CN108342179A - 一种耐腐蚀胶黏剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种耐腐蚀胶黏剂及其制备方法；本发明包括聚酯树脂80‑90份、过氧化环己酮2‑2.5份、环烷酸钴1‑5份、二甲基苯胺1‑3份、乙酸乙烯酯1‑3份、耐腐蚀聚酯树脂5‑15份、IPDI 1‑5份、辛基十二醇肉豆蔻酸酯1‑5份和单甘酯1‑5份，制备方法采用与原料中主要成分聚酯树脂以及耐腐蚀聚酯树脂同样的制备方法；本发明的胶黏剂不仅粘结力强而且耐腐蚀性好，即便是在有机玻璃的软化温度下，胶黏剂的剪切力也几乎和机玻璃的一样；而且制备方法简单易控，缩短了生产周期。
Description
技术领域
本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种耐腐蚀胶黏剂及其制备方法。
背景技术
有机玻璃，化学名称叫聚环烷酸钴甲酯，是由环烷酸钴甲酯聚合而成的高分子化合物；是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃的密度尽管比普通玻璃小一半，但不像玻璃那样容易破碎。而且有机玻璃的透明度十分好，晶莹剔透，并具有很好的热塑性，把它加热，就能任意把它塑成玻璃棒、玻璃管或玻璃板。由于有机玻璃不仅具有较好的透明性、化学稳定性，力学性能和耐候性，易染色，易加工，外观优美等优点；而且有机玻璃轻巧、坚韧，因此它的用途十分广泛。
随着美学、安全和使用的要求，有机玻璃在建筑方面使用越来越多。在用具体使用时，根据实际往往需要将有机玻璃之间进行连接，连接方法主要是用连接件固定和粘结剂连接，其中粘结剂由于其粘结力和不够耐候，尤其是耐腐蚀不够从而限制了其使用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀胶黏剂。
本发明的目的之二是提供了所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种耐腐蚀胶黏剂，包括如下质量份比的原料：
其中，所述聚酯树脂由二缩三乙二醇、甲基苯稀酸、酒石酸、单甘酯和所述耐腐蚀聚酯树脂制备而得，所述耐腐蚀聚酯树脂由苯酐、顺酐和乙酰化二乙醇制备而得。
较佳地，所述聚酯树脂按照质量份计算，由如下物质组成：
较佳地，所述耐腐蚀聚酯树脂按照质量份计算，由如下物质组成：
苯酐 45-50份
顺酐 20-30份
乙酰化二乙醇 50-60份。
所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法，具体为：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述聚酯树脂、耐腐蚀聚酯树脂、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、二甲基苯胺、乙酸乙烯酯和单甘酯搅拌加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入IPDI、过氧化环己酮和环烷酸钴，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190-200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60-65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45-50℃固化5小时，制得所述耐腐蚀胶黏剂。
较佳地，步骤A中通入惰性气体。惰性气体的通入，使得各原料反应更彻底，粘结度增大。
较佳地，所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法具体为：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述二缩三乙二醇、甲基苯稀酸、酒石酸、单甘酯和加热，30分钟内升温到150±2℃；同时通入二氧化碳气体；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入所述耐腐蚀聚酯树脂，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190-200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60-65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45-50℃固化5小时，制得所述聚酯树脂。
较佳地，所述耐腐蚀聚酯树脂的制备方法为：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述苯酐、顺酐和乙酰化二乙醇加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190-200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60-65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45-50℃固化5小时，制得所述耐腐蚀聚酯树脂。
本发明包括聚酯树脂、过氧化环己酮、环烷酸钴、二甲基苯胺、乙酸乙烯酯、耐腐蚀聚酯树脂、IPDI、辛基十二醇肉豆蔻酸酯和单甘酯；其中IPDI(3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯)含顺式异构体75％和反式异构体25％，其水解氯≤200mg/kg，总氯≤400mg/kg，黏度(25℃)约10mPa.s。IPDI分子中2个NCO基团的反应活性不同，因为IPDI分子中伯NCO受到环己烷环和a-取代甲基的位阻作用，使得连在环己烷上的仲NCO基团的反应活性比伯NCO的高1.3-2.5倍；在本发明的制备工艺条件下，引发耐腐蚀聚酯树脂中的双键与聚酯树脂发生共聚交联；配合其他原料制得胶黏剂具有优异的稳定性和耐化学药品性。辛基十二醇肉豆蔻酸酯由辛基十二醇(稠化剂)和肉豆蔻酸混合而成的化合物，增加本发明透明性的同时，增强各原料之间的润滑，起到偶联剂的作用，使其粘结强度大大提高。优选日本THB/艾比份，粘度28(Mpa.s,25度)的辛基十二醇肉豆蔻酸酯。单甘酯，通常作为食品中的乳化剂，但是其它含有一个亲油的长链烷基和两个亲水的羟基，与本发明中辛基十二醇肉豆蔻酸酯、酒石酸(优选D型酒石酸)结合，因而具有良好的表面活性，使得制备得到的胶黏剂不易分层，其粘结力增强同时使用保质期延长。
本发明的制备方法采用与原料中主要成分聚酯树脂以及耐腐蚀聚酯树脂同样的制备方法，其中聚酯树脂和聚酯树脂相对于以往直接将物料混合搅拌冷却的方法而言，经过再一次回炉处理制备而得的胶黏剂其耐腐蚀性能和强有力的粘结力得到充分的提高，本发明的胶黏剂不仅粘结力强而且耐腐蚀性好，即便是在有机玻璃的软化温度下，胶黏剂的剪切力也几乎和机玻璃的一样。这种方法不仅简化了流程，只需要几个同样的反应釜几个同时进行流水线生产。
具体的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
实施例1
一种耐腐蚀胶黏剂，包括如下质量份比的原料：
聚酯树脂(二缩三乙二醇15份、甲基苯稀酸5份、酒石酸10份、单甘酯50份、耐腐蚀聚酯树脂20份)75公斤、过氧化环己酮2公斤、环烷酸钴1公斤、二甲基苯胺2公斤、乙酸乙烯酯3公斤、耐腐蚀聚酯树脂(苯酐148份、顺酐98份、乙酰化二乙醇167份)5公斤、IPDI 2公斤、辛基十二醇肉豆蔻酸酯5公斤和单甘酯5公斤。
制备方法：
(1)聚酯树脂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述二缩三乙二醇、甲基苯稀酸、酒石酸、单甘酯和加热，30分钟内升温到150±2℃；同时通入二氧化碳气体；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入所述耐腐蚀聚酯树脂，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45℃固化5小时，制得所述聚酯树脂。
(2)耐腐蚀聚酯树脂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述苯酐、顺酐和乙酰化二乙醇加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45℃固化5小时，制得所述耐腐蚀聚酯树脂。
(3)耐腐蚀胶黏剂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述聚酯树脂、耐腐蚀聚酯树脂、二甲基苯胺、乙酸乙烯酯、辛基十二醇肉豆蔻酸酯和单甘酯搅拌加热，30分钟内升温到150±2℃；同时通入惰性气体；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入IPDI、过氧化环己酮和环烷酸钴，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45℃固化5小时，制得所述耐腐蚀胶黏剂。
实施例2
一种耐腐蚀胶黏剂，包括如下质量份比的原料：
聚酯树脂(二缩三乙二醇20份、甲基苯稀酸5份、酒石酸5份、单甘酯40份、耐腐蚀聚酯树脂30份)70公斤、过氧化环己酮2.5公斤、环烷酸钴5公斤、二甲基苯胺3公斤、乙酸乙烯酯1公斤、耐腐蚀聚酯树脂(苯酐148份、顺酐98份、乙酰化二乙醇167份)15公斤、IPDI 5公斤、辛基十二醇肉豆蔻酸酯1.5公斤和单甘酯3公斤。
制备方法：
(1)聚酯树脂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述二缩三乙二醇、甲基苯稀酸、酒石酸、单甘酯和加热，30分钟内升温到150±2℃；同时通入二氧化碳气体；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入所述耐腐蚀聚酯树脂，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温50℃固化5小时，制得所述聚酯树脂。
(2)耐腐蚀聚酯树脂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述苯酐、顺酐和乙酰化二乙醇加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温50℃固化5小时，制得所述耐腐蚀聚酯树脂。
(3)耐腐蚀胶黏剂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述聚酯树脂、耐腐蚀聚酯树脂、二甲基苯胺、乙酸乙烯酯、辛基十二醇肉豆蔻酸酯和单甘酯搅拌加热，30分钟内升温到150±2℃；同时通入惰性气体；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入IPDI、过氧化环己酮和环烷酸钴，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温50℃固化5小时，制得所述耐腐蚀胶黏剂。
实施例3
一种耐腐蚀胶黏剂，包括如下质量份比的原料：
聚酯树脂(二缩三乙二醇10份、甲基苯稀酸10份、酒石酸5份、单甘酯50份、耐腐蚀聚酯树脂20份)72公斤、过氧化环己酮2公斤、环烷酸钴1公斤、耐腐蚀聚酯树脂(苯酐148份、顺酐98份、乙酰化二乙醇167份)10公斤、IPDI 2公斤、二甲基苯胺2公斤、乙酸乙烯酯3公斤、辛基十二醇肉豆蔻酸酯3.5公斤和单甘酯3.5公斤。
制备方法：
(1)聚酯树脂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述二缩三乙二醇、甲基苯稀酸、酒石酸、单甘酯和加热，30分钟内升温到150±2℃；同时通入二氧化碳气体；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入所述耐腐蚀聚酯树脂，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到195℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至62℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温48℃固化5小时，制得所述聚酯树脂。
(2)耐腐蚀聚酯树脂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述苯酐、顺酐和乙酰化二乙醇加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到195℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至62℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温48℃固化5小时，制得所述耐腐蚀聚酯树脂。
(3)耐腐蚀胶黏剂的制备：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述聚酯树脂、耐腐蚀聚酯树脂、二甲基苯胺、乙酸乙烯酯、辛基十二醇肉豆蔻酸酯和单甘酯搅拌加热，30分钟内升温到150±2℃；同时通入惰性气体；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入IPDI、过氧化环己酮和环烷酸钴，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到195℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至62℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温48℃固化5小时，制得所述耐腐蚀胶黏剂。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
原料配比不同的对比试验：
对比例1
配方中除了所述聚酯树脂中不含所述耐腐蚀聚酯树脂外，其余其余组成和制备方法与本发明相同。
对比例2
配方中除了不含IPDI外，其余组成和制备方法与本发明相同。
对比例3
配方中除了不含辛基十二醇肉豆蔻酸酯外，其余组成和制备方法与本发明相同。
对比例4
配方中除了不含单甘酯和酒石酸外，其余组成和制备方法与本发明相同。
对本发明与对比例1、2、3、4在不溶剂中浸泡10小时后的剪切强度进行了对比，对比结果见表1。
表1
注：表1中剪切力强度的单位为MPa。
由表1可见，聚酯树脂中添加耐腐蚀聚酯树脂，胶黏剂中的IPDI、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和酒石酸都对最终胶黏剂的粘结力和耐腐蚀性能有所影响。其中，IPDI、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和酒石酸协同效应，远远大于粘结力和耐腐蚀性能单个影响；粘结剂的剪切力几乎达到了有机玻璃的抗拉强度。
制备方法不同的对比试验：
对比例5、对比例6、对比例7采用同样的配方，其中胶黏剂的制备方法不同，采用传统的制备方法，具体为：将所述量的聚酯树脂、过氧化环己酮、环烷酸钴、耐腐蚀聚酯树脂、IPDI、辛基十二醇肉豆蔻酸酯和单甘酯混合均匀，然后在低压0.05MPa压力下，在60℃/12小时的条件下固化，制得。(其中聚酯树脂，耐腐蚀聚酯树脂的制备方法同本发明)。本发明与对比例7、8、9在不溶剂中浸泡10小时后的剪切强度进行了对比，对比结果见表2。
表2
注：表2中剪切力强度的单位为MPa。
由表2可见，原料相同，制备方法不同，对最终胶黏剂的粘结力和耐腐蚀性能有所影响。使用本发明的方法制备的胶黏剂的粘结力和耐腐蚀性能远远大于传统制备方法制备而得的胶黏剂。
Claims (8)
1.一种耐腐蚀胶黏剂，其特征在于，包括如下质量份比的原料：
其中，所述聚酯树脂由二缩三乙二醇、甲基苯稀酸、酒石酸、单甘酯和所述耐腐蚀聚酯树脂制备而得，所述耐腐蚀聚酯树脂由苯酐、顺酐和乙酰化二乙醇制备而得。
2.如权利要求1所述耐腐蚀胶黏剂，其特征在于，所述聚酯树脂按照质量份计算，由如下物质组成：
3.如权利要求1或2所述耐腐蚀胶黏剂，其特征在于，所述耐腐蚀聚酯树脂按照质量份计算，由如下物质组成：
苯酐 45-50份
顺酐 20-30份
乙酰化二乙醇 50-60份。
4.权利要求1所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法，其特征在于，具体为：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述聚酯树脂、耐腐蚀聚酯树脂、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、二甲基苯胺、乙酸乙烯酯和单甘酯搅拌加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入IPDI、过氧化环己酮和环烷酸钴，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190-200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60-65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45-50℃固化5小时，制得所述耐腐蚀胶黏剂。
5.如权利要求4所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中通入惰性气体。
6.如权利要求1所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述聚酯树脂的制备方法具体为：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述二缩三乙二醇、甲基苯稀酸、酒石酸、单甘酯和加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，通过物料补入口加入所述耐腐蚀聚酯树脂，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190-200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60-65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45-50℃固化5小时，制得所述聚酯树脂。
7.如权利要求6所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中通入二氧化碳气体。
8.如权利要求1所述耐腐蚀胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述耐腐蚀聚酯树脂的制备方法为：
A.在配有搅拌器、温度计、气体进出口和物料补入口的反应釜中加入所述苯酐、顺酐和乙酰化二乙醇加热，30分钟内升温到150±2℃；
B.当温度到150±2℃时，搅拌保温2小时；
C.保温2小时后升温到190-200℃后停止加热，保温2小时；
D.降温至60-65℃时，减低压力至0.05MPa，继续降温45-50℃固化5小时，制得所述耐腐蚀聚酯树脂。
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