CN109749680A - 地板布粘结胶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地板布粘结胶。该粘结胶包括A组分和B组分，其中，按重量份计，A组分包括35～60份的环氧树脂、5～20份的聚氨酯类增韧剂、5～10份的原位分相类增韧剂以及5～15份的核壳类增韧剂；按重量份计，B组分包括15～25份的弹性接枝改性聚醚胺和35～65份的固化剂。采用以上A组分中的多重增韧技术以及B组分中的弹性接枝改性技术，并通过各组分之间用量设计，使得本发明提供的粘结胶具有良好的柔韧性和界面粘结性，粘结强度得到了较大改善，极大地增加了铁路客车地板布的粘结可靠性。与此同时，本发明的粘结胶还具有粘度低的特点，适于涂刷和刮涂操作的优点。

Description

地板布粘结胶

技术领域

本发明涉及粘结胶技术领域，具体而言，涉及一种地板布粘结胶。

背景技术

铁路客车中通常需要铺设地板布，主要是利用粘结胶将地板布粘结在铁路客车的底板上。由于这些地板布粘接面积大，要求使用寿命长，一旦发现缺陷对于列车的美观有明显影响，返工量大，周期长，成本高。因此，地板布的粘接在铁路客车的整个粘接体系中占有重要地位，这对于粘结胶提出了更高要求。

目前应用较多的地板布粘结胶有环氧双组分粘结胶、双组分聚氨酯粘接胶以及氯丁粘结胶。其中相比于双组分聚氨酯粘接胶和氯丁胶粘接剂，环氧双组分粘结胶的耐热性、耐腐蚀性、耐水性更高，且无溶剂释出，显示出更广泛的应用前景。然而，目前的环氧双组分地板布粘结胶在粘结可靠性方面还有待提高，主要表现在粘结强度不足方面。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种地板布粘结胶，以解决现有技术中铁路客车的地板布粘结胶粘结强度不足的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种地板布粘结胶，其包括A组分和B组分，其中，按重量份计，A组分包括35～60份的环氧树脂、5～20份的聚氨酯类增韧剂、5～10份的原位分相类增韧剂以及5～15份的核壳类增韧剂；按重量份计，B组分包括15～25份的弹性接枝改性聚醚胺和35～65份的固化剂。

进一步地，A组分和B组分之间的重量比为2.0～2.2:1～1.2；优选地，按重量份计，A组分包括25～40份的双酚A类环氧树脂和10～20份的双酚F类环氧树脂。

进一步地，按重量份计，固化剂包括15～25份的聚醚胺类固化剂、15～25份的聚酰胺类固化剂以及5～15份的改性脂肪胺类固化剂；优选地，聚醚胺类固化剂为巴斯夫系列聚醚胺固化剂；优选地，聚酰胺类固化剂为亨斯迈Aradur系列聚酰胺固化剂和Gabriel的聚酰胺固化剂中的一种或多种；优选地，改性脂肪胺类固化剂为脂肪胺经过迈克尔加成或者曼尼斯反应形成的改性产物。

进一步地，原位分相型增韧剂为环氧改性CTBN增韧剂、改性ATBN增韧剂及奇士增韧剂中的一种或多种。

进一步地，聚氨酯类增韧剂为CVC聚氨酯改性环氧类增韧剂；核壳类增韧剂为MX系列增韧剂。

进一步地，弹性接枝改性聚醚胺中接枝的弹性链段为硅橡胶结构、聚氨酯橡胶结构、丁腈橡胶结构、SBS结构、MBS核壳弹性体结构中的一种或多种。

进一步地，按重量份计，A组分还包括2～8份的稀释剂、1～5份的偶联剂、20～40份的第一填料；优选地，按重量份计，A组分还包括0.1～2份的第一添加剂，第一添加剂为消泡剂、防沉剂及润湿分散剂中的一种或多种。

进一步地，稀释剂为脂肪族单官能团缩水甘油醚、脂肪族双官能团缩水甘油醚及二聚酸二缩水甘油醚中的一种或多种；优选地，稀释剂为正丁基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚及苄基缩水甘油醚中的一种或多种；优选地，偶联剂为硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。

进一步地，按重量份计，B组分还包括0.05～1.5份的固化促进剂和30～45份的第二填料；优选地，按重量份计，B组分还包括0.03～0.1份的第二添加剂，第二添加剂为消泡剂、防沉剂及润湿分散剂中的一种或多种。

进一步地，固化促进剂为DMP-30和/或K-54；优选地，第一填料和第二填料分别独立地选自硅微粉、碳酸钙、气相二氧化硅、滑石粉、膨润土及阻燃填料中的一种或多种。

应用本发明的技术方案，提供了一种地板布粘结胶，其包括A组分和B组分，其中，按重量份计，A组分包括35～60份的环氧树脂、5～20份的聚氨酯类增韧剂、5～10份的原位分相类增韧剂以及5～15份的核壳类增韧剂；按重量份计，B组分包括15～25份的弹性接枝改性聚醚胺和35～65份的固化剂。

本发明提供的是一种环氧双组分粘结胶，其A组分中同时使用三种类型的增韧剂：聚氨酯类增韧剂、原位分相类增韧剂以及核壳类增韧剂，可达到多重增韧效果。聚氨酯类增韧剂粘度较低，有利于降低粘结胶的粘度，同时为其他组分的加入提供空间。原位分相类增韧剂的增韧原理与材料整体柔性化的原理不同，其能够在粘结胶固化的过程中因与环氧树脂之间的收缩率差异原位形成微米尺寸的弹性橡胶颗粒，均匀地分散在环氧树脂固化物的连续相中，形成典型的海岛结构，从而能够有效提高粘结胶的柔韧性，使其抗开裂性能显著提高。核壳类增韧剂的加入可以显著改善粘结胶的强韧性。上述环氧双组分粘结胶的B组分中除了固化剂还包括弹性接枝改性聚醚胺，接枝的弹性结构也有利于提高B组分的柔弹性，从而有利于进一步提高整个粘结胶的柔弹性。

总之，采用以上A组分中的多重增韧技术以及B组分中的弹性接枝改性技术，并通过各组分之间用量设计，使得本发明提供的粘结胶具有良好的柔韧性和界面粘结性，粘结强度得到了较大改善，极大地增加了铁路客车地板布的粘结可靠性。与此同时，本发明的粘结胶还具有粘度低的特点，适于涂刷和刮涂操作的优点。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。

正如背景技术部分所描述的，现有技术中铁路客车的地板布粘结胶粘结强度不足。

为了解决这一问题，本发明提供了一种地板布粘结胶，该地板布粘结胶包括A组分和B组分，其中，按重量份计，A组分包括35～60份的环氧树脂、5～20份的聚氨酯类增韧剂、5～10份的原位分相类增韧剂以及5～15份的核壳类增韧剂；按重量份计，B组分包括15～25份的弹性接枝改性聚醚胺和35～65份的固化剂。

上述环氧双组分粘结胶，其A组分中同时使用了三种类型的增韧剂：聚氨酯类增韧剂、原位分相类增韧剂以及核壳类增韧剂，可达到多重增韧效果。聚氨酯类增韧剂粘度较低，有利于降低粘结胶的粘度，同时为其他组分的加入提供空间。原位分相类增韧剂的增韧原理与材料整体柔性化的原理不同，其能够在粘结胶固化的过程中因与环氧树脂之间的收缩率差异原位形成微米尺寸的弹性橡胶颗粒，均匀地分散在环氧树脂固化物的连续相中，形成典型的海岛结构，从而能够有效提高粘结胶的柔韧性，使其抗开裂性能显著提高。核壳类增韧剂的加入可以显著改善粘结胶的强韧性。上述环氧双组分粘结胶的B组分中除了固化剂还包括弹性接枝改性聚醚胺，接枝的弹性结构也有利于提高B组分的柔弹性，从而有利于进一步提高整个粘结胶的柔弹性。

总之，采用以上A组分中的多重增韧技术以及B组分中的弹性接枝改性技术，并通过各组分之间用量设计，使得本发明提供的粘结胶具有良好的柔韧性和界面粘结性，粘结强度得到了较大改善，极大地增加了铁路客车地板布的粘结可靠性。与此同时，本发明的粘结胶还具有粘度低的特点，适于涂刷和刮涂操作的优点。

上述A组分和B组分之间的比例可以调整。在一种优选的实施方式中，A组分和B组分之间的重量比为2～2.2:1～1.2。该比例下，环氧树脂固化后的交联密度更为适宜，有利于进一步提高粘结胶的粘结性能。

上述粘结胶中A组分的环氧树脂可以采用本领域常用的环氧树脂组分，在一种优选的实施方式中，按重量份计，A组分包括25～40份的双酚A类环氧树脂和10～20份的双酚F类环氧树脂。双酚A类环氧树脂成本较低，固化后的粘结强度较高；双酚F类环氧树脂的粘度较低。按照上述比例共同作为A组分中的环氧树脂组分，既能够增加粘结胶的粘结强度，又能够更好地降低体系粘度，在涂胶或刮胶的过程中能够很好地流平，且不会产生因粘度过低导致的随处流淌的问题。

上述固化剂也可以采用本领域常用的环氧固化剂组分。在一种优选的实施方式中，按重量份计，固化剂包括15～25份的聚醚胺类固化剂、15～25份的聚酰胺类固化剂以及5～15份的改性脂肪胺类固化剂。聚醚胺类固化剂的粘度较低，聚酰胺类固化剂的韧性较高，改性脂肪胺类固化剂具有较高的柔弹性。同时按上述比例搭配使用这三种类型的固化剂，配合弹性接枝改性聚醚胺，形成的B组分具有更好的柔韧性，进一步提高了粘结胶的界面粘结性，在兼顾低粘度的同时具有更高的剥离强度。

优选地，聚醚胺类固化剂为巴斯夫系列聚醚胺固化剂(比如D230、D400、T403及D2000中的一种或多种)；优选地，聚酰胺类固化剂为亨斯迈Aradur系列聚酰胺固化剂(比如Aradur140、Aradur250、Aradur450)和Gabriel的聚酰胺固化剂(比如V115、V125、V140)中的一种或多种；优选地，改性脂肪胺类固化剂为脂肪胺(如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、己二胺及间苯二胺中的一种或多种)经过迈克尔加成或者曼尼斯反应等形成的改性产物。这几种固化剂固化速度使用，既能满足现场大量混胶操作时间内不爆聚又能满足刮胶后后期固化速度快，满足工艺节拍，节省时间成本。

在一种优选的实施方式中，原位分相型增韧剂为环氧改性CTBN增韧剂、改性ATBN增韧剂及奇士增韧剂中的一种或多种。环氧改性CTBN增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶和过量的环氧树脂在高温120～130℃下在TPP等催化剂存在下，形成的端环氧基预聚物。改性ATBN增韧剂为过量胺和丁腈橡胶反应形成的链端含有氨基(-NH₂)的液体丁腈聚合物。奇士增韧剂可以是QS系列增韧剂。这几种原位分相型增韧剂能够是粘结胶固化形成更稳定的环氧树脂合金(互穿聚合物网络)，从而能够进一步改善粘结胶的抗开裂性能，使粘结性能进一步提高。

上述聚氨酯类增韧剂和核壳类增韧剂可以采用本领域常用的类型。在一种优选的实施方式中，聚氨酯类增韧剂为CVC聚氨酯改性环氧类增韧剂(比如CVC出品的UA10、UA11或其他牌号的聚氨酯改性环氧类增韧剂)；优选地，核壳类增韧剂为MX系列增韧剂(比如MX125、MX154、MX170等中的一种或多种)。

在一种优选的实施方式中，弹性接枝改性聚醚胺中接枝的弹性链段为硅橡胶结构、聚氨酯橡胶结构、丁腈橡胶结构、SBS结构、MBS核壳弹性体结构中的一种或多种。这些结构接枝于固化剂中用于提供柔弹性结构。这几种类型的弹性接枝改性聚醚胺具有更好的柔弹性，能够进一步提高B组分的柔弹性，进而提高粘结胶的粘结性能。

在一种优选的实施方式中，按重量份计，A组分还包括2～8份的稀释剂、1～5份的偶联剂、20～40份的第一填料。加入稀释剂有利于进一步降低粘结胶的粘度，从而能使体系中能够加入更多阻燃剂，提高粘结胶的阻燃效果。加入偶联剂能够进一步改善粘结胶的粘结性能，提高剥离强度。优选地，按重量份计，A组分还包括0.1～2份的第一添加剂，第一添加剂为消泡剂、防沉剂及润湿分散剂等中的一种或多种。加入这些添加剂能够提高粘结胶的表观性能、稳定性等综合使用性能。

在一种优选的实施方式中，稀释剂为脂肪族单官能团缩水甘油醚、脂肪族双官能团缩水甘油醚及二聚酸二缩水甘油醚中的一种或多种；优选地，稀释剂为正丁基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚及苄基缩水甘油醚中的一种或多种；优选地，偶联剂为硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂中的一种或多种。

在一种优选的实施方式中，按重量份计，B组分还包括0.05～1.5份的固化促进剂和30～45份的第二填料。固化促进剂的加入有利于进一步提高粘结胶的固化性能。

优选地，按重量份计，B组分还包括0.03～0.1份的第二添加剂，第二添加剂为消泡剂、防沉剂及润湿分散剂中的一种或多种。加入这些添加剂能够进一步提高粘结胶的表观性能、稳定性等综合使用性能。

上述添加剂中，消泡剂包括但不限于BYK-066N和/或BYK-A555，防沉剂包括但不限于BYK410、BYK420及BYK405中的一种或多种。润湿分散剂包括但不限于BYK-9077、BYK-9076及BYK-940中的一种或多种。

在一种优选的实施方式中，固化促进剂为DMP-30和/或K54；优选地，第一填料和第二填料分别独立地选自硅微粉、碳酸钙、气相二氧化硅、阻燃填料、膨润土及滑石粉中的一种或多种。

优选阻燃填料选自多聚磷酸铵、三聚氰胺、氢氧化镁、氢氧化铝及二氧化锑中的一种或多种。且正是由于上述粘结胶的粘度较低，使得能够添加更多的阻燃填料，在达到阻燃UL-94V0级的同时，依然保证工艺性能，保证正常施胶。

根据本发明的另一方面，还提供了一种地板布粘结胶的制备方法，该方法包括以下步骤：

将A组分中的各原料按照配比进行混合，得到A组分；

将B组分中的各原料按照配比进行混合，得到B组分；

按照A组分和B组分重量比0.8～2.1:1，得到地板布粘结胶。

在实际工作中，在施工现场将上述A组分和B组分混合后进行涂装即可。

在一种优选的实施方式中，在将A组分中的各原料按照配比进行混合的步骤之前，还包括对核壳类增韧剂进行预处理的步骤，该预处理的步骤包括：采用部分环氧树脂与核壳类增韧剂进行搅拌分散，以在核壳类增韧剂表面形成环氧树脂包覆层。这样可以在后续的混合过程中提高核壳类增韧剂与各组分之间的相容性。

以下通过实施例进一步说明本发明的有益效果：

各实施例中的粘结胶制备方法如下：将A组分中的各原料按照配比进行混合，得到A组分；将B组分中的各原料按照配比进行混合，得到B组分；将A组分和B组分混合，得到粘结胶。

实施例1

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例2

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例3

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例4

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例5

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例6

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例7

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例8

A组分和B组分的重量比为2:1，其中A组分和B组分的成分配比如下：

实施例9

粘结胶的组成配比与实施例1相同，不同之处在于：A组分和B组分的重量比为2.2:1。

实施例10

粘结胶的组成配比与实施例1相同，不同之处在于：A组分和B组分的重量比为2:1.2。

实施例11

粘结胶的组成配比与实施例1相同，不同之处在于：A组分和B组分的重量比为2.4:1。

实施例12

粘结胶的组成配比与实施例1相同，不同之处在于：将环氧改性CTBN增韧剂替换为改性ATBN增韧剂。这个不对

实施例13

粘结胶的组成配比与实施例1相同，不同之处在于：将环氧改性CTBN增韧剂替换为QS奇士增韧剂。

实施例14

粘结胶的组成配比与实施例1相同，不同之处在于：将SBS接枝改性聚醚胺替换为丁腈橡胶接枝改性聚醚胺；将D400聚醚胺类固化剂替换为T403聚醚胺类固化剂；将Aradur250聚酰胺类固化剂替换为Gabriel的V115。

实施例15

粘结胶的组成配比与实施例1相同，不同之处在于：将SBS接枝改性聚醚胺替换为聚氨酯橡胶接枝改性聚醚胺；将D400聚醚胺类固化剂替换为D230聚醚胺类固化剂；将改性脂肪胺810替换为改性脂肪胺328；将Aradur250聚酰胺类固化剂替换为Gabriel的V140。

对比例1

以德邦3431粘结胶作为对比。

性能表征：对上述各实施例中制备的粘结胶进行性能表征，表征方法如表1所示：

表1

表征结果如表2至表4所示：

表2

表3

表4

除以上数据以外，本发明实施例制备的粘结胶，其耐热性、耐腐蚀性、耐水性方面的表征结果如下：

本发明粘结胶耐热性：100℃放置1000h后强度上升5％左右，150℃放置1000h后强度下降2％左右。

对比例1粘结胶耐热性：100℃放置1000h后强度下降4％，150℃放置1000h后强度下降8％

本发明粘结胶耐腐蚀性：在30％氢氧化钠和10％硫酸溶液中浸泡30天强度下降在5％以内。

对比例1粘结胶耐腐蚀性：在30％氢氧化钠和10％硫酸溶液中浸泡30天强度下降在9％左右。

本发明粘结胶耐水性：在50℃水中浸泡30天强度下降在2％以内。

对比例1粘结胶耐水性：在50℃水中浸泡30天强度下降在8％左右。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明所述的环氧双组分地板布粘接胶，柔韧性好，断裂延伸率能达到30～40％，具有较高的粘结强度，十分适合柔性材质和刚性材质的粘接，能对很多PVC或者橡胶材质地板布都能产生较好的粘接效果，粘度适中适于刷涂和刮涂操作，操作时间适中，既能满足大面积刷涂工艺，在铺粘好后又能较快的凝胶固化不影响节拍。

更优选地，该粘结胶具有良好的阻燃性能，满足DN5510阻燃要求，不易燃，安全环保。

另外，该粘结胶在耐热性、耐腐蚀性、耐水方面也有较佳表现，且不放出小分子、不容易产生气泡或者褶皱。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地板布粘结胶，其特征在于，所述地板布粘结胶包括A组分和B组分，其中，

按重量份计，所述A组分包括35～60份的环氧树脂、5～20份的聚氨酯类增韧剂、5～10份的原位分相类增韧剂以及5～15份的核壳类增韧剂；

按重量份计，所述B组分包括15～25份的弹性接枝改性聚醚胺和35～65份的固化剂。

2.根据权利要求1所述的地板布粘结胶，其特征在于，所述A组分和所述B组分之间的重量比为2.0～2.2:1～1.2；优选地，按重量份计，所述A组分包括25～40份的双酚A类环氧树脂和10～20份的双酚F类环氧树脂。

3.根据权利要求2所述的地板布粘结胶，其特征在于，按重量份计，所述固化剂包括15～25份的聚醚胺类固化剂、15～25份的聚酰胺类固化剂以及5～15份的改性脂肪胺类固化剂；

优选地，所述聚醚胺类固化剂为巴斯夫系列聚醚胺固化剂；

优选地，所述聚酰胺类固化剂为亨斯迈Aradur系列聚酰胺固化剂和Gabriel的聚酰胺固化剂中的一种或多种；

优选地，所述改性脂肪胺类固化剂为脂肪胺经过迈克尔加成或者曼尼斯反应形成的改性产物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的地板布粘结胶，其特征在于，所述原位分相型增韧剂为环氧改性CTBN增韧剂、改性ATBN增韧剂及奇士增韧剂中的一种或多种。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的地板布粘结胶，其特征在于，所述聚氨酯类增韧剂为CVC聚氨酯改性环氧类增韧剂；所述核壳类增韧剂为MX系列增韧剂。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的地板布粘结胶，其特征在于，所述弹性接枝改性聚醚胺中接枝的弹性链段为硅橡胶结构、聚氨酯橡胶结构、丁腈橡胶结构、SBS结构、MBS核壳弹性体结构中的一种或多种。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的地板布粘结胶，其特征在于，按重量份计，所述A组分还包括2～8份的稀释剂、1～5份的偶联剂、20～40份的第一填料；优选地，按重量份计，所述A组分还包括0.1～2份的第一添加剂，所述第一添加剂为消泡剂、防沉剂及润湿分散剂中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的地板布粘结胶，其特征在于，所述稀释剂为脂肪族单官能团缩水甘油醚、脂肪族双官能团缩水甘油醚及二聚酸二缩水甘油醚中的一种或多种；优选地，所述稀释剂为正丁基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚及苄基缩水甘油醚中的一种或多种；优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。

9.根据权利要求7中所述的地板布粘结胶，其特征在于，按重量份计，所述B组分还包括0.05～1.5份的固化促进剂和30～45份的第二填料；优选地，按重量份计，所述B组分还包括0.03～0.1份的第二添加剂，所述第二添加剂为消泡剂、防沉剂及润湿分散剂中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的地板布粘结胶，其特征在于，所述固化促进剂为DMP-30和/或K-54；优选地，所述第一填料和所述第二填料分别独立地选自硅微粉、碳酸钙、气相二氧化硅、滑石粉、膨润土及阻燃填料中的一种或多种。