有优异机械性能、施工性能、耐高低温性能、耐候性能，无刺激性气味，绿色环保的高强度透明胶粘剂。目前多数市售硅烷改性聚合物透明胶粘剂在拉伸强度方面有小幅提升，但其粘接性能，耐高低温、耐老化黄变等性能很差，难以满足某些部件的粘接需求。
发明内容
基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种高强度透明胶粘剂及其制备方法。
为实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
一种高强度透明胶粘剂，以重量份计，由以下原料制备而成：
所述硅烷改性聚合物是硅烷改性聚醚(MS)、硅烷封端聚醚(STP-E)、硅烷封端聚氨酯预聚物(SPUR)中的一种或几种。
在其中一些实施例中，所述高强度透明胶粘剂由以下原料制备而成：
在其中一些实施例中，所述硅烷改性聚合物为硅烷改性聚醚KANEKA SAX400、硅烷封端聚醚
XT 50、硅烷封端聚醚
STP-E10和硅烷封端聚氨酯预聚物SPUR+Y-15990中的一种或几种。
在其中一些实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类或聚醚多元醇类。
在其中一些实施例中，所述气相白炭黑为亲水性或疏水性气相白炭黑，比表面积为100-300m2/g。
在其中一些实施例中，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
在其中一些实施例中，所述偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷低聚物中的一种或几种。特别地，对某些类型的硅烷改性聚合物(比如α-异氰酸根端基烷氧基硅烷封端聚醚)，氨基硅烷偶联剂可同时起到催化的作用。
在其中一些实施例中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，完全相容于本发明的透明胶粘剂体系，对体系透明度无明显影响，可以提高胶粘剂的耐高温和耐老化性能。
在其中一些实施例中，所述紫外光稳定剂为紫外线吸收剂和受阻胺类光稳定剂的至少一种，可以提高产品的耐紫外线、耐候性能，延长制品使用寿命。
在其中一些实施例中，所述催化剂为有机锡类催化剂；特别地，对某些类型的硅烷改性聚合物，当有氨基硅烷存在的情况下，可以不使用有机锡催化剂。
本发明还提供了上述高强度透明胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
a)在室温下，将硅烷改性聚合物、增塑剂、气相白炭黑置于行星搅拌机，真空状态下高速搅拌至分散均匀；
b)加入除水剂、偶联剂、抗氧剂、紫外光稳定剂、催化剂，于真空度0.085～0.099MPa，转速100～300rpm下，搅拌60～180分钟，即得高强度透明胶粘剂。
在其中一些实施例中，步骤b)中所述真空度为0.095MPa，转速200rpm下，搅拌90分钟。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用硅烷改性聚合物为基体树脂，所制得的胶粘剂具有较好的透明度，较高的强度，完全满足一些特定场合的粘接密封需求；
(2)本发明制得的高强度透明胶粘剂具有良好的粘接性能，满足多数基材的表面粘接和密封，对基材无腐蚀；具有优良的耐高低温和耐候性能，可以较长时间地保持外观、性能不发生明显变化；
(3)本发明的高强度透明胶粘剂可以采用无有机锡催化的方案，绿色环保，可以适用于某些禁用有机锡化合物的制品。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步叙述本发明，本发明未述及之处适用于现有技术。下面给出本发明的具体实施例，但实施例仅是为了进一步详细叙述本发明，并不限制本发明的权利要求。
以下实施例中所使用的原料，均来源于市售。
实施例1高强度透明胶粘剂及其制备方法
本实施例的高强度透明胶粘剂，以重量份计，由以下原料制备而成：
本实施例的一种高强度透明胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
a)在室温下，将100重量份硅烷封端聚醚
XT 50、10重量份PPG-3000、25重量份比表面积为200m2/g的气相白炭黑置于行星搅拌机，真空状态下高速搅拌至分散均匀；
b)加入3重量份乙烯基三甲氧基硅烷、2.5重量份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、1.5重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.5重量份BASF IRGANOX1135、1重量份BASFTINUVIN571、1重量份BASF TINUVIN765、0.5重量份二月桂酸二丁基锡，于真空度0.095MPa，转速200rpm下，搅拌90分钟，即得高强度透明胶粘剂。
实施例2高强度透明胶粘剂及其制备方法
本实施例的高强度透明胶粘剂，以重量份计，由以下原料制备而成：
本实施例的一种高强度透明胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
a)在室温下，将100重量份硅烷改性聚醚KANEKA SAX400、40重量份邻苯二甲酸二异壬酯、5重量份比表面积为200m2/g的气相白炭黑置于行星搅拌机，真空状态下高速搅拌至分散均匀；
b)加入2重量份乙烯基三甲氧基硅烷、3重量份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5重量份BASF IRGANOX1135、1重量份BASF TINUVIN571、1重量份二丁基锡氧化物，于真空度0.095MPa，转速200rpm下，搅拌90分钟，即得高强度透明胶粘剂。
实施例3高强度透明胶粘剂及其制备方法
本实施例的高强度透明胶粘剂，以重量份计，由以下原料制备而成：
本实施例一种高强度透明胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
a)在室温下，将80重量份硅烷封端聚氨酯预聚物SPUR+Y-15990、20重量份硅烷封端聚醚
STP-E10、20重量份邻苯二甲酸二异壬酯、5重量份比表面积为200m2/g的气相白炭黑置于行星搅拌机，真空状态下高速搅拌至分散均匀；
b)加入3重量份乙烯基三甲氧基硅烷、1.5重量份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、2.5重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5重量份BASF IRGANOX1135、1重量份BASFTINUVIN571、1重量份BASF TINUVIN765，0.2重量份Fomrez UL-59于真空度0.095MPa，转速180rpm下，搅拌120分钟，即得高强度透明胶粘剂。
实施例4高强度透明胶粘剂及其制备方法
本实施例的高强度透明胶粘剂，以重量份计，由以下原料制备而成：
本实施例的一种高强度透明胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
a)在室温下，将75重量份硅烷封端聚醚
XT 50、25重量份GENIOSILSTP-E10、20重量份邻苯二甲酸二异壬酯、25重量份比表面积为200m2/g的气相白炭黑置于行星搅拌机，真空状态下高速搅拌至分散均匀；
b)加入3重量份乙烯基三甲氧基硅烷、2重量份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、1重量份氨基硅烷低聚物、0.5重量份BASF IRGANOX1135、1重量份BASF TINUVIN571、1重量份BASFTINUVIN765，于真空度0.095MPa，转速200rpm下，搅拌90分钟，即得高强度透明胶粘剂。
试验例实施例1～4的透明胶粘剂的性能试验
采用本领域常规方法，对实施例1～4得到的透明胶粘剂及市售透明胶粘剂进行了性能测试，测试结果如表1所示。
表1实施例1～3的高强度透明胶粘剂的性能测试结果
*注：粘接测试用基材为玻璃、阳极氧化铝、PET、不锈钢。
由表1测试结果可见，本发明实施例1～4的高强度透明胶粘剂具有较高的强度和硬度，突出的耐高低温、耐老化性能，同时粘接性能较好，可广泛用于多种材料的粘接密封，满足使用需求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种高强度透明胶粘剂，其特征在于，以重量份计，由以下原料制备而成：
所述硅烷改性聚合物是75重量份的硅烷封端聚醚
XT 50和25重量份的硅烷封端聚醚
STP-E10；所述紫外光稳定剂为1重量份的BASF TINUVIN571和1重量份的BASF TINUVIN765配合。
2.根据权利要求1所述的高强度透明胶粘剂，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类或聚醚多元醇类；所述气相白炭黑为比表面积为100-300m2/g的亲水性或疏水性气相白炭黑；所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的高强度透明胶粘剂，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷低聚物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高强度透明胶粘剂，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述催化剂为有机锡类催化剂。
5.权利要求1～4任一项所述的高强度透明胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)在室温下，将硅烷改性聚合物、增塑剂、气相白炭黑置于行星搅拌机，真空状态下高速搅拌至分散均匀；
b)加入除水剂、偶联剂、抗氧剂、紫外光稳定剂、催化剂，于真空度0.085～0.099MPa，转速100～300rpm下，搅拌60～180分钟，即得高强度透明胶粘剂。
6.根据权利要求5所述的高强度透明胶粘剂的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述真空度为0.095MPa，转速200rpm，搅拌90分钟。
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