CN108949098A - 一种高性能高粘合力pvc充气艇用胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，该胶由以下成分制成：A：甲苯、乙醇、石油醚、水、二乙酰环氧大豆油酸甘油酯、增黏树脂、增稠剂、氯醋树脂、月桂酸、苯二甲酸、丙三醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、乙酸乙酯；B：棉籽油、异佛尔酮二异氰酸酯、不饱和聚酯、乙酸乙酯；C：淀粉‑醋酸乙烯酯交联接枝共聚物、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、乙酸乙酯。本发明处理工艺制得的胶黏剂有粘结强度高，固化时间短，成膜快，热封强度高，用途广泛，性能优良，黏合强度高，在高温下蒸煮不开裂，耐酸碱，耐油盐，不含金属离子，工艺流程简单，使用可再生原料，有利于环境保护，适于PVC充气艇粘合使用。

Description

一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂
技术领域
本发明属于胶黏剂制造领域，具体涉及一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂。
背景技术
通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。在充气船艇的制造和维修方面，需要大量的胶黏剂，环氧型胶粘剂在船舶上的应用以环氧树脂为主的胶粘剂种类繁多，应用很广。传统生产的船艇用胶黏剂因为耐候性、耐水性、粘结性和耐介质性不强，导致出现脱胶严重，影响了船艇的正常工作，为了追求更高品质的产品是生产和发展的需要，需要对现有的胶黏剂进行改性，以达到可广泛用于PVC充气艇的磨损、冲刷、腐蚀、渗漏、裂纹、划伤等修复保护的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂。
一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，由以下重量份成分制成：胶液A：甲苯30~45份、乙醇10~15份、水40~50份、石油醚15~25份、二乙酰环氧大豆油酸甘油酯5~7份、增黏树脂60~80份、增稠剂60~80份、氯醋树脂20~25份、月桂酸5~7份、苯二甲酸20~30份、丙三醇9~11份、乙二醇10~15份、三羟甲基丙烷4~5份、乙酸乙酯38~42份；胶液B：棉籽油34~38份、异佛尔酮二异氰酸酯38~42份、不饱和聚酯38~42份、乙酸乙酯10~15份；胶液C：淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物20~40份、异佛尔酮二异氰酸酯13~17份、三羟甲基丙烷56~60份、乙酸乙酯24~28份。
一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
(1)称量备用原料，并将增黏树脂、氯醋树脂与甲苯、乙醇、石油醚混合并溶解，然后加入乳化剂和增塑剂，搅拌混合均匀；(2)将增稠剂和水混合后，在1000~2000r/min的搅拌条件下以50~60mL/min的速度加入步骤(1)的混合物中，搅拌后形成乳液；(3)将上述乳液加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中，搅拌混合均匀，得初混胶，备用；（4)将月桂酸、苯二甲酸、丙三醇、乙二醇、三羟甲基丙烷加入反应釜中，加热搅拌使其充分反应，在8h内使反应温度由室温匀速升至180℃，保温反应3h，蒸出反应生成的水，停止加热，冷却釜内物料，当釜内的混合物冷却至50℃时，将物料转移至混合釜中，加入乙酸乙酯和初混胶，搅拌均匀后，得胶液A，备用；(5)将棉籽油和不饱和聚酯加人反应釜中，升温至40~55℃，加人异佛尔酮二异氰酸酯，充分搅拌反应，当温度升至80~90℃时，保温反应5h，然后降温至50℃，加入乙酸乙酯，搅拌均匀，得胶液B，备用；(6)将异佛尔酮二异氰酸酯和淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物、乙酸乙酯加入反应釜中，开动搅拌加热升温，当温度达到50~60℃时，加入三羟甲基丙烷，继续搅拌，使之充分反应，在60~70℃下维持反应1h后停止加热，降至室温，即得胶液C；(7)按胶液A：胶液B=2：1的比例将物料加入反应釜中，充分搅拌使之混合均匀，即得胶黏剂主胶，然后按主胶：胶液C=12：1的比例将两者加到容器中，充分搅拌均匀后，即得成品。
进一步的，所述增稠剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。
进一步的，所述的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物为，以淀粉为原料,配制成质量百分浓度为30%~40%的淀粉乳液后,以盐酸为催化剂,过硫酸铵为引发剂,在pH在3~5的范围内,缓慢滴加占淀粉质量比75%~85%的醋酸乙烯酯单体,进行接枝共聚反应,接枝反应温度为60~70℃,接枝反应时间2~4h；在接枝反应1~2h后加入占淀粉质量比为0.2%~0.4%、质量浓度为1%~2%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂。加料和反应均在搅拌下进行,反应产物为淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物。
进一步的，所述的增黏树脂为松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂的一种或多种。
进一步的，所述的乳化剂为OP-10、十二烷基硫酸钠的一种或多种。
进一步的，所述氯醋树脂为氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯含量为5%~14%。本发明的有益效果：
引入本身内增塑的氯醋树脂，增加胶黏剂的强度，减少增塑剂的用量，避免了小分子的迁移，同时增加了胶黏剂的韧性，光亮性。氯醋树脂是一种物理性干燥的粘结料，即当胶黏剂体系中所含溶剂挥发后即可成膜。因其分子量低，更易溶于酮类、酯类及其他溶剂。使用方便快捷，在现有体系表现出可以提高粘结强度的特点。
淀粉是一种来源广泛，成本低廉的天然资源，是食品工业、轻工业、化学工业的重要原料。经交联处理的淀粉性能较稳定。聚醋酸乙烯酯乳液因其使用方便、无毒安全、低污染、用途广泛等优点，但由于有机原料价格的上涨，生产成本不断提高。因此聚醋酸乙烯酯乳液与淀粉的共聚改性，不仅可以降低成本，提高收益，还可以提升胶黏剂的环保性，而且具有优良的综合性能。淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物可以与胶黏剂中的其他组分如氯醋树脂很好的相容，起到了增容剂的作用，使二者间相界面作用力减小，进一步提高胶黏剂的粘结强度、耐水性、剥离强度等性能。此外，氯醋树脂、淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物、聚氨酯等作用成分都与PVC有相近的溶度参数值，有着非常好的相容性，组分间相互协同，形成了专门针对PVC充气艇材料有着特异作用的高性能高粘结力的胶黏剂。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，经过本发明对淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物的接枝改性，和氯醋树脂、聚氨酯、淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物的共混改性，制备的胶黏剂的粘结强度、耐久性、剥离强度都到极大的加强，缩短固化时间，方便使用，降低成本。通过本发明各成分之间的协同配合作用，制成的胶黏剂不仅具有较好的机械性能(如粘结强度、剥离强度等)，相较于现有技术中常用的环氧树脂胶黏剂固化物性脆，剥落强度低，因环氧树脂含有很多的苯环和杂环，分子链柔性低，固化后体型结构不易变形的缺点，本发明胶黏韧性好，剥落强度高，成本低。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，由以下重量份成分制成：胶液A：甲苯45份、乙醇15份、水50份、石油醚25份、二乙酰环氧大豆油酸甘油酯7份、增黏树脂80份、增稠剂80份、氯醋树脂25份、月桂酸7份、苯二甲酸30份、丙三醇11份、乙二醇15份、三羟甲基丙烷5份、乙酸乙酯42份；胶液B：棉籽油38份、异佛尔酮二异氰酸酯42份、不饱和聚酯42份、乙酸乙酯15份；胶液C：淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物40份、异佛尔酮二异氰酸酯17份、三羟甲基丙烷60份、乙酸乙酯28份。
一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
(1)称量备用原料，并将增黏树脂、氯醋树脂与甲苯、乙醇、石油醚混合并溶解，然后加入乳化剂和增塑剂，搅拌混合均匀；(2)将增稠剂和水混合后，在2400r/min的搅拌条件下以60mL/min的速度加入步骤(1)的混合物中，搅拌后形成乳液；(3)将上述乳液加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中，搅拌混合均匀，得初混胶，备用；（4)将月桂酸、苯二甲酸、丙三醇、乙二醇、三羟甲基丙烷加入反应釜中，加热搅拌使其充分反应，在8h内使反应温度由室温匀速升至180℃，保温反应3h，蒸出反应生成的水，停止加热，冷却釜内物料，当釜内的混合物冷却至50℃时，将物料转移至混合釜中，加入乙酸乙酯和初混胶，搅拌均匀后，得胶液A，备用；(5)将棉籽油和不饱和聚酯加人反应釜中，升温至55℃，加人异佛尔酮二异氰酸酯，充分搅拌反应，当温度升至80℃时，保温反应5h，然后降温至50℃，加入乙酸乙酯，搅拌均匀，得胶液B，备用；(6)将异佛尔酮二异氰酸酯和淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物、乙酸乙酯加入反应釜中，开动搅拌加热升温，当温度达到60℃时，加入三羟甲基丙烷，继续搅拌，使之充分反应，在70℃下维持反应1h后停止加热，降至室温，即得胶液C；(7)按胶液A：胶液B=2：1的比例将物料加入反应釜中，充分搅拌使之混合均匀，即得胶黏剂主胶，然后按主胶：胶液C=12：1的比例将两者加到容器中，充分搅拌均匀后，即得成品。
进一步的，所述增稠剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。
进一步的，所述的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物为，以淀粉为原料,配制成质量百分浓度为40%的淀粉乳液后,以盐酸为催化剂,过硫酸铵为引发剂,在pH在3~5的范围内,缓慢滴加占淀粉质量比85%的醋酸乙烯酯单体,进行接枝共聚反应,接枝反应温度为70℃,接枝反应时间2~4h；在接枝反应1~2h后加入占淀粉质量比为0.2%~0.4%、质量浓度为1%~2%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂。加料和反应均在搅拌下进行,反应产物为淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物。
进一步的，所述的增黏树脂为松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂的一种或多种。
进一步的，所述的乳化剂为OP-10、十二烷基硫酸钠的一种或多种。
进一步的，所述氯醋树脂为氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯含量为5%~14%。实施例2
一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，由以下重量份成分制成：胶液A：甲苯30份、乙醇10份、水40份、石油醚15份、二乙酰环氧大豆油酸甘油酯7份、增黏树脂60份、增稠剂60份、氯醋树脂20份、月桂酸5份、苯二甲酸20份、丙三醇9份、乙二醇15份、三羟甲基丙烷5份、乙酸乙酯42份；胶液B：棉籽油38份、异佛尔酮二异氰酸酯42份、不饱和聚酯42份、乙酸乙酯15份；胶液C：淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物40份、异佛尔酮二异氰酸酯17份、三羟甲基丙烷60份、乙酸乙酯28份。
一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
(1)称量备用原料，并将增黏树脂、氯醋树脂与甲苯、乙醇、石油醚混合并溶解，然后加入乳化剂和增塑剂，搅拌混合均匀；(2)将增稠剂和水混合后，在2400r/min的搅拌条件下以60mL/min的速度加入步骤(1)的混合物中，搅拌后形成乳液；(3)将上述乳液加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中，搅拌混合均匀，得初混胶，备用；（4)将月桂酸、苯二甲酸、丙三醇、乙二醇、三羟甲基丙烷加入反应釜中，加热搅拌使其充分反应，在8h内使反应温度由室温匀速升至180℃，保温反应3h，蒸出反应生成的水，停止加热，冷却釜内物料，当釜内的混合物冷却至50℃时，将物料转移至混合釜中，加入乙酸乙酯和初混胶，搅拌均匀后，得胶液A，备用；(5)将棉籽油和不饱和聚酯加人反应釜中，升温至55℃，加人异佛尔酮二异氰酸酯，充分搅拌反应，当温度升至90℃时，保温反应5h，然后降温至50℃，加入乙酸乙酯，搅拌均匀，得胶液B，备用；(6)将异佛尔酮二异氰酸酯和淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物、乙酸乙酯加入反应釜中，开动搅拌加热升温，当温度达到60℃时，加入三羟甲基丙烷，继续搅拌，使之充分反应，在70℃下维持反应1h后停止加热，降至室温，即得胶液C；(7)按胶液A：胶液B=2：1的比例将物料加入反应釜中，充分搅拌使之混合均匀，即得胶黏剂主胶，然后按主胶：胶液C=12：1的比例将两者加到容器中，充分搅拌均匀后，即得成品。
进一步的，所述增稠剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。
进一步的，所述的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物为，以淀粉为原料,配制成质量百分浓度为30%~40%的淀粉乳液后,以盐酸为催化剂,过硫酸铵为引发剂,在pH在3~5的范围内,缓慢滴加占淀粉质量比75%~85%的醋酸乙烯酯单体,进行接枝共聚反应,接枝反应温度为60~70℃,接枝反应时间2~4h；在接枝反应1~2h后加入占淀粉质量比为0.2%~0.4%、质量浓度为1%~2%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂。加料和反应均在搅拌下进行,反应产物为淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物。
进一步的，所述的增黏树脂为松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂的一种或多种。
进一步的，所述的乳化剂为OP-10、十二烷基硫酸钠的一种或多种。
进一步的，所述氯醋树脂为氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯含量为5%~14%。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去氯醋树脂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去不饱和聚酯成分，除此外的方法步骤均相同。
表1实施例和对比例的胶黏剂性能对比
注：剥离强度测试，硬聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃等粘接，均为材料破坏。
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 (7)

1.一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，该胶由以下重量份成分制成：胶液A：甲苯30~45份、乙醇10~15份、水40~50份、石油醚15~25份、二乙酰环氧大豆油酸甘油酯5~7份、增黏树脂60~80份、增稠剂60~80份、氯醋树脂20~25份、月桂酸5~7份、苯二甲酸20~30份、丙三醇9~11份、乙二醇10~15份、三羟甲基丙烷4~5份、乙酸乙酯38~42份；胶液B：棉籽油34~38份、异佛尔酮二异氰酸酯38~42份、不饱和聚酯38~42份、乙酸乙酯10~15份；胶液C：淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物20~40份、异佛尔酮二异氰酸酯13~17份、三羟甲基丙烷56~60份、乙酸乙酯24~28份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
(1)称量备用原料，并将增黏树脂、氯醋树脂与甲苯、乙醇、石油醚混合并溶解，然后加入乳化剂和增塑剂，搅拌混合均匀；(2)将增稠剂和水混合后，在1000~2000r/min的搅拌条件下以50~60mL/min的速度加入步骤(1)的混合物中，搅拌后形成乳液；(3)将上述乳液加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中，搅拌混合均匀，得初混胶，备用；（4)将月桂酸、苯二甲酸、丙三醇、乙二醇、三羟甲基丙烷加入反应釜中，加热搅拌使其充分反应，在8h内使反应温度由室温匀速升至180℃，保温反应3h，蒸出反应生成的水，停止加热，冷却釜内物料，当釜内的混合物冷却至50℃时，将物料转移至混合釜中，加入乙酸乙酯和初混胶，搅拌均匀后，得胶液A，备用；(5)将棉籽油和不饱和聚酯加人反应釜中，升温至40~55℃，加人异佛尔酮二异氰酸酯，充分搅拌反应，当温度升至80~90℃时，保温反应5h，然后降温至50℃，加入乙酸乙酯，搅拌均匀，得胶液B，备用；(6)将异佛尔酮二异氰酸酯和淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物、乙酸乙酯加入反应釜中，开动搅拌加热升温，当温度达到50~60℃时，加入三羟甲基丙烷，继续搅拌，使之充分反应，在60~70℃下维持反应1h后停止加热，降至室温，即得胶液C；(7)按胶液A：胶液B=2：1的比例将物料加入反应釜中，充分搅拌使之混合均匀，即得胶黏剂主胶，然后按主胶：胶液C=12：1的比例将两者加到容器中，充分搅拌均匀后，即得成品。
3.根据权利要求1所述的一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，所述增稠剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。
4.根据权利要求1所述的一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，所述的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物为，以淀粉为原料,配制成质量百分浓度为30%~40%的淀粉乳液后,以盐酸为催化剂,过硫酸铵为引发剂,在pH在3~5的范围内,缓慢滴加占淀粉质量比75%~85%的醋酸乙烯酯单体,进行接枝共聚反应,接枝反应温度为60~70℃,接枝反应时间2~4h；在接枝反应1~2h后加入占淀粉质量比为0.2%~0.4%、质量浓度为1%~2%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂；加料和反应均在搅拌下进行,反应产物为淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物。
5.根据权利要求1所述的一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，所述的增黏树脂为松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种高性能高粘合力PVC充气艇用胶黏剂，其特征在于，所述的乳化剂为OP-10、十二烷基硫酸钠的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种清洁生态可降解PVC装饰人造革，其特征在于，所述氯醋树脂为氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯含量为5%~14%。
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