CN107880837A - 抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：硅烷基改性聚醚聚合物10‑30份；增强树脂10‑30份；增强填料20‑60份；增塑剂10‑30份；流变剂0.1‑3份；稳定剂0.5‑3份；除水剂0.5‑3份；偶联剂0.5‑4份；催化剂1‑3份，所述增强树脂为

Description

抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及装配式卫浴胶黏剂领域，特别是涉及抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂及其制备方法。
背景技术
随着住宅工业化的推行，装配式整体卫浴越来越引起大家的关注，装配式整体卫浴是指用预制的构件在已经建好的毛坯房中装配而成的整体卫浴。它用一体化的防水底盘、壁板、顶盖构成整体框架，把空间结合起来。这种整体卫浴的优点是安装速度快，防水效果好。外观形象精致，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高卫生间施工质量。装配式整体卫浴因构件与建筑构架分开，每部分独立，因此要求构件在安装和使用过程中具有良好的负重支撑和耐冲击剥离性，这也对胶黏剂的粘接固定提出了更高的要求。
目前装配式整体卫浴所用粘结剂以有机溶剂型环氧结构胶和不饱和聚酯云石胶(结构胶)为主，但存在着固化时易收缩，具有刺激性异味，污染环境和影响施工人员身体健康，胶层脆性大、弹性不足，不耐冲击，耐水和耐久性较差等缺点。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种具有优异抗冲击性能的硅烷改性聚醚胶黏剂。
一种抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：
所述增强树脂为XT 55、STP-E10、STP-E15或STP-E30中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述增强树脂与所述硅烷基改性聚醚聚合物的重量比为：0.3-3:1。
在其中一个实施例中，所述增强树脂与所述硅烷基改性聚醚聚合物的重量比为：1:1。
在其中一个实施例中，所述硅烷基改性聚醚聚合物的结构如下：
在其中一个实施例中，所述增强填料为纳米活性碳酸钙、硅微粉、重质碳酸钙或滑石粉中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、磷酸二苯一辛酯、聚丙二元醇中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述流变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、有机膨润土、气象白炭黑中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述稳定剂是受阻胺类光稳定剂或苯并三唑类光稳定剂，所述受阻胺类光稳定剂为双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶)癸二酸酯；所述苯并三唑类光稳定剂为2-(5-氯代(2H)-苯并三唑-2-基)-4-(甲基)-6-(叔丁基)酚。
在其中一个实施例中，所述除水剂是乙烯基官能团硅烷类，所述乙烯基官能团硅烷类为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基甲基二甲氧基硅烷的一种或多种；
所述的偶联剂为烷氧基硅烷，所述烷氧基硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨苯基二甲氧基硅烷或环氧丙基三甲氧基硅烷的一种或多种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二辛基锡、辛酸亚锡或二有机锡双(β-二酮酯)中的一种或多种。
本发明的另一个目的是提供上述抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
根据上述重量分数称取各组分原料；
将所述硅烷改性聚醚聚合物、增强树脂、增强填料、流变剂、稳定剂以及所述增塑剂重量的1/3-1/2，于温度为100-130℃，真空度为-0.09～-0.1MPa的条件下，捏合1-3小时，得基料；
将所述基料冷却至温度低于50℃后，依次加入剩余的增塑剂，除水剂、偶联剂和催化剂，真空搅拌0.5-1小时，即得所述抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂。
与现有方案相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的装配式整体卫浴用抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂通过以端硅烷基改性聚醚聚合物为基础，复配增强树脂：德国WACKER公司杂化技术生产的硅烷封端聚合物，得到的胶黏剂具有较好的抗冲击剥离能力。抗冲击剥离性能现已作为一项承重结构胶的强制性指标列入建筑结构胶国家相关标准中，它可以从实际上反应结构胶的韧性。增强树脂若结合其他助剂单独使用，则容易造成胶黏剂无弹性，易脆，抗冲击剥离性能较弱。端硅烷基改性聚醚聚合物若结合其他助剂单独使用，则容易造成胶黏剂柔性过大，抗冲击剥离性能较弱，本申请将端硅烷改性聚醚聚合物与增强树脂复配使用，通过调整二者的组分，使具有大分子醚链结构的硅烷改性聚醚聚合物与具有异氰酸酯结构的硅烷封端聚合物相互作用，大大提高胶黏剂的抗冲击剥离能力。同时，与其他性能(包括硬度、拉伸强度、剪切强度、断裂伸长率等)达到了较好的平衡。
本发明制备的装配式整体卫浴用抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂还具有硅胶的特性：优异的耐候性、粘接性、耐水、耐老化和优异的抗冲击性能；同时，无挥发性溶剂，环保无危害，固化速度快，粘接强度高，承重能力强，打胶后装饰面容易修复等优点，非常适合用装配式整体卫浴，家庭内装领域，具有非常好的应用推广前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂作进一步详细的说明。
以下实施例的所有原料来源均为市售。
实施例1
本实施例提供一种抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：
上述抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅烷基改性聚醚聚合物、XT 55、纳米碳酸钙、滑石粉、聚酰胺蜡、双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯及10份邻苯二甲酸二辛酯加入到捏合机，加热抽真空捏合1小时，加热温度为130℃，真空度为-0.09MPa，得基料。
基料冷却至温度低于50℃后，将其转移至行星搅拌机，依次加入剩余的10份邻苯二甲酸二辛酯，乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷和二醋酸二辛基锡，抽真空搅拌0.5小时即得抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂。
实施例2
本实施例提供一种抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：
上述抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅烷基改性聚醚聚合物、STP-E10、纳米碳酸钙、硅微粉、氢化蓖麻油、2-(5-氯代(2H)-苯并三唑-2-基)-4-(甲基)-6-(叔丁基)酚及20份己二酸二辛酯加入到捏合机，加热抽真空捏合1小时，加热温度为130℃，真空度为-0.09MPa，得基料。
基料冷却至温度低于50℃后，将其转移至行星搅拌机，依次加入剩余的10份己二酸二辛酯，乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和二月桂酸二丁基锡，抽真空搅拌0.5小时即得抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂。
实施例3
本实施例提供一种抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：
上述抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅烷基改性聚醚聚合物、STP-E15、重质碳酸钙、有机膨润土、双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯及4份磷酸二苯一辛酯加入捏合机，加热抽真空捏合1小时，加热温度为130℃，真空度为-0.09MPa，得基料。
基料冷却至温度低于50℃后，将其转移至行星搅拌机，依次加入剩余的6份磷酸二苯一辛酯，乙烯基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基二甲氧基硅烷和辛酸亚锡，抽真空搅拌0.5小时即得抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂。
实施例4
本实施例提供一种抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：
上述抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅烷改性聚醚聚合物、STP-E30、纳米碳酸钙、硅微粉、气相白炭黑、2-(5-氯代(2H)-苯并三唑-2-基)-4-(甲基)-6-(叔丁基)酚及20份聚丙二元醇加入捏合机加热抽真空捏合1小时，加热温度为130℃，真空度为-0.09MPa，得基料。
基料冷却至温度低于50℃后，将其转移至行星搅拌机，依次加入剩余的5份聚丙二元醇、乙烯基三甲氧基硅烷、环氧丙基三甲氧基硅烷和二有机锡双(β-二酮酯)，抽真空搅拌0.5小时即得抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂。
对比例1
本对比例提供一种硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：
上述硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅烷基改性聚醚聚合物、纳米碳酸钙、滑石粉、聚酰胺蜡、双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯及10份邻苯二甲酸二辛酯加入到捏合机，加热抽真空捏合1小时，加热温度为130℃，真空度为-0.09MPa，得基料。
基料冷却至温度低于50℃后，将其转移至行星搅拌机，依次加入剩余的10份邻苯二甲酸二辛酯，乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷和二醋酸二辛基锡，抽真空搅拌0.5小时即得硅烷改性聚醚胶黏剂。
对比例2
本对比例提供一种硅烷改性聚醚胶黏剂，包括以下重量分数的原料组分：
上述硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
将XT 55、纳米碳酸钙、滑石粉、聚酰胺蜡、双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯及10份邻苯二甲酸二辛酯加入到捏合机，加热抽真空捏合1小时，加热温度为130℃，真空度为-0.09MPa，得基料。
基料冷却至温度低于50℃后，将其转移至行星搅拌机，依次加入剩余的10份邻苯二甲酸二辛酯，乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷和二醋酸二辛基锡，抽真空搅拌0.5小时即得硅烷改性聚醚胶黏剂。
对比例3
本对比例提供一种硅烷改性聚醚胶黏剂，原料组分与实施例1基本相同，区别在于：使用甲基MQ硅树脂代替实施例1中的增强树脂。
上述硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种硅烷改性聚醚胶黏剂，原料组分与实施例1基本相同，区别在于：硅烷基改性聚醚聚合物为80份；增强树脂为10份。
上述硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，与实施例1相同。
对比例5
本对比例提供一种硅烷改性聚醚胶黏剂，原料组分与实施例1基本相同，区别在于：硅烷基改性聚醚聚合物为10份；增强树脂为80份。
上述硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，与实施例1相同。
将实施例1-4与对比例1-5制备的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂进行性能测试，其中硬度、剥离强度和绝缘阻抗的数据为产品在23±2℃、50±10％RH环境下固化7天后测试所得，具体的测试数据如表1所示。测试标准和方法如下：
表干时间：GB/T 13477.5-2003
硬度：GB/T 531-1999
拉伸强度：GB/T 528-1998
剪切强度：GB/T 7124-2008
抗冲击剥离能力：《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550-2010附录F，结构胶粘剂抗冲击剥离能力测定方法及评定标准
断裂伸长率：GB/T 528-1998
表1实施例1-4和对比例1-5的硅烷改性聚醚胶黏剂的性能测试结果：
由表1可知，实施例1-4得到的胶黏剂与对比文件1-5得到的胶黏剂相比，抗冲击剥离长度短，抗冲击剥离能力强，通过硅烷基改性聚醚聚合物与增强树脂的复配，大大提高了胶黏剂的抗冲击能力。同时，在表干时间、硬度、剪切强度、断裂伸长率方面，表现优异，特别的，当硅烷基改性聚醚聚合物与增强树脂的重量份比为1:1时，得到的胶黏剂抗冲击能力较佳。
对比例1与对比例2中，单独使用硅烷基改性聚醚聚合物或增强树脂，得到的产品在抗冲击剥离能力远弱于本发明实施例1-4，且在断裂伸长率等方面，效果不理想。
对比例3中，硅烷基改性聚醚聚合物与其他增强树脂的复配效果弱于本发明的复配效果。
对比例4、5中，硅烷基改性聚醚聚合物份数过大或增强树脂的份数过大，均会影响两者之间的相互作用，导致产品性能变差。
本发明将硅烷基改性聚醚聚合物与增强树脂联用，克服了两者单独使用时的性能不理想，具有较好的抗冲击剥离能力，承重能力强，适合用装配式整体卫浴、家庭内装领域。
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本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 (10)

1.一种抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：
所述增强树脂为XT 55、STP-E10、STP-E15或STP-E30中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述增强树脂与所述硅烷基改性聚醚聚合物的重量比为：0.3-3:1。
3.根据权利要求1所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述增强树脂与所述硅烷基改性聚醚聚合物的重量比为：1:1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述硅烷基改性聚醚聚合物的结构如下：
5.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述增强填料为纳米活性碳酸钙、硅微粉、重质碳酸钙或滑石粉中的一种或多种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、磷酸二苯一辛酯、聚丙二元醇中的一种或多种。
7.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述流变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、有机膨润土、气象白炭黑中的一种或多种。
8.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述稳定剂是受阻胺类光稳定剂或苯并三唑类光稳定剂，所述受阻胺类光稳定剂为双(2，2，6，6-四甲基-4哌啶)癸二酸酯；所述苯并三唑类光稳定剂为2-(5-氯代(2H)-苯并三唑-2-基)-4-(甲基)-6-(叔丁基)酚。
9.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂，其特征在于，所述除水剂是乙烯基官能团硅烷类，所述乙烯基官能团硅烷类为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基甲基二甲氧基硅烷的一种或多种；
所述的偶联剂为烷氧基硅烷，所述烷氧基硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨苯基二甲氧基硅烷或环氧丙基三甲氧基硅烷的一种或多种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二辛基锡、辛酸亚锡或二有机锡双(β-二酮酯)中的一种或多种。
10.权利要求1-9任一项所述的抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据权利要求1的重量分数称取各组分原料；
将所述硅烷改性聚醚聚合物、增强树脂、增强填料、流变剂、稳定剂以及所述增塑剂重量的1/3-1/2，于温度为100-130℃，真空度为-0.09～-0.1MPa的条件下，捏合1-3小时，得基料；
将所述基料冷却至温度低于50℃后，依次加入剩余的增塑剂，除水剂、偶联剂和催化剂，真空搅拌0.5-1小时，即得所述抗冲击剥离型硅烷改性聚醚胶黏剂。
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