CN111087953A - 一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法,该丙烯酸酯胶粘剂由还原剂组分和氧化剂组分组成,并且还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用;其中,还原剂组分包括以下质量份数的原料:(甲基)丙烯酸酯类长链单体和(甲基)丙烯酸酯类齐聚物20~70份,甲基丙烯酸1~10份,稳定剂0.5~5份,增韧增粘剂5~30份,促进剂0.5~5份,附着力促进剂1~15份,助剂0~5份;氧化剂组分包括以下质量份数的原料:氧化剂10~40份,助剂0~5份,增塑剂15~45份,增韧增粘剂10~40份,环氧树脂10~40份。本发明具有良好的粘接性能,而且气味较小、储存稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域,尤其涉及一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术
树脂基复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已经逐步取代木材及金属合金,广泛用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等诸多领域。在像风电合模这种大面积复合材料的粘接方面,使用较多的是环氧树脂胶粘剂,其气味较低,适合大面积粘接。而在小面积复合材料的粘接方面,大多使用丙烯酸酯胶粘剂。丙烯酸酯胶粘剂具有室温固化快、强度高、韧性好、抗疲劳、可带油粘接等优点,广泛应用于汽车、电子电气、轨道等行业。与环氧树脂胶粘剂相比,丙烯酸酯胶粘剂具有以下优点:①丙烯酸酯胶粘剂具有一定的韧性,所以具有更优异的耐冲击性能;②丙烯酸酯胶粘剂达到初固强度时间短,强度提升迅速;③环氧树脂胶粘剂一般需要加热固化或室温长时间固化,而丙烯酸酯胶粘剂室温24h即可完全固化。因此,只需解决丙烯酸酯胶粘剂的气味问题,即可在大面积复合材料粘接方面得到广泛应用。
除了复合材料自粘之外,涉及到的复合材料与金属粘接的应用也很多。目前国内没有在树脂基复合材料与金属互粘方面粘接良好且气味低的胶粘剂产品,国外有1:1低气味丙烯酸酯胶粘剂在树脂基复合材料与金属互粘方面粘接性能优良,但是这种1:1低气味丙烯酸酯胶粘剂储存稳定性较差。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处,本发明提供了一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法,在树脂基复合材料自粘和树脂基复合材料与金属互粘方面均具有良好的粘接性能,而且气味较小、储存稳定性好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,该丙烯酸酯胶粘剂由还原剂组分和氧化剂组分组成,并且还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用;其中,所述还原剂组分包括以下质量份数的原料:(甲基)丙烯酸酯类长链单体和(甲基)丙烯酸酯类齐聚物20~70份,甲基丙烯酸1~10份,稳定剂0.5~5份,增韧增粘剂5~30份,促进剂0.5~5份,附着力促进剂1~15份,助剂0~5份;所述氧化剂组分包括以下质量份数的原料:氧化剂10~40份,助剂0~5份,增塑剂15~45份,增韧增粘剂10~40份,环氧树脂10~40份。
优选地,所述(甲基)丙烯酸酯类长链单体采用甲基丙烯酸四氢呋喃酯、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸酯异冰片酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一种。
优选地,所述(甲基)丙烯酸酯类齐聚物采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、功能性丙烯酸酯齐聚物、聚氨酯丙烯酸酯混合物中的至少一种。
优选地,所述稳定剂采用对苯醌、对苯二酚、4-甲氧基酚、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、乙二胺四乙酸四钠盐中的至少一种。
优选地,所述增韧增粘剂采用氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、ABS树脂、SBS树脂、MBS树脂中的至少一种。
优选地,所述促进剂采用三乙胺、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二乙基间甲苯胺、N,N-二乙基苯胺、苄基二甲胺、四甲基硫脲、二甲基丙烯酸锌中的至少一种。
优选地,所述附着力促进剂采用硅烷偶联剂、磷酸酯、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂中的至少一种。
优选地,助剂采用颜料、玻璃微珠、气相白炭黑、气相二氧化硅中的至少一种。
优选地,所述氧化剂采用过氧化二苯甲酰。
优选地,所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯中的至少一种。
优选地,所述环氧树脂采用双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的至少一种。
一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
按照上述用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂选取各原料;
还原剂组分制备:向反应釜中加入(甲基)丙烯酸酯类长链单体、增韧增粘剂和甲基丙烯酸,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,加入稳定剂,搅拌30min,然后加入(甲基)丙烯酸酯类齐聚物和附着力促进剂,搅拌40min,再加入促进剂,搅拌40min,加入助剂,搅拌20min,从而制得还原剂组分;
氧化剂组分制备:向反应釜中加入氧化剂、助剂、增塑剂、增韧增粘剂和环氧树脂,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,从而制得氧化剂组分;
将还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用,即组成上述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明通过对组成配方和制备方法进行调整,从而使制得丙烯酸酯胶粘剂不仅在树脂基复合材料自粘和树脂基复合材料与金属互粘方面均具有良好的粘接性能,而且气味较小、储存稳定性好。
具体实施方式
下面对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,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,都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法进行详细描述。本发明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,该丙烯酸酯胶粘剂由还原剂组分和氧化剂组分组成,并且还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用。
其中,所述还原剂组分包括以下质量份数的原料:(甲基)丙烯酸酯类长链单体和(甲基)丙烯酸酯类齐聚物20~70份,甲基丙烯酸1~10份,稳定剂0.5~5份,增韧增粘剂5~30份,促进剂0.5~5份,附着力促进剂1~15份,助剂0~5份。所述氧化剂组分包括以下质量份数的原料:氧化剂10~40份,助剂0~5份,增塑剂15~45份,增韧增粘剂10~40份,环氧树脂10~40份。
具体地,该用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂包括以下实施方案:
(1)所述(甲基)丙烯酸酯类长链单体可采用甲基丙烯酸四氢呋喃酯、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸酯异冰片酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一种。所述(甲基)丙烯酸酯类齐聚物可以采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、功能性丙烯酸酯齐聚物、聚氨酯丙烯酸酯混合物中的至少一种。
(2)所述稳定剂采用对苯醌、对苯二酚、4-甲氧基酚、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、乙二胺四乙酸四钠盐中的至少一种。
(3)所述增韧增粘剂采用氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ABS树脂)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(MBS树脂)中的至少一种。
(4)所述促进剂采用三乙胺、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二乙基间甲苯胺、N,N-二乙基苯胺、苄基二甲胺、四甲基硫脲、二甲基丙烯酸锌中的至少一种。
(5)所述附着力促进剂采用硅烷偶联剂、磷酸酯、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂中的至少一种。
(6)所述助剂采用颜料、玻璃微珠、气相白炭黑、气相二氧化硅中的至少一种。
(7)所述氧化剂采用过氧化二苯甲酰。
(8)所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯中的至少一种。
(9)所述环氧树脂采用双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的至少一种;优选地,所述环氧树脂最好采用环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、环氧树脂AG-80、环氧树脂8111、环氧双酚F树脂862、R-35柔性环氧树脂、711环氧树脂、环氧树脂170、环氧树脂4901中的至少一种。
进一步地,本发明所提供的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂的制备方法可以包括以下步骤:
(1)按照上述用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂选取各原料。
(2)还原剂组分制备:向反应釜中加入(甲基)丙烯酸酯类长链单体、增韧增粘剂和甲基丙烯酸,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,加入稳定剂,搅拌30min,然后加入(甲基)丙烯酸酯类齐聚物和附着力促进剂,搅拌40min至均匀,再加入促进剂,搅拌40min至均匀,加入助剂,搅拌20min至均匀,从而制得还原剂组分。在实际应用中,当增韧增粘剂采用橡胶类增韧增粘剂时,可以先将橡胶类增韧增粘剂压成薄片,然后再加入到反应釜中。
(3)氧化剂组分制备:向反应釜中加入氧化剂、助剂、增塑剂、增韧增粘剂和环氧树脂,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,从而制得氧化剂组分。
(4)将还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用,即组成上述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂。
与现有技术相比,本发明所提供的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂至少具有以下优点:
(1)本发明所提供的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,在树脂基复合材料与金属互相粘接方面性能良好,通过加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物或者聚氨酯丙烯酸酯混合物,可以在胶层中引入PU结构,增加胶层的柔韧性,增强对树脂基复合材料的粘接;通过加入磷酸酯可以增强对金属材料的粘接;通过加入功能性丙烯酸酯齐聚物、丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂和硅烷偶联剂可以同时提高胶层对金属和树脂基复合材料这两种异型材料的附着力,从而提高了树脂基复合材料自粘和树脂基复合材料与金属互粘的粘接能力。
(2)本发明提供的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,在还原剂组分中未加入低沸点易挥发单体,使用(甲基)丙烯酸酯类长链单体,挥发性低,气味较小。
(3)本发明所提供的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,在氧化剂组分中不含可以聚合的单体,增加了储存稳定性,储存稳定性明显优于现有技术中1:1低气味丙烯酸酯胶粘剂。
综上可见,本发明实施例在树脂基复合材料自粘和树脂基复合材料与金属互粘方面均具有良好的粘接性能,而且气味较小、储存稳定性好。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果,下面以具体实施例对本发明实施例所提供的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法进行详细描述。
实施例1
一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其制备方法可以包括以下步骤:
(1)按照用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂的下述配方选取各原料:
①还原剂组分包括以下质量份数的原料:
②氧化剂组分包括以下质量份数的原料:
过氧化二苯甲酰 | 20 |
MBS树脂 | 18 |
己二酸二辛酯 | 19 |
癸二酸二辛酯 | 13 |
环氧树脂E-51 | 28 |
黑色浆 | 0.5 |
白色浆 | 1 |
玻璃微珠 | 0.5 |
(2)还原剂组分制备:将丙烯酸酯橡胶压成薄片,然后加入到反应釜中;再向反应釜中加入MBS树脂、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,通冷却水,保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,加入对苯二酚搅拌30min,然后加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物(CN9001)、功能性丙烯酸酯齐聚物(CN8004NS)、磷酸酯和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷,搅拌40min至均匀,再加入N,N-二甲基对甲苯胺、二甲基丙烯酸锌搅拌40min至均匀,加入气相二氧化硅,搅拌20min至均匀,从而制得还原剂组分。
(3)氧化剂组分制备:向反应釜中加入过氧化二苯甲酰、MBS树脂、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环氧树脂E-51、黑色浆、白色浆和玻璃微珠,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,从而制得氧化剂组分。
(4)将还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用,即组成上述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂。
具体地,对本发明实施例1所制得的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂进行如下性能测试:
(1)拉伸剪切强度测试方法:参照GB/T7124-2008标准的制备方法制备样片,所用基材为6061铝、不饱和聚酯基复合材料和环氧树脂基复合材料。粘接方式为铝-不饱和树脂基复合材料,铝-环氧树脂基复合材料。粘接后的样件在24±2℃条件下固化24h。
(2)测试过程:参照GB/T7124-2008标准在拉力机上进行。
(3)测试结果:经检测,铝-环氧树脂基复合材料拉伸剪切强度为16.8MPa,破坏形式为环氧基树脂复合材料基材破坏;铝-不饱和树脂基复合材料拉剪强度为14.1MPa,破坏形式为不饱和树脂基复合材料基材破坏。
实施例2
一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其制备方法可以包括以下步骤:
(1)按照用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂的下述配方选取各原料:
①还原剂组分包括以下质量份数的原料:
甲基丙烯酸四氢呋喃酯 | 17 |
甲基丙烯酸 | 6 |
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物(CN9001) | 8 |
甲基丙烯酸甲氧基乙酯 | 20 |
甲基丙烯酸月桂酯 | 4 |
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 | 4 |
丁腈橡胶 | 8 |
MBS树脂 | 19 |
CN704丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂 | 5 |
磷酸酯 | 3 |
γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷 | 2 |
对苯二酚 | 0.8 |
N,N-二甲基对甲苯胺 | 1.2 |
二甲基丙烯酸锌 | 1 |
气相二氧化硅 | 1 |
②氧化剂组分包括以下质量份数的原料:
过氧化二苯甲酰 | 20 |
MBS树脂 | 18 |
己二酸二辛酯 | 19 |
癸二酸二辛酯 | 15 |
环氧树脂E-51 | 26 |
黑色浆 | 0.5 |
白色浆 | 1 |
玻璃微珠 | 0.5 |
(2)还原剂组分制备:将丁腈橡胶压成薄片,然后加入到反应釜中;再向反应釜中加入MBS树脂、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,通冷却水,保持该反应釜温度为15~28℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,加入对苯二酚搅拌30min,然后加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物(CN9001)、CN704丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂、磷酸酯和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷,搅拌40min至均匀,再加入N,N-二甲基对甲苯胺、二甲基丙烯酸锌搅拌40min至均匀,加入气相二氧化硅,搅拌20min至均匀,从而制得还原剂组分。
(3)氧化剂组分制备:向反应釜中加入过氧化二苯甲酰、MBS树脂、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环氧树脂E-51、黑色浆、白色浆和玻璃微珠,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,从而制得氧化剂组分。
(4)将还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用,即组成上述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂。
具体地,对本发明实施例2所制得的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂进行如下性能测试:
(1)拉伸剪切强度测试方法:参照GB/T7124-2008标准的制备方法制备样片,所用基材为6061铝、不饱和聚酯基复合材料和环氧树脂基复合材料。粘接方式为铝-不饱和树脂基复合材料,铝-环氧树脂基复合材料。粘接后的样件在24±2℃条件下固化24h。
(2)测试过程:参照GB/T7124-2008标准在拉力机上进行。
(3)测试结果:经检测,铝-环氧树脂基复合材料拉伸剪切强度为16.5MPa,破坏形式为环氧基树脂复合材料基材破坏;铝-不饱和树脂基复合材料拉剪强度为14.9MPa,破坏形式为不饱和树脂基复合材料基材破坏。
实施例3
一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其制备方法可以包括以下步骤:
(1)按照用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂的下述配方选取各原料:
①还原剂组分包括以下质量份数的原料:
甲基丙烯酸甲氧基乙酯 | 15 |
甲基丙烯酸 | 8 |
甲基丙烯酸四氢呋喃酯 | 16 |
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物(CN9001) | 8 |
甲基丙烯酸羟乙酯 | 10 |
三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯 | 2 |
氯丁橡胶 | 8 |
MBS树脂 | 18 |
功能性丙烯酸酯齐聚物(CN8004NS) | 5 |
磷酸酯 | 2 |
CN704丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂 | 3.6 |
4-甲氧基酚 | 0.9 |
N,N-二乙基间甲苯胺 | 1.5 |
二甲基丙烯酸锌 | 1 |
气相二氧化硅 | 1 |
②氧化剂组分包括以下质量份数的原料:
过氧化二苯甲酰 | 19 |
MBS树脂 | 16 |
邻苯二甲酸二丁酯 | 18 |
癸二酸二丁酯 | 15.5 |
环氧树脂E-44 | 30 |
黑色浆 | 0.5 |
白色浆 | 1 |
(2)还原剂组分制备:向反应釜中加入氯丁橡胶、MBS树脂、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸羟乙酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,通冷却水,保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,加入4-甲氧基酚搅拌30min,然后加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物(CN9001)、功能性丙烯酸酯齐聚物(CN8004NS)、磷酸酯和CN704丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂,搅拌40min至均匀,再加入N,N-二乙基间甲苯胺和二甲基丙烯酸锌搅拌40min至均匀,加入气相二氧化硅,搅拌20min至均匀,从而制得还原剂组分。
(3)氧化剂组分制备:向反应釜中加入过氧化二苯甲酰、MBS树脂、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二丁酯、环氧树脂E-44、黑色浆和白色浆,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,从而制得氧化剂组分。
(4)将还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用,即组成上述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂。
具体地,对本发明实施例3所制得的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂进行如下性能测试:
(1)拉伸剪切强度测试方法:参照GB/T7124-2008标准的制备方法制备样片,所用基材为6061铝、不饱和聚酯基复合材料和环氧树脂基复合材料。粘接方式为铝-不饱和树脂基复合材料,铝-环氧树脂基复合材料。粘接后的样件在24±2℃条件下固化24h。
(2)测试过程:参照GB/T7124-2008标准在拉力机上进行。
(3)测试结果:经检测,铝-环氧树脂基复合材料拉伸剪切强度为15.8MPa,破坏形式为环氧基树脂复合材料基材破坏;铝-不饱和树脂基复合材料拉剪强度为14.4MPa,破坏形式为不饱和树脂基复合材料基材破坏。
实施例4
一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其制备方法可以包括以下步骤:
(1)按照用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂的下述配方选取各原料:
①还原剂组分包括以下质量份数的原料:
②氧化剂组分包括以下质量份数的原料:
过氧化二苯甲酰 | 21 |
MBS树脂 | 16 |
邻苯二甲酸二丁酯 | 17 |
癸二酸二丁酯 | 15.5 |
环氧树脂E-44 | 29 |
黑色浆 | 0.5 |
白色浆 | 1 |
(2)还原剂组分制备:向反应釜中加入氯丁橡胶、MBS树脂、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,通冷却水,保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,加入4-甲氧基酚搅拌30min,然后加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物(CN9001)、磷酸酯、CN704丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷,搅拌40min至均匀,再加入N,N-二乙基间甲苯胺和二甲基丙烯酸锌搅拌40min至均匀,加入气相二氧化硅,搅拌20min至均匀,从而制得还原剂组分。
(3)氧化剂组分制备:向反应釜中加入过氧化二苯甲酰、MBS树脂、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二丁酯、环氧树脂E-44、黑色浆和白色浆,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,从而制得氧化剂组分。
(4)将还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用,即组成上述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂。
具体地,对本发明实施例4所制得的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂进行如下性能测试:
(1)拉伸剪切强度测试方法:参照GB/T7124-2008标准的制备方法制备样片,所用基材为6061铝、不饱和聚酯基复合材料和环氧树脂基复合材料。粘接方式为铝-不饱和树脂基复合材料,铝-环氧树脂基复合材料。粘接后的样件在24±2℃条件下固化24h。
(2)测试过程:参照GB/T7124-2008标准在拉力机上进行。
(3)测试结果:经检测,铝-环氧树脂基复合材料拉伸剪切强度为16.7MPa,破坏形式为环氧基树脂复合材料基材破坏;铝-不饱和树脂基复合材料拉剪强度为14.3MPa,破坏形式为不饱和树脂基复合材料基材破坏。
综上可见,本发明实施例在树脂基复合材料自粘和树脂基复合材料与金属互粘方面均具有良好的粘接性能,而且气味较小、储存稳定性好。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,该丙烯酸酯胶粘剂由还原剂组分和氧化剂组分组成,并且还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用;其中,
所述还原剂组分包括以下质量份数的原料:(甲基)丙烯酸酯类长链单体和(甲基)丙烯酸酯类齐聚物20~70份,甲基丙烯酸1~10份,稳定剂0.5~5份,增韧增粘剂5~30份,促进剂0.5~5份,附着力促进剂1~15份,助剂0~5份;
所述氧化剂组分包括以下质量份数的原料:氧化剂10~40份,助剂0~5份,增塑剂15~45份,增韧增粘剂10~40份,环氧树脂10~40份。
2.根据权利要求1所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述(甲基)丙烯酸酯类长链单体采用甲基丙烯酸四氢呋喃酯、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸酯异冰片酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一种;
所述(甲基)丙烯酸酯类齐聚物采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、功能性丙烯酸酯齐聚物、聚氨酯丙烯酸酯混合物中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述稳定剂采用对苯醌、对苯二酚、4-甲氧基酚、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、乙二胺四乙酸四钠盐中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述增韧增粘剂采用氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、ABS树脂、SBS树脂、MBS树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述促进剂采用三乙胺、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二乙基间甲苯胺、N,N-二乙基苯胺、苄基二甲胺、四甲基硫脲、二甲基丙烯酸锌中的至少一种;
所述附着力促进剂采用硅烷偶联剂、磷酸酯、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸酯化聚酯附着力提高剂中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述助剂采用颜料、玻璃微珠、气相白炭黑、气相二氧化硅中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述氧化剂采用过氧化二苯甲酰。
8.根据权利要求1或2所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯中的至少一种。
9.根据权利要求1或2所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂,其特征在于,所述环氧树脂采用双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的至少一种。
10.一种用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照上述权利要求1至9中任一项所述用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂选取各原料;
还原剂组分制备:向反应釜中加入(甲基)丙烯酸酯类长链单体、增韧增粘剂和甲基丙烯酸,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,加入稳定剂,搅拌30min,然后加入(甲基)丙烯酸酯类齐聚物和附着力促进剂,搅拌40min,再加入促进剂,搅拌40min,加入助剂,搅拌20min,从而制得还原剂组分;
氧化剂组分制备:向反应釜中加入氧化剂、助剂、增塑剂、增韧增粘剂和环氧树脂,并保持该反应釜温度为15~30℃,搅拌至该反应釜内无固体颗粒,从而制得氧化剂组分;
将还原剂组分与氧化剂组分按照体积比10∶1配合使用,即组成上述权利要求1至9中任一项所述的用于粘接树脂基复合材料的丙烯酸酯胶粘剂。
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