CN110655897A - 一种高粘结强度结构胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高粘结强度结构胶及其制备方法。所述高粘结强度结构胶由A、B两种组分组成，所述A组分包括聚醚多元醇、环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、三羟基聚氧化丙烯酸、分子筛、胺类催化剂、促进剂以及稳定剂；所述B组分包括ɑ‑氢‑ω‑羟基‑聚[氧(甲基‑1,2亚乙基)]与1,1‑亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、1,1‑亚甲基双(异氰酸根合苯)、二苯基甲烷‑4,4‑二异氰酸酯、1‑异氰酸根‑2‑[(4‑异氰酸根苯基)甲基苯]以及稳定剂；本发明制备的结构胶，在室温下即可实现快速固化，无需加热，粘结性能好，适用于粘结多种材质；表干时间短，可以有效提高生产效率；同时其生产设备和使用工艺简单，成本较低，应用前景广。
Description
技术领域
本发明涉及结构胶技术领域，特别是涉及一种高粘结强度结构胶及其制备方法。
背景技术
目前，结构胶在建筑工程、汽车工业、航空航天、消费电子等各大行业的应用非常广泛，用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接，可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便，适用于承受强力的结构件粘接。
从产品的生产流程上来看，对使用到的结构胶的固化方式、结构强度以及表干时间都有较高的需求；其中固化方式直接影响生产产线的设计，如加热固化或UV固化等固化方式需要增加相应的设备，从而增加产线成本投入。结构强度性能则直接决定了产品的可靠性，而胶水的表干时间会影响生产的进度，在一定程度上胶水表干时间越短生产速度越快，但如果表干时间过快又会导致操作时间不足，造成生产不良的情况发生，尤其对于一些在初固定位时需要施加一定压力的胶水而言，由于胶水刚施工完成时粘接力较低，需要通过夹具或其他方式保压一段时间，使其具有一定的粘结力，避免后续工段操作时造成粘合部件移位的情况发生，因此胶水的表干时间对生产效率的影响则更为明显。
因此，为了适应生产的需求，开发出一种兼顾固化方式简单、结构强度高且快速表干的结构胶具有重要的意义。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种高粘结强度结构胶，其具有固化速度快、固化方式简单、粘结性能好的优点。
本发明是通过以下技术方案达到上述技术目的的：
一种高粘结强度结构胶，其由A、B两种组分组成，所述A组分包括聚醚多元醇、环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、三羟基聚氧化丙烯酸、分子筛、胺类催化剂、促进剂以及稳定剂；所述B组分包括ɑ-氢-ω-羟基-聚[氧(甲基-1,2亚乙基)]与1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯、1-异氰酸根-2-[(4-异氰酸根苯基)甲基苯]以及稳定剂。
相对于现有技术，本发明通过对配方中组分材料的选择和搭配进行优化，优选加入了环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物，利用三者聚合反应后形成高度聚合的分子链网络，使胶体自身强度更高，同时粘结强度更高；同时加入了分子筛，可以起到吸附小分子物质的作用(减少副反应)以及一定的催化剂功能；所制得的高粘结强度结构胶在室温下即可实现快速固化，无需加热，粘结性能好，适用于粘结多种材质；在初固化时间内就具有优异的粘结性能，实现较好的初固定位功能，同时表干时间短，可以有效提高生产效率。
进一步地，所述A组分由以下重量份数计的各原料组成：
所述B组分由以下重量份数的各原料组成：
进一步地，所述聚醚多元醇的pH值为6～8，分子量为8000～30000；大分子量的聚醚多元醇粘度高，小分子化合物含量少，对于被粘结材料表面有油墨或涂料等高分子材料时，可减轻对其表面的化学侵蚀。
进一步地，所述环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物的聚合比例为1：1：1～1：3：5。
另外，本发明还提供了一种高粘结强度结构胶的制备方法，其包括以下具体步骤：
a.按上述配方中的重量份数比称取A组分原料和B组分原料；
b.将A组分原料中的聚醚多元醇、环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、三羟基聚氧化丙烯酸、胺类催化剂和促进剂混合加热并充分搅拌，随后加入分子筛及稳定剂，搅拌至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后搅拌即可得到A组分；
c.将B组分原料中的ɑ-氢-ω-羟基-聚[氧(甲基-1,2亚乙基)]与1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯和1-异氰酸根-2-[(4-异氰酸根苯基)甲基苯]混合加热并充分搅拌，随后加入稳定剂，搅拌至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后搅拌即可得到B组分；
d.施工使用时，将等重量的A、B组分混合均匀即可得到所述高粘结强度结构胶。
进一步地，步骤b中加热温度为55～95℃，搅拌时间为0.5～1.5小时。
进一步地，步骤b中，加入分子筛及稳定剂后，先进行高速搅拌至混合均匀，搅拌时间为0.5～1小时，随后冷却至室温，抽真空后低速搅拌，搅拌时间为0.5小时。
进一步地，步骤c中加热温度为55～95℃，搅拌时间为0.5～1.5小时。
进一步地，步骤c中，加入稳定剂后，先进行高速搅拌至混合均匀，搅拌时间为0.5～1小时，随后冷却至室温，抽真空后低速搅拌，搅拌时间为0.5小时。
相对于现有技术，本发明通过对配方中组分材料的选择和搭配进行优化，并进一步对组分间的重量份比例进行优化，选用了大分子量的聚醚多元醇，其小分子化合物含量小，同时加入能够起到吸附小分子物质作用的分子筛，能够减少副反应，同时能够减轻对被粘结物表面的化学侵蚀；所制得的高粘结强度结构胶表干时间短，固化迅速，粘结性能好，适用于粘结多种材质；在初固化时间内就具有优异的粘结性能，实现较好的初固定位功能，同时表干时间短，可以有效提高生产效率。另外其制备生产工艺简单，在室温下即可实现快速固化，无需使用加热设备，生产设备简单、成本较低；另外，其为双组分分别制备，在施工使用时再混合使用，能够避免组分之间提前发生自固化反应，延长储存时间，保证产品性能。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种高粘结强度结构胶，其由A、B两种组分组成，
其中A组分由以下重量份数的各原料组分：
其中B组分由以下重量份数的各原料组分：
实施例2
本实施例提供一种高粘结强度结构胶，其由A、B两种组分组成，
其中A组分由以下重量份数的各原料组分：
其中B组分由以下重量份数的各原料组分：
实施例3
本实施例提供一种高粘结强度结构胶，其由A、B两种组分组成，
其中A组分由以下重量份数的各原料组分：
其中B组分由以下重量份数的各原料组分：
实施例4
本实施例提供一种高粘结强度结构胶的制备方法，其具体包括以下操作步骤：
a.首先按配方中的重量份数比称取A组分原料和B组分原料；
b.将A组份原料中的50份聚醚多元醇、40环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、7份三羟基聚氧化丙烯酸、0.5份胺类催化剂和1份促进剂加入到反应釜中加热至65℃，充分搅拌1小时，随后加入1.5份分子筛及1.5份稳定剂，高速搅拌0.5小时至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后低速搅拌0.5小时即可得到A组份；
c.将B组份原料中的45份ɑ-氢-ω-羟基-聚[氧(甲基-1,2亚乙基)]与1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、15份1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)、15份二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯和20份1-异氰酸根-2-[(4-异氰酸根苯基)甲基苯]加入到反应釜中加热至65℃，充分搅拌1小时，随后加入2份稳定剂，高速搅拌0.5小时至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后低速搅拌0.5小时即可得到B组份；
d.施工使用时，将等重量的A、B组份混合均匀即可得到一种快速表干的高粘结强度结构胶。
以上步骤均在常温常压下进行。
实施例5
本实施例提供一种高粘结强度结构胶的制备方法，其具体包括以下操作步骤：
a.首先按配方中的重量份数比称取A组分原料和B组分原料；
b.将A组份原料中的55份聚醚多元醇、45份环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、8份三羟基聚氧化丙烯酸、0.8份胺类催化剂和1.2份促进剂加入到反应釜中加热至70℃，充分搅拌1.5小时，随后加入2份分子筛及2份稳定剂，高速搅拌1小时至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后低速搅拌0.5小时即可得到A组份；
c.将B组份原料中的50份ɑ-氢-ω-羟基-聚[氧(甲基-1,2亚乙基)]与1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、18份1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)、18份二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯和30份1-异氰酸根-2-[(4-异氰酸根苯基)甲基苯]加入到反应釜中加热至70℃，充分搅拌1.5小时，随后加入2.3份稳定剂，高速搅拌1小时至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后低速搅拌0.5小时即可得到B组份；
d.施工使用时，将等重量的A、B组份混合均匀即可得到一种快速表干的高粘结强度结构胶。
以上步骤均在常温常压下进行。
实施例6
本实施例提供一种高粘结强度结构胶的制备方法，其具体包括以下操作步骤：
a.首先按配方中的重量份数比称取A组分原料和B组分原料；
b.将A组份原料中的56份聚醚多元醇、46份环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、9份三羟基聚氧化丙烯酸、1份胺类催化剂和1.3份促进剂加入到反应釜中加热至75℃，充分搅拌1.5小时，随后加入2.5份分子筛及2.2份稳定剂，高速搅拌1小时至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后低速搅拌0.5小时即可得到A组份；
c.将B组份原料中的48份ɑ-氢-ω-羟基-聚[氧(甲基-1,2亚乙基)]与1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、19份1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)、19份二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯和35份1-异氰酸根-2-[(4-异氰酸根苯基)甲基苯]加入到反应釜中加热至75℃，充分搅拌1.5小时，随后加入2.4份稳定剂，高速搅拌1小时至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后低速搅拌0.5小时即可得到B组份；
d.施工使用时，将等重量的A、B组份混合均匀即可得到一种快速表干的高粘结强度结构胶。
以上步骤均在常温常压下进行。
实施例7
对以上所制得的高粘结强度结构胶进行性能测试，测试结果如表一所示：
表一
由测试结果可得，本发明所提供的高粘结强度结构胶，其表干时间短，剪切强度大，硬度高，能承受较大荷载。
相对于现有技术，本发明通过对配方中组分材料的选择和搭配以及组分间的重量份比例进行优化，优选使用大分子量的聚醚多元醇，其粘度高，小分子化合物含量少，加以能够起到吸附小分子物质作用的分子筛的加入，在减少副反应的产生的同时能够减轻对被粘结材料表面的化学侵蚀；另外还优选加入了环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物，利用三者聚合反应后形成高度聚合的分子链网络，使胶体自身强度更高，同时粘结强度更高；所制得的高粘结强度结构胶在室温下即可实现快速固化，无需加热，粘结性能好，适用于粘结多种材质；在初固化时间内就具有优异的粘结性能，实现较好的初固定位功能，同时表干时间短，可以有效提高生产效率。另外，其制备生产工艺简单，在室温下即可实现快速固化，无需使用加热设备，生产设备简单、成本较低；另外，其为双组分分别制备，在施工使用时再混合使用，能够避免组分之间提前发生自固化反应，延长储存时间，保证产品性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高粘结强度结构胶，其特征在于：由A、B两种组分组成，所述A组分包括聚醚多元醇、环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、三羟基聚氧化丙烯酸、分子筛、胺类催化剂、促进剂以及稳定剂；所述B组分包括ɑ-氢-ω-羟基-聚[氧(甲基-1,2亚乙基)]与1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯、1-异氰酸根-2-[(4-异氰酸根苯基)甲基苯]以及稳定剂。
2.根据权利要求1所述的高粘结强度结构胶，其特征在于：所述A组分由以下重量份数计的各原料组成：
所述B组分由以下重量份数的各原料组成：
3.根据权利要求1所述的高粘结强度结构胶，其特征在于：所述聚醚多元醇的pH值为6～8，分子量为8000～30000。
4.根据权利要求1所述的高粘结强度结构胶，其特征在于：所述环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物的聚合比例为1：1：1～1：3：5。
5.一种高粘结强度结构胶的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
a.按权利要求1～4任一所述配方中的重量份数比称取A组分原料和B组分原料；
b.将A组分原料中的聚醚多元醇、环氧乙烷与甲基环氧乙烷和苯酚的聚合物、三羟基聚氧化丙烯酸、胺类催化剂和促进剂混合加热并充分搅拌，随后加入分子筛及稳定剂，搅拌至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后搅拌即可得到A组分；
c.将B组分原料中的ɑ-氢-ω-羟基-聚[氧(甲基-1,2亚乙基)]与1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)的聚合物、1,1-亚甲基双(异氰酸根合苯)、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯和1-异氰酸根-2-[(4-异氰酸根苯基)甲基苯]混合加热并充分搅拌，随后加入稳定剂，搅拌至混合均匀，然后冷却至室温，抽真空后搅拌即可得到B组分；
d.施工使用时，将等重量的A、B组分混合均匀即可得到所述高粘结强度结构胶。
6.根据权利要求5所述的高粘结强度结构胶的制备方法，其特征在于：步骤b中加热温度为55～95℃，搅拌时间为0.5～1.5小时。
7.根据权利要求6所述的高粘结强度结构胶的制备方法，其特征在于：步骤b中，加入分子筛及稳定剂后，先进行高速搅拌至混合均匀，搅拌时间为0.5～1小时，随后冷却至室温，抽真空后低速搅拌，搅拌时间为0.5小时。
8.根据权利要求5所述的高粘结强度结构胶的制备方法，其特征在于：步骤c中加热温度为55～95℃，搅拌时间为0.5～1.5小时。
9.根据权利要求8所述的高粘结强度结构胶的制备方法，其特征在于：步骤c中，加入稳定剂后，先进行高速搅拌至混合均匀，搅拌时间为0.5～1小时，随后冷却至室温，抽真空后低速搅拌，搅拌时间为0.5小时。
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| CN201910861885.7A Pending CN110655897A (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种高粘结强度结构胶及其制备方法 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102272184A (zh) * | 2008-11-07 | 2011-12-07 | 博斯蒂克股份公司 | 基于聚氨酯的粘合性组合物用于低温应用的用途 |
| CN103834344A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 湖北回天胶业股份有限公司 | 一种快固双组分聚氨酯结构胶及其制备方法 |
| CN106590508A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-04-26 | 南京威邦新材料有限公司 | 一种水处理膜用双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法 |
| CN108239517A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-07-03 | 上海康达新能源材料有限公司 | 一种环保型快固无溶剂聚氨酯结构密封胶及其制备方法和应用方法 |
| CN109503803A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-22 | 上海应用技术大学 | 一种汽车行李箱后背盖板用聚氨酯泡沫板的制备方法 |
-
2019
- 2019-09-12 CN CN201910861885.7A patent/CN110655897A/zh active Pending
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