CN111139014A - 一种高效胶粘剂的配方及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效胶粘剂的配方及其制备方法，包含以下各成分的重量百分比原料：天然橡胶10～15％、苯酐聚酯多元醇15～25％、聚苯二甲酸多元醇10～15％、三乙醇胺10～15％、聚醚多元醇15～25％、增塑剂3～8％、混合溶剂10～15％、催化剂1～5％。本发明通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的天然橡胶、苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的胶粘剂，具有持粘性大和粘合性能好的特点。

Description

一种高效胶粘剂的配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，更具体为一种高效胶粘剂的配方及其制备 方法。
背景技术
能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料)连接在一起， 固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质，统称为胶粘 剂或粘接剂、粘合剂、习惯上简称为胶。
分天然高分子化合物(淀粉、动物皮胶、骨胶、天然橡胶等)、合成高分 子化合物(环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚胺酯等热固性树脂和聚乙烯醇 缩醛、过氯乙烯树脂等热塑性树脂，与氯丁橡胶，丁腈橡胶等合成橡胶)、 或无机化合物(硅酸盐、磷酸盐等)。根据使用要求，在胶粘剂中经常掺入 固化剂、促进剂、增强剂、烯释剂、填料等。按用途分类，还可分离温胶、 密封胶、结构胶等。按使用工艺分类有室温固化胶、压敏胶等。应用胶合剂 可连接异种材料和薄片材料，胶接处应力分布均匀。在集装箱制造中和修理 中常用的有环氧树脂、氯丁橡胶和密封胶等。
胶粘剂具有原料来源广泛、易合成、耐久性好，但现有的胶粘剂存在以 下问题：1、现有的胶粘剂多采用甲醛系脲醛树脂，其在使用过程中会缓慢释 放甲醛、长期污染环境；2、现有的胶粘剂内聚强度较低，持粘性差和180° 剥离强度较低，粘结性能差。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效胶粘剂的配方及其制备方法，该胶粘剂 通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的天然橡胶、苯酐 聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇，既充分发挥各自 的优点，又相互补充，相互促进，使制得的胶粘剂，具有持粘性大和粘合性 能好的特点，满足实际应用需求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效胶粘剂的配方及 其制备方法，包含以下各成分的重量百分比原料：天然橡胶10～15％、苯酐聚 酯多元醇15～25％、聚苯二甲酸多元醇10～15％、三乙醇胺10～15％、聚醚多 元醇15～25％、增塑剂3～8％、混合溶剂10～15％、催化剂1～5％。
作为本发明的一种优选实施方式，包含以下各成分的重量百分比原料:所 述天然橡胶13％、苯酐聚酯多元醇20％、聚苯二甲酸多元醇13％、三乙醇胺13％、 聚醚多元醇20％、增塑剂5％、混合溶剂12％、催化剂4％。
作为本发明的一种优选实施方式，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：按各成分重量的百分比对所述天然橡胶、大苯酐聚酯多元醇、聚 苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、增塑剂、混合溶剂、催化剂进行 称重；
步骤2：将所述天然橡胶放入搅拌反应器中加热至融化，并将苯酐聚酯多 元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合均匀得到混合溶液；
步骤3：将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合得到的 混合溶液加入搅拌反应器中与融化的天然橡胶之间相互混合搅拌，其搅拌温 度为60～80℃，搅拌时间为30～45min,并添加三乙醇胺进入其中进行搅拌混 合；
步骤4：向搅拌反应器中添加催化剂和增塑剂并升温至180℃～200℃， 搅拌时间150min～180min,完成搅拌后，保持搅拌反应器内部温度60℃～ 70℃，并反应4～6h，得到胶粘剂溶液；
步骤5：最后向胶粘剂溶液中添加混合溶剂，并搅拌均匀冷却至室温，即 得：胶粘剂成品。
作为本发明的一种优选实施方式，所述搅拌反应器的搅拌过程中均采用 N2保护。
作为本发明的一种优选实施方式，所述混合溶剂包括重量百分比为4～6％ 的氢化松香树脂。
作为本发明的一种优选实施方式，所述混合溶剂包括重量百分比为2～3％ 的抗氧化剂，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。
作为本发明的一种优选实施方式，所述混合溶剂包括重量百分比为2～3％ 的稳定剂，所述稳定剂为酚类化合物。
作为本发明的一种优选实施方式，所述混合溶剂包括重量百分比为2～3％ 的固化剂，所述固化剂为胺类化合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)、本发明通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比 的天然橡胶、苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇， 既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的胶粘剂，具有持 粘性大和粘合性能好的特点。
(2)、本发明在原料的选择上放弃使用甲醛系脲醛树脂，利用天然橡胶、 苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇之间的相互补 充，所制得的胶粘剂在使用过程中不会散发甲醛，保证环境安全。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种高效胶粘剂的配方：包含以下成分的重量百分比原料： 所述天然橡胶15％、苯酐聚酯多元醇25％、聚苯二甲酸多元醇15％、三乙醇胺 15％、聚醚多元醇25％、增塑剂8％、混合溶剂15％、催化剂5％。
制备方法包括以下步骤：
步骤1：按各成分重量的百分比对所述天然橡胶、大苯酐聚酯多元醇、聚 苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、增塑剂、混合溶剂、催化剂进行 称重；
步骤2：将所述天然橡胶放入搅拌反应器中加热至融化，并将苯酐聚酯多 元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合均匀得到混合溶液；
步骤3：将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合得到的 混合溶液加入搅拌反应器中与融化的天然橡胶之间相互混合搅拌，其搅拌温 度为80℃，搅拌时间为45min,并添加三乙醇胺进入其中进行搅拌混合；
步骤4：向搅拌反应器中添加催化剂和增塑剂并升温至200℃，搅拌时间 180min,完成搅拌后，保持搅拌反应器内部温度70℃，并反应6h，得到胶粘 剂溶液；
步骤5：最后向胶粘剂溶液中添加混合溶剂，并搅拌均匀冷却至室温，即 得：胶粘剂成品。
进一步改进地，搅拌反应器的搅拌过程中均采用N2保护。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为4～6％的氢化松香树脂。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的抗氧化剂，所述抗氧 化剂为抗氧化剂1010。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的稳定剂，所述稳定剂 为酚类化合物。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的固化剂，所述固化剂 为胺类化合物。
使用效果：通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的 天然橡胶、苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇， 既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的胶粘剂，具有持 粘性大和粘合性能好的特点。
实施例2
本发明提供一种高效胶粘剂的配方：包含以下成分的重量百分比原料： 所述天然橡胶13％、苯酐聚酯多元醇20％、聚苯二甲酸多元醇13％、三乙醇胺 13％、聚醚多元醇20％、增塑剂5％、混合溶剂12％、催化剂4％。
制备方法包括以下步骤：
步骤1：按各成分重量的百分比对所述天然橡胶、大苯酐聚酯多元醇、聚 苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、增塑剂、混合溶剂、催化剂进行 称重；
步骤2：将所述天然橡胶放入搅拌反应器中加热至融化，并将苯酐聚酯多 元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合均匀得到混合溶液；
步骤3：将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合得到的 混合溶液加入搅拌反应器中与融化的天然橡胶之间相互混合搅拌，其搅拌温 度为70℃，搅拌时间为38min,并添加三乙醇胺进入其中进行搅拌混合；
步骤4：向搅拌反应器中添加催化剂和增塑剂并升温至190℃，搅拌时间 165min,完成搅拌后，保持搅拌反应器内部温度65℃，并反应5h，得到胶粘 剂溶液；
步骤5：最后向胶粘剂溶液中添加混合溶剂，并搅拌均匀冷却至室温，即 得：胶粘剂成品。
进一步改进地，搅拌反应器的搅拌过程中均采用N2保护。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为4～6％的氢化松香树脂。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的抗氧化剂，所述抗氧 化剂为抗氧化剂1010。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的稳定剂，所述稳定剂 为酚类化合物。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的固化剂，所述固化剂 为胺类化合物。
使用效果：通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的 天然橡胶、苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇， 既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的胶粘剂，具有持 粘性大和粘合性能好的特点。
实施例3
本发明提供一种高效胶粘剂的配方：包含以下成分的重量百分比原料： 所述天然橡胶10％、苯酐聚酯多元醇15％、聚苯二甲酸多元醇10％、三乙醇胺 10％、聚醚多元醇15％、增塑剂3％、混合溶剂10％、催化剂1％。
制备方法包括以下步骤：
步骤1：按各成分重量的百分比对所述天然橡胶、大苯酐聚酯多元醇、聚 苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、增塑剂、混合溶剂、催化剂进行 称重；
步骤2：将所述天然橡胶放入搅拌反应器中加热至融化，并将苯酐聚酯多 元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合均匀得到混合溶液；
步骤3：将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合得到的 混合溶液加入搅拌反应器中与融化的天然橡胶之间相互混合搅拌，其搅拌温 度为60℃，搅拌时间为30min,并添加三乙醇胺进入其中进行搅拌混合；
步骤4：向搅拌反应器中添加催化剂和增塑剂并升温至180℃，搅拌时间 150min,完成搅拌后，保持搅拌反应器内部温度70℃，并反应5h，得到胶粘 剂溶液；
步骤5：最后向胶粘剂溶液中添加混合溶剂，并搅拌均匀冷却至室温，即 得：胶粘剂成品。
进一步改进地，搅拌反应器的搅拌过程中均采用N2保护。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为4～6％的氢化松香树脂。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的抗氧化剂，所述抗氧 化剂为抗氧化剂1010。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的稳定剂，所述稳定剂 为酚类化合物。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的固化剂，所述固化剂 为胺类化合物
使用效果：通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的 天然橡胶、苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇， 既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的胶粘剂，具有持 粘性大和粘合性能好的特点。
对比实施例4
本发明提供一种高效胶粘剂的配方：包含以下成分的重量百分比原料： 所述环氧树脂13％、甲醛系脲醛树脂10％、苯酐聚酯多元醇10％、聚苯二甲酸 多元醇13％、三乙醇胺13％、聚醚多元醇20％、增塑剂5％、混合溶剂12％、催 化剂4％。
制备方法包括以下步骤：
步骤1：按各成分重量的百分比对所述环氧树脂、甲醛系脲醛树脂、大苯 酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、增塑剂、混合 溶剂、催化剂进行称重；
步骤2：将所述环氧树脂和甲醛系脲醛树脂放入搅拌反应器中加热至融 化，并将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合均匀得到混 合溶液；
步骤3：将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合得到的 混合溶液加入搅拌反应器中与融化的环氧树脂和甲醛系脲醛树脂之间相互混 合搅拌，其搅拌温度为60℃，搅拌时间为30min,并添加三乙醇胺进入其中进 行搅拌混合；
步骤4：向搅拌反应器中添加催化剂和增塑剂并升温至100℃，搅拌时间 150min,完成搅拌后，保持搅拌反应器内部温度50℃，并反应3h，得到胶粘 剂溶液；
步骤5：最后向胶粘剂溶液中添加混合溶剂，并搅拌均匀冷却至室温，即 得：胶粘剂成品。
进一步改进地，搅拌反应器的搅拌过程中均采用N2保护。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为4～6％的氢化松香树脂。
进一步改进地，混合溶剂包括重量百分比为2～3％的固化剂，所述固化剂 为胺类化合物
使用效果：使用环氧树脂和甲醛系脲醛树脂配合大苯酐聚酯多元醇、聚 苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、增塑剂、混合溶剂和催化剂制成 的胶黏剂，其胶黏强度大，初粘性高。
性能测试：使用实施例1、2、3和对比实施例4所制成的胶黏剂在常温 状态下进行使用，对其进行初粘性、持粘性、剥离强度进行检测，同时对胶 黏剂中的甲醛含量进行测试，结果如表1所示：
表1
实验组 初粘性(N) 持粘性(h) 剥离强度(N) 甲醛含量(％)
实施例1 10 31 35 0.5
实施例2 11 30 33 0.8
实施例3 10 31 32 0.4
对比实施例4 12 20 15 5
由表1可以看出本发明实施例1、2、3提供的一种高效胶黏剂配方，使 用天然橡胶、苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、 增塑剂、混合溶剂和催化剂，经过混合、反应后得到成品，相较于原有采用 环氧树脂和甲醛系脲醛树脂配置的胶黏剂，其持粘性和剥离强度有很大的提 高，且甲醛含量大大降低，且在使用过程中难以散发，保证环境安全。
本方案所保护的产品目前已经投入实际生产和应用，尤其是在胶黏剂领 域上的应用取得了一定的成功，很显然印证了该产品的技术方案是有益的， 是符合社会需要的，也适宜批量生产及推广使用。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的 技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种高效胶粘剂的配方，其特征在于：包含以下各成分的重量百分比原料：天然橡胶10～15％、苯酐聚酯多元醇15～25％、聚苯二甲酸多元醇10～15％、三乙醇胺10～15％、聚醚多元醇15～25％、增塑剂3～8％、混合溶剂10～15％、催化剂1～5％。
2.根据权利要求1所述一种高效胶粘剂的配方，其特征在于：包含以下各成分的重量百分比原料:所述天然橡胶13％、苯酐聚酯多元醇20％、聚苯二甲酸多元醇13％、三乙醇胺13％、聚醚多元醇20％、增塑剂5％、混合溶剂12％、催化剂4％。
3.根据权利要求1所述一种高效胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：按各成分重量的百分比对所述天然橡胶、大苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、三乙醇胺、聚醚多元醇、增塑剂、混合溶剂、催化剂进行称重；
步骤2：将所述天然橡胶放入搅拌反应器中加热至融化，并将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合均匀得到混合溶液；
步骤3：将苯酐聚酯多元醇、聚苯二甲酸多元醇、聚醚多元醇混合得到的混合溶液加入搅拌反应器中与融化的天然橡胶之间相互混合搅拌，其搅拌温度为60～80℃，搅拌时间为30～45min,并添加三乙醇胺进行搅拌混合；
步骤4：向搅拌反应器中添加催化剂和增塑剂并升温至180℃～200℃，搅拌时间150min～180min,完成搅拌后，保持搅拌反应器内部温度60℃～70℃，反应时间为：4～6h，得到胶粘剂溶液；
步骤5：最后，向胶粘剂溶液中添加混合溶剂，并搅拌均匀冷却至室温，即得：胶粘剂成品。
4.根据权利要求3所述一种高效胶粘剂的配方，其特征在于：所述搅拌反应器的搅拌过程中均采用N2保护。
5.根据权利要求3所述一种高效胶粘剂的配方，其特征在于：所述混合溶剂包括重量百分比为4～6％的氢化松香树脂。
6.根据权利要求3所述一种高效胶粘剂的配方，其特征在于：所述混合溶剂包括重量百分比为2～3％的抗氧化剂，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。
7.根据权利要求3所述一种高效胶粘剂的配方，其特征在于：所述混合溶剂包括重量百分比为2～3％的稳定剂，所述稳定剂为酚类化合物。
8.根据权利要求3所述一种高效胶粘剂的配方，其特征在于：所述混合溶剂包括重量百分比为2～3％的固化剂，所述固化剂为胺类化合物。
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