CN110511713A - 一种用于声波衰减的金属复合粘合剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于声波衰减的金属复合粘合剂及其制备方法，该金属复合粘合剂包括以下质量百分比的原料：热塑性聚氨酯TPU颗粒15‑20％、环氧树脂颗粒6‑10％、丙烯酸酯树脂颗粒5‑8％、醇酸树脂8‑12％、氨基树脂2‑5％、二甲苯25‑30％、乙酸乙酯30‑35％、发泡剂0.3‑0.5％。本申请解决了现有粘合剂功能单一的问题。

Description

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂及其制备方法

技术领域

本申请涉及一种用于声波衰减的金属复合粘合剂及其制备方法。

背景技术

在航空、军事、汽车、交通等各行业，都存在金属-金属粘结复合工艺，起到使金属制品轻量化以及隔音降噪的作用，特别是在外部噪音较大的封闭空间，外部通过金属传导的噪音粘结剂层的衰减后，声波的强度下降，从而保护内部人员的听觉系统，提高驾乘的舒适性。

该领域技术的关键在于金属-金属复合所采用的粘合剂，粘合剂需要具备以下的两个要求：较强的粘结强度、较强的声波衰减系统。目前金属复合粘合剂主要着眼于粘结强度，如专利CN101547778A采用聚酰胺树脂、石油树脂、矿物油和氨基硅烷制得一种金属-金属粘结的粘合剂，在一定的温度和压力下通过粘合剂将金属制件粘合在一起，简单易操作。专利CN103740301A通过双氯胺、间苯二酚、二氧化硫、正丁醇的组合物制备得到一种具有很好金属粘结效果的粘合剂。专利CN104387994A通过聚氨酯甲酸酯、刘亚甲基四胺、凹凸棒土、磷酸三甲酚酯、丙烯酸酯类单体、氯丁橡胶等，发明了一种具有很好的高温耐受性，同时固化时间短，快速高效的金属粘合剂。专利CN104403621A通过环氧丙烷苯基醚、三氧化二铝、钡酚醛树脂、促进剂、偶联剂、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷等发明一种高效金属粘合剂，该粘合剂适用范围广，尤其对于合金的效果更佳；同时粘合剂的温度承受范围广。

但以上专利只着重于金属粘结的单一功能，随着社会的发展，对于粘合剂的功能要求已从单一的粘结扩到其他功能要求，如隔音、隔热、减震等。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种用于声波衰减的金属复合粘合剂及其制备方法，以解决现有粘合剂功能单一的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，包括以下质量百分比的原料：热塑性聚氨酯TPU颗粒15-20％、环氧树脂颗粒6-10％、丙烯酸酯树脂颗粒5-8％、醇酸树脂8-12％、氨基树脂2-5％、二甲苯25-30％、乙酸乙酯30-35％、发泡剂0.3-0.5％。

进一步地，所述热塑性聚氨酯TPU颗粒为聚酯型热塑性聚氨酯TPU颗粒，包括但不限于聚酯多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯的共聚TPU颗粒，优选A型邵氏硬度为30-50的TPU颗粒，更优选A型邵氏硬度为40-45的TPU颗粒。热塑性聚氨酯TPU为金属粘合剂提供了优异的粘结性、抗撕裂性和屈折性。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A缩水甘油醚类环氧树脂，包括但不限于环氧值(eq/100g)为0.3-0.75的双酚A缩水甘油醚类环氧树脂，优选环氧值(eq/100g)为0.48-0.55的双酚A缩水甘油醚类环氧树脂，如E-51.环氧树脂为金属粘合剂提供优异的附着力和粘结强度。

进一步地，所述丙烯酸酯树脂颗粒为丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯共聚而成的树脂颗粒，通过丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸异冰片酯三者间的配比，优选玻璃化转变温度为40-65℃的丙烯酸酯树脂颗粒，最优选玻璃化转变温度在55-60℃的丙烯酸酯树脂颗粒。丙烯酸树脂为金属粘合剂提供了良好的干燥性和施工性。

进一步地，所述醇酸树脂为邻苯二甲酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、亚麻油聚合而成的中短油度醇酸树脂；醇酸树脂用于调节粘合剂的干燥性和提高交联度。

进一步地，所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂；氨基树脂为粘合剂提供了良好的交联度和抗撕裂强度。

进一步地，所述发泡剂为塑料微球发泡剂，优选发泡温度160-220℃塑料微球发泡剂，更优选发泡温度170-200℃的塑料微球发泡剂，最优选发泡温度180-190℃的塑料微球发泡剂。

作为一种优选，包括以下质量百分比的原料：热塑性聚氨酯TPU颗粒16.6％、环氧树脂颗粒7％、丙烯酸酯树脂颗粒5％、醇酸树脂10％、氨基树脂4％、二甲苯27％、乙酸乙酯30％、发泡剂0.4％。

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

在反应釜中加入二甲苯和乙酸乙酯，搅拌并升温至65-70℃，然后加入热塑性聚氨酯TPU颗粒、环氧树脂颗粒、丙烯酸酯树脂颗粒，持续加热搅拌3-4小时至颗粒完全溶解；

停止加热，降温至45-50℃，加入发泡剂，持续搅拌25-35分钟，加入醇酸树脂和氨基树脂，再持续搅拌5-10分钟；

降温至45℃以下，过200目滤布，得金属复合粘合剂。

本发明的有益效果在于：

本发明的金属复合粘合剂，各原料相辅相成，使得最终产品不仅具有极强的附着力和粘结强度，同时还具有声波衰减、阻隔噪音的作用。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面将结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，是由以下原料制备而成：热塑性聚氨酯TPU颗粒166kg、环氧树脂颗粒70kg、丙烯酸酯树脂颗粒50kg、醇酸树脂100kg、氨基树脂40kg、二甲苯270kg、乙酸乙酯300kg、发泡剂4kg。

具体的制备方法如下：

在带有搅拌和加热的反应釜中加入二甲苯和乙酸乙酯，加入完毕，开动搅拌并物料升温至65-70℃，然后加入热塑性聚氨酯TPU颗粒、环氧树脂颗粒、丙烯酸酯树脂颗粒，持续加热搅拌3-4小时至颗粒完全溶解；

停止加热，将物料降温至45-50℃，加入发泡剂，持续搅拌25-35分钟，加入醇酸树脂和氨基树脂，再持续搅拌5-10分钟；

降温至45℃以下，过200目滤布，得金属复合粘合剂，该粘合剂含固量43％，粘度5700mPa.s。

上述各原料的具体选择如下：热塑性聚氨酯TPU颗粒选A型邵氏硬度为40的TUP颗粒；环氧树脂为环氧值(eq/100g)为0.5的双酚A缩水甘油醚类环氧树脂；丙烯酸酯树脂颗粒选玻璃化转变温度在55℃的丙烯酸酯树脂颗粒；醇酸树脂选用邻苯二甲酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、亚麻油聚合而成的中短油度醇酸树脂；氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂；发泡剂为发泡温度185℃的塑料微球发泡剂。

值得说明的是，本发明的金属复合粘合剂在确保粘合剂原本的极高粘结强度的前提下，还具有声波衰减和阻隔噪音的作用，从而实现保护人们的听觉系统，能够更好的适用于航空、军事、汽车、交通等各行业。

实施例2

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，是由以下原料制备而成：热塑性聚氨酯TPU颗粒177kg、环氧树脂颗粒80kg、丙烯酸酯树脂颗粒60kg、醇酸树脂90kg、氨基树脂20kg、二甲苯260kg、乙酸乙酯310kg、发泡剂3kg。上述复合粘合剂的制备方法与实施例1相同。

上述各原料的具体选择如下：热塑性聚氨酯TPU颗粒选A型邵氏硬度为45的TUP颗粒；环氧树脂为环氧值(eq/100g)为0.55的双酚A缩水甘油醚类环氧树脂；丙烯酸酯树脂颗粒选玻璃化转变温度在60℃的丙烯酸酯树脂颗粒；醇酸树脂选用邻苯二甲酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、亚麻油聚合而成的中短油度醇酸树脂；氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂；发泡剂为发泡温度180℃的塑料微球发泡剂。

实施例3

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，是由以下原料制备而成：热塑性聚氨酯TPU颗粒195kg、环氧树脂颗粒60kg、丙烯酸酯树脂颗粒50kg、醇酸树脂80kg、氨基树脂20kg、二甲苯290kg、乙酸乙酯300kg、发泡剂5kg。上述复合粘合剂的制备方法与实施例1相同。

上述各原料的具体选择如下：热塑性聚氨酯TPU颗粒选A型邵氏硬度为43的TUP颗粒；环氧树脂为环氧值(eq/100g)为0.48的双酚A缩水甘油醚类环氧树脂；丙烯酸酯树脂颗粒选玻璃化转变温度在57℃的丙烯酸酯树脂颗粒；醇酸树脂选用邻苯二甲酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、亚麻油聚合而成的中短油度醇酸树脂；氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂；发泡剂为发泡温度190℃的塑料微球发泡剂。

实施例4

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，是由以下原料制备而成：热塑性聚氨酯TPU颗粒150kg、环氧树脂颗粒100kg、丙烯酸酯树脂颗粒50kg、醇酸树脂110kg、氨基树脂30kg、二甲苯256kg、乙酸乙酯300kg、发泡剂4kg。上述复合粘合剂的制备方法与实施例1相同。

实施例5

一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，是由以下原料制备而成：热塑性聚氨酯TPU颗粒200kg、环氧树脂颗粒60kg、丙烯酸酯树脂颗粒50kg、醇酸树脂80kg、氨基树脂20kg、二甲苯250kg、乙酸乙酯337kg、发泡剂3kg。上述复合粘合剂的制备方法与实施例1相同。

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

Claims (10)

1.一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：热塑性聚氨酯TPU颗粒15-20％、环氧树脂颗粒6-10％、丙烯酸酯树脂颗粒5-8％、醇酸树脂8-12％、氨基树脂2-5％、二甲苯25-30％、乙酸乙酯30-35％、发泡剂0.3-0.5％。

2.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，所述热塑性聚氨酯TPU颗粒为聚酯型热塑性聚氨酯TPU颗粒，包括但不限于聚酯多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯的共聚TPU颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A缩水甘油醚类环氧树脂，包括但不限于环氧值为0.3-0.75的双酚A缩水甘油醚类环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸酯树脂颗粒为丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯共聚而成的树脂颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，所述醇酸树脂为邻苯二甲酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、亚麻油聚合而成的中短油度醇酸树脂。

6.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂。

7.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，所述发泡剂为塑料微球发泡剂。

8.根据权利要求7所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，所述发泡剂为发泡温度160-220℃的塑料微球发泡剂。

9.根据权利要求1所述的一种用于声波衰减的金属复合粘合剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：热塑性聚氨酯TPU颗粒16.6％、环氧树脂颗粒7％、丙烯酸酯树脂颗粒5％、醇酸树脂10％、氨基树脂4％、二甲苯27％、乙酸乙酯30％、发泡剂0.4％。

10.一种用于声波衰减的金属复合粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在反应釜中加入二甲苯和乙酸乙酯，搅拌并升温至65-70℃，然后加入热塑性聚氨酯TPU颗粒、环氧树脂颗粒、丙烯酸酯树脂颗粒，持续加热搅拌3-4小时至颗粒完全溶解；

停止加热，降温至45-50℃，加入发泡剂，持续搅拌25-35分钟，加入醇酸树脂和氨基树脂，再持续搅拌5-10分钟；

降温至45℃以下，过200目滤布，得金属复合粘合剂。