CN108822748A - 一种高粘接力活化剂、其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高粘接力活化剂，包括如下组分：2～25重量份二胺改性硅烷、0～5重量份催化剂、75～95重量份溶剂；所述二胺改性硅烷由二胺和环氧硅烷反应得到。本发明由二胺和环氧硅烷反应得到的二胺改性硅烷制备得到活化剂不仅能够改善聚氨酯胶在玻璃面、铝材面的粘接性，还能够提高MS胶、硅酮胶等在水泥基材、铝材面、不锈钢表面的粘接性，具有较好的经济效益。

Description

一种高粘接力活化剂、其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及表面处理剂技术领域，尤其是涉及一种高粘接力活化剂、其制备方法和应用。
背景技术
在大巴风挡玻璃的装配过程中广泛使用单组份湿固化聚氨酯胶粘剂，为了增强风挡玻璃、铝型材与聚氨酯胶粘剂之间的粘接效果，现有技术中通常使用清洗活化剂和底涂剂，使用过程中，先清洁玻璃四周及铝门窗框-蘸取清洁活化剂清洁玻璃-刷涂底涂剂-涂密封胶。上述施工过程中需要活化剂-底涂两个基材表面处理步骤处理周期长，对员工规范施工要求高；为了更方便提高玻璃基材、铝型材与聚氨酯胶粘剂之间的粘接效果，需要对现有技术对活化剂不断做出改进。
此外，在汽车装配以及其它电子、电器等器件装配过程中，除需对玻璃基材粘贴聚氨酯胶外，还往往涉及对铝材面的密封粘接以及 MS胶、硅酮胶的密封粘接，而现有技术中所提出的改进的活化剂通常是针对玻璃基材而言，如现有技术公开的玻璃处理剂大都能够提高玻璃基材与聚氨酯胶粘剂之间的粘接效果，但对于铝基材、不锈钢基材而言，其粘接效果较差。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高粘接力活化剂，本发明提供的高粘接力活化剂能改善玻璃基材与聚氨酯胶粘剂之间的粘接性外，还能够增强金属基材与聚氨酯胶粘剂之间的粘接效果。
本发明提供了一种高粘接力活化剂，包括如下组分：
2～25重量份二胺改性硅烷、0～5重量份催化剂、75～95重量份溶剂；
所述二胺改性硅烷由二胺和环氧硅烷反应得到。
优选的，所述二胺选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺和己二胺中的一种或者多种；所述的环氧硅烷选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基) -乙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种。
优选的，所述二胺与所述环氧硅烷的摩尔比为1:(2～4)。
优选的，所述活化剂包括如下组分：
3～18重量份二胺改性硅烷、0.2～4.5重量份催化剂、78～92重量份溶剂。
优选的，所述催化剂选自钛酸酯、锆酸酯和铝酸酯中的一种或多种。
优选的，所述钛酸酯选自正钛酸异丙酯、正钛酸丁酯、钛酸四丁酯混合物、聚钛酸丁酯、钛酸四异辛酯、四乙氧基钛、四(2-乙基己醇) 钛、正丙基钛酸盐、丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或多种；
所述锆酸酯选自四正丙基锆酸酯、锆酸正丁酯、烷氧基三(乙烯基-乙氧基)锆酸酯、四(三乙醇胺)锆酸酯中的一种或多种；
所述铝酸酯选自二(乙酰乙酸乙酯)铝酸二异丙酯、二(乙酰丙酮)铝酸二异丙酯、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯中的一种或多种。
优选的，所述溶剂选自己烷、庚烷、辛烷、乙酸乙酯和丁酮中的一种或多种。
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的高粘接力活化剂的制备方法，包括：
A)将二胺、催化剂加入到溶剂中，搅拌，得到混合液；
B)将环氧硅烷加入到上述混合液中，搅拌反应，得到高粘接力活化剂。
优选的，所述步骤B)所述反应温度为20～50℃；所述反应时间为1～6h。
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的高粘接力活化剂在促进聚氨酯胶粘剂与基材黏结中的应用；所述基材包括玻璃基材和漆面基材。
与现有技术相比，本发明提供了一种高粘接力活化剂，包括如下组分：2～25重量份二胺改性硅烷、0～5重量份催化剂、75～95重量份溶剂；所述二胺改性硅烷由二胺和环氧硅烷反应得到。本发明由二胺和环氧硅烷反应得到的二胺改性硅烷制备得到活化剂不仅能够改善聚氨酯胶在玻璃面、铝材面的粘接性，还能够提高MS胶、硅酮胶等在水泥基材、铝材面、不锈钢表面的粘接性，具有较好的经济效益。
具体实施方式
本发明提供了一种高粘接力活化剂、其制备方法和应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种高粘接力活化剂，包括如下组分：
2～25重量份二胺改性硅烷、0～5重量份催化剂、75～95重量份溶剂；
所述二胺改性硅烷由二胺和环氧硅烷反应得到。
本发明采用二胺和环氧硅烷反应，得到二胺改性硅烷；将二胺改性硅烷与催化剂、溶剂混合制备得到高粘接力活化剂，本发明的活化剂不仅能够改善聚氨酯胶在玻璃面、铝材面的粘接性，还能够提高 MS胶、硅酮胶等在水泥基材、铝材面、不锈钢表面的粘接性，
本发明提供的高粘接力活化剂二胺改性硅烷；具体包括2～25重量份二胺改性硅烷；优选包括3～18重量份二胺改性硅烷；最优选包括5～15重量份二胺改性硅烷。
本发明所述二胺改性硅烷由二胺和环氧硅烷反应得到。
本发明对于所述二胺的具体种类没有特殊限制，在本发明的某些具体实施例中，所述二胺优选选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺和己二胺中的一种或者多种；更优选选自乙二胺、丙二胺、丁二胺和戊二胺中的一种或者多种。
本发明对于所述环氧硅烷的具体种类没有特殊限制，在本发明的某些具体实施例中，所述的环氧硅烷优选选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种。
其中，所述二胺与所述环氧硅烷的摩尔比优选为1:(2～4)。
本发明对于所述的二胺和环氧硅烷反应的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
如在本发明的某些实施例中，采用乙二胺与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷作为二胺和环氧硅烷，其反应式及形成的高粘接力硅烷如下述所示：
本发明提供的高粘接力活化剂包括75～95重量份的溶剂；优选包括78～92重量份溶剂。本发明对于所述溶剂具体种类没有特殊限制，在本发明的某些具体实施例中，所述溶剂优选选自己烷、庚烷、辛烷、乙酸乙酯和丁酮中的一种或多种。本发明对于所述溶剂的来源不进行限定，市售即可。
本发明提供的高粘接力活化剂优选还包括0～5重量份催化剂；更优选包括0.2～4.5重量份催化剂；最优选包括0.3～4.0重量份催化剂。本发明所述催化剂选自钛酸酯、锆酸酯和铝酸酯中的一种或多种。
在本发明中，对于所述钛酸酯的种类和来源没有特殊限定，为市售常规钛酸酯即可。优选选自杜邦公司的TYZOR烷氧基系列钛酸酯和美国肯利奇石油化学公司KR系列钛酸酯；具体的，所述钛酸酯选自正钛酸异丙酯、正钛酸丁酯、钛酸四丁酯混合物、聚钛酸丁酯、钛酸四异辛酯、四乙氧基钛、四(2-乙基己醇)钛、正丙基钛酸盐、丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或多种。
在本发明中，对于所述锆酸酯的种类没有特殊限定，为常规钛酸酯即可。本发明所述锆酸酯优选选自四正丙基锆酸酯、锆酸正丁酯、烷氧基三(乙烯基-乙氧基)锆酸酯、四(三乙醇胺)锆酸酯中的一种或多种；本发明对其来源没有特殊限定，市售即可。
在本发明中，对于所述铝酸酯的种类没有特殊限定，为常规铝酸酯即可。所述铝酸酯选自二(乙酰乙酸乙酯)铝酸二异丙酯、二(乙酰丙酮)铝酸二异丙酯、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯中的一种或多种。本发明对其来源没有特殊限定，市售即可。
本发明提供了一种高粘接力活化剂，包括如下组分：2～25重量份二胺改性硅烷、0～5重量份催化剂、75～95重量份溶剂；所述二胺改性硅烷由二胺和环氧硅烷反应得到。本发明由二胺和环氧硅烷反应得到的二胺改性硅烷制备得到活化剂不仅能够改善聚氨酯胶在玻璃面、铝材面的粘接性，还能够提高MS胶、硅酮胶等在水泥基材、铝材面、不锈钢表面的粘接性，具有较好的经济效益。
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的高粘接力活化剂的制备方法，包括：
A)将二胺、催化剂加入到溶剂中，搅拌，得到混合液；
B)将环氧硅烷加入到上述混合液中，搅拌反应，得到高粘接力活化剂。
本发明上述已经对二胺、环氧硅烷、催化剂、溶剂有了清楚的描述，在此不再赘述。
本发明首先将二胺、催化剂加入到溶剂中，搅拌，得到混合液。
本发明所述反应优选在反应容器中进行，所述反应容器包括但不限于三口烧瓶。
本发明对于所述二胺、催化剂和溶剂的加入顺序不进行限定，混合即可
得到混合液后，优选在搅拌的条件下加入环氧硅烷，加料结束后搅拌均匀，恒温反应，得到高粘接力活化剂。
本发明所述二胺和环氧硅烷混合反应，得到二胺改性硅烷。所述二胺与所述环氧硅烷的摩尔比优选为1:(2～4)。本发明对于所述搅拌的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明在无催化剂的条件下反应也可进行，本发明所述反应温度优选为20～50℃；更优选为40～50℃；所述反应时间优选为1～6h；更优选为4～6h。
本发明在催化剂存在的条件下进行可以促进反应的发生，降低反应温度、缩短反应时间；此时，所述反应温度优选为20～35℃；所述反应时间优选为1～2h。
本发明所述催化剂可以促进二胺和环氧硅烷混合反应，同时还可以促进本发明的活化剂与聚氨酯的粘接。
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的高粘接力活化剂在促进聚氨酯胶粘剂与基材黏结中的应用；所述基材包括玻璃基材和金属基材。
本发明上述活化剂可以促进聚氨酯胶粘剂与基材黏结，基材可以为玻璃基材，还可以为铝基材、不锈钢基材，同样可以粘接效果好。
本发明上述活化剂用在汽车装配以及其它电子、电器等器件装配过程中，涉及对铝材面的密封粘接以及MS胶、硅酮胶的密封粘接。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种高粘接力活化剂、其制备方法和应用进行详细描述。
实施例1
准确称量15g乙二胺、1800g庚烷、15g钛酸异丙酯加入到干燥三口烧瓶中，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入200gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，加料结束后搅拌均匀，恒温反应5h，得到高粘接力活化剂。
分别在玻璃面基材和打磨铝板面涂刷上述活化剂，待表面干燥后，在活化剂表面打聚氨酯密封胶，48h后测试聚氨酯密封胶与基材表面的粘接效果，如表1所示。
所得高粘接力活化剂对密封胶打磨铝板面的粘接效果如表1所示。
实施例2
准确称量20g丙二胺、1800g庚烷、40g锆酸正丁酯加入到干燥三口烧瓶中，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入270gγ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，加料结束后搅拌均匀，恒温反应5h，得到高粘接力活化剂。
分别在玻璃面基材和打磨铝板面涂刷上述活化剂，待表面干燥后，在活化剂表面打聚氨酯密封胶，48h后测试聚氨酯密封胶与基材表面的粘接效果，如表1所示。
所得高粘接力活化剂对密封胶打磨铝板面的粘接效果如表1所示。
实施例3
准确称量40g丁二胺、1700g庚烷、50g异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯加入到干燥三口烧瓶中，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入270gβ-(3、4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷，加料结束后搅拌均匀，恒温反应5h，得到高粘接力活化剂。
分别在玻璃面基材和打磨铝板面涂刷上述活化剂，待表面干燥后，在活化剂表面打聚氨酯密封胶，48h后测试聚氨酯密封胶与基材表面的粘接效果，如表1所示。
所得高粘接力活化剂对密封胶打磨铝板面的粘接效果如表1所示。
实施例4
准确称量32g戊二胺、1600g庚烷、20g丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、15g异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯加入到干燥三口烧瓶中，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入300gβ-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷，加料结束后搅拌均匀，恒温反应5h，得到高粘接力活化剂。
分别在玻璃面基材和打磨铝板面涂刷上述活化剂，待表面干燥后，在活化剂表面打聚氨酯密封胶，48h后测试聚氨酯密封胶与基材表面的粘接效果，如表1所示。
所得高粘接力活化剂对密封胶打磨铝板面的粘接效果如表1所示。
实施例5
准确称量20g己二胺、1800g庚烷、20g四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯加入到干燥三口烧瓶中，升温至45℃，边搅拌边缓慢加入100gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、50gβ-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷，加料结束后搅拌均匀，恒温反应5h，得到高粘接力活化剂。
分别在玻璃面基材和打磨铝板面涂刷上述活化剂，待表面干燥后，在活化剂表面打聚氨酯密封胶，48h后测试聚氨酯密封胶与基材表面的粘接效果，如表1所示。
所得高粘接力活化剂对密封胶打磨铝板面的粘接效果如表1所示。
比较例1
准确称量15g乙二胺、1800g庚烷、15g钛酸异丙酯加入到干燥三口烧瓶中，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入200g双-(γ-三甲氧基硅丙基)胺，加料结束后恒温搅拌5h，得到活化剂。
分别在玻璃面基材和打磨铝板面涂刷上述活化剂，待表面干燥后，在活化剂表面打聚氨酯密封胶，48h后测试聚氨酯密封胶与基材表面的粘接效果，如表1所示。
所得活化剂对密封胶打磨铝板面的粘接效果如表1所示，密封胶在铝材面剥离，在玻璃面60％内聚破坏。
比较例2
准确称量1800g庚烷、15g钛酸异丙酯加入到干燥三口烧瓶中，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入200gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加料结束后恒温均匀搅拌5h，得到活化剂。
分别在玻璃面基材和打磨铝板面涂刷上述活化剂，待表面干燥后，在活化剂表面打聚氨酯密封胶，48h后测试聚氨酯密封胶与基材表面的粘接效果，如表1所示。
所得活化剂对密封胶打磨铝板面的粘接效果如表1所示，密封胶在铝材面20％内聚破坏、在玻璃面50％内聚破坏。
表1不同活化剂对密封胶在基材面的粘接效果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高粘接力活化剂，包括如下组分：
2～25重量份二胺改性硅烷、0～5重量份催化剂、75～95重量份溶剂；
所述二胺改性硅烷由二胺和环氧硅烷反应得到。
2.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于，所述二胺选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺和己二胺中的一种或者多种；所述的环氧硅烷选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于，所述二胺与所述环氧硅烷的摩尔比为1:(2～4)。
4.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于，所述活化剂包括如下组分：
3～18重量份二胺改性硅烷、0.2～4.5重量份催化剂、78～92重量份溶剂。
5.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于，所述催化剂选自钛酸酯、锆酸酯和铝酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的活化剂，其特征在于，所述钛酸酯选自正钛酸异丙酯、正钛酸丁酯、钛酸四丁酯混合物、聚钛酸丁酯、钛酸四异辛酯、四乙氧基钛、四(2-乙基己醇)钛、正丙基钛酸盐、丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或多种；
所述锆酸酯选自四正丙基锆酸酯、锆酸正丁酯、烷氧基三(乙烯基-乙氧基)锆酸酯、四(三乙醇胺)锆酸酯中的一种或多种；
所述铝酸酯选自二(乙酰乙酸乙酯)铝酸二异丙酯、二(乙酰丙酮)铝酸二异丙酯、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于，所述溶剂选自己烷、庚烷、辛烷、乙酸乙酯和丁酮中的一种或多种。
8.一种权利要求1～7任意一项所述的高粘接力活化剂的制备方法，包括：
A)将二胺、催化剂加入到溶剂中，搅拌，得到混合液；
B)将环氧硅烷加入到上述混合液中，搅拌反应，得到高粘接力活化剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)所述反应温度为20～50℃；所述反应时间为1～6h。
10.一种权利要求1～7任意一项所述的高粘接力活化剂在促进聚氨酯胶粘剂与基材黏结中的应用；所述基材包括玻璃基材和金属基材。
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