CN111303803A

CN111303803A - 环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法

Info

Publication number: CN111303803A
Application number: CN201811508971.1A
Authority: CN
Inventors: 胡江浦; 许力; 吕韶凯
Original assignee: Paul Light Tianjin Auto Parts Co ltd
Current assignee: Paul Light Tianjin Auto Parts Co ltd
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-06-19

Abstract

环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，它涉及汽车用密封胶技术领域。它有以下重量份数的原材料组成：DINCH 15％～26％、TBC 5％～10％、PVC共聚树脂14％～20％、PVC糊树脂A 5％～10％、PVC糊树脂B 5％～10％、附着力促进剂1％～2％、稀释剂3％～5％、纳米填料19％～30％、空心玻璃微珠6％～12％、热稳定剂1％～2％、吸潮剂1％～5％。本发明有益效果为：本发明不含有邻苯二甲酸酯类，比重只在0.91g/cm3的超低比重焊缝密封胶；相比传统焊缝密封胶可以降低比重40％；本发明对于汽车身的轻量化与环保化具有十分重要的应用价值。

Description

环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车用密封胶技术领域，具体涉及环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法。

背景技术

汽车用焊缝密封胶以PVC为主体材料，与增塑剂、附着力促进剂、稀释剂、热稳定剂、纳米填料、重质碳酸钙等原料混合而成的白色膏状材料，而且出于价格和塑化效果考虑，国内仍以DOP(邻苯二甲酸二异辛酯)为主增塑剂，实际上早在10多年前国外很多发达国家已经在很多领域禁止使用邻苯类增塑剂。焊缝密封胶使用在车内外钢板搭接的部位，主要起防水、密封、防震的作用，但是DOP会随着时间的推移从PVC制品中逸出，进入空气、土壤乃至食物，尤其涂抹在车内的焊缝密封胶DOP逸出直接被人体接触。DOP的急性毒性很低，人体摄入后短时间内几乎没有中毒的表现，但是它的慢性毒性对人体伤害特别大，国外的动物研究结果表明DOP可导致动物存活率降低、体重减轻、肝肾功能下降、血中红细胞减少，具有致突变性和致癌性。因此使用环保型增塑剂开发环境友好的焊缝密封胶是目前技术需要解决的问题。

随着时代的发展，节能减排成为汽车制造面临的重要挑战，汽车的轻量化成为汽车发展的重要方向。汽车常用的焊缝密封胶比重在1.5～1.6g/cm3，单车使用量为7～8kg，是汽车上用量最大的胶黏剂之一。因此，降低焊缝密封胶的比重是目前密封胶的重要发展方向，对汽车的轻量化具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，用环保无毒的增塑剂替代传统的邻苯类增塑剂，使用轻质的高抗压强度的空心玻璃微珠为填料，制备既环保又轻量的焊缝密封胶，将焊缝密封胶的比重从1.5～1.6g/cm3降低到0.9～1g/cm3。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：环境友好型超低比重焊缝密封胶，它有以下重量份数的原材料组成：DINCH 15％～26％、TBC 5％～10％、PVC共聚树脂14％～20％、PVC糊树脂A 5％～10％、PVC糊树脂B 5％～10％、附着力促进剂1％～2％、稀释剂3％～5％、纳米填料19％～30％、空心玻璃微珠6％～12％、热稳定剂1％～2％、吸潮剂1％～5％。

所述附着力促进剂为羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯。羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯应用于金属涂料、油墨、光聚合物、防焊光阻剂；其特点为低色数、低粘度、稀释性佳、对金属附着力佳。

所述稀释剂为环烷烃溶剂油。环烷烃含有脂环结构的饱和烃。有单环脂环和稠环脂环。含有1个脂环且环上无取代烷基的环烷烃，分子通式为CnH2n。环戊烷、环己烷及它们的烷基取代衍生物是石油产品中常见的环烷烃。稠环环烷烃存在于高沸点石油馏分中。环烷烃有很高的发热量，凝固点低，抗爆性介于正构烃和异构烃之间。化学性质和烷烃相似。其中以五碳脂环和六碳脂环的性质较稳定。环烷烃可以防止打胶后停放时间较长时溶剂析出，影响后期上漆

所述纳米填料为纳米碳酸钙。纳米碳酸钙应用于密封胶粘材料中，与胶料有很好的亲和性，可以加速胶的交联反应，大大改善体系的触变性，增强尺寸稳定性，提高胶的机械性能，且添加量大，达到填充及补强双重作用。同时，它能使胶料表面光亮细腻。

所述热稳定剂为纳米氧化锌。纳米氧化锌对提高胶料物机综合性能是非常明显的，在强伸性能方面，300％定伸强度提高10％左右，同时扯断伸长率基本能够保持不变。在降低磨耗减量、提高耐磨性方面优势明显，磨耗减量的降低在10％以上，这是由于纳米材料的小尺寸效应补强胶料所致，这种补强完全不同于炭黑的补强，其扯断伸长率、弹性均没有降低；纳米氧化锌有较高的弹性模量和较低的滞后损耗，这种趋势随材料的比表面积增大而愈加明显，这与生热试验的结果非常吻合，为轮胎等动态制品提高使用寿命提供了非常好的帮助。另外需要指出的是，纳米氧化锌的这个特点在轮胎胎体胶中同样体现，但没有胎面胶这么显著，这与胎体配方本身高弹性、低滞后、低生热、炭黑填充量少、结构低有关，在胎体配方中生热降低幅度约在10％左右；纳米氧化锌胶料的抗张强度及扯断伸长率在热空气老化后的保持率要明显优于普通胶料。

所述吸潮剂为氧化钙。

环境友好型超低比重焊缝密封胶的制备方法，其特征在于，它包含以下步骤：

步骤一、混合：先将稀释剂、增塑剂和附着力促进剂加入到搅拌釜中，以500rpm的低速均匀搅拌3分钟；再加入吸潮剂、热稳定剂、PVC糊树脂、PVC共聚树脂，以1200rpm的高速均匀搅拌4分钟；之后加入纳米填料、空心玻璃微珠，以1200rpm的高速均匀搅拌3分钟；

步骤二、研磨：将步骤二中搅拌匀的物料通过三辊研磨机，进行均匀的研磨；

步骤三、放置：将步骤二中经过研磨后的物料泵送到真空罐中放置24小时，使产品粘度稳定；

步骤四、粘度调整：放置24小时之后需要在真空罐补加一定量的增塑剂对粘度进行调整；

步骤五、真空：将步骤四中的粘度调整至合适范围后，对其进行抽真空20～30min，真空压力为-0.06Mpa～-0.09MPa；

步骤六、过滤：将步骤五中经过真空处理的物料使用80目与60目两道过滤网，对产品进行过滤；

步骤七、质检：对进行过滤后的产品进行质量检测，看是否合格；

步骤八、包装：根据需要的使用规格将步骤其中质检合格的产品进行包装。，

所述增塑剂的添加量可以根据实际应用粘度进行调整。

本发明的工作原理：试验通过反复试验现有的环保型增塑剂，最终选用DINCH(环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯)和TBC(柠檬酸三丁酯)来替代传统的邻苯类增塑剂。此两种增塑剂都经过严谨的毒理测试，均可应用在食品和医疗中。但是，通过多次实验发现，DINCH在规定的烘烤温度和时间下不能完全塑化PVC，制备的制品较脆，柔韧性较差；而使用TBC增塑的焊缝密封胶，柔韧性很好，但是强度不够，制品的稳定性也较差。本发明根据焊缝密封胶性能的要求，结合二者的优缺点，选择了合适的比例应用此两种增塑剂，既保证产品的使用性能，又确保产品无毒环保。

实验证明单纯通过添加轻质空心玻璃微珠，虽然可以降低焊缝密封胶的比重，但是制品的强度与韧性都会有很大的降低，不能满足应用。本发明，通过引入两种特种PVC树脂(双峰分布PVC糊树脂与共聚PVC树脂)，在实现焊缝胶轻量化的同时保证了产品的强度和韧性可以满足实际应用。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：本发明不含有邻苯二甲酸酯类，比重只在0.91g/cm3的超低比重焊缝密封胶；相比传统焊缝密封胶可以降低比重40％；本发明对于汽车身的轻量化与环保化具有十分重要的应用价值。

具体实施方式

实施例1

本具体实施方式采用的技术方案是：环境友好型超低比重焊缝密封胶，它有以下重量份数的原材料组成：DINCH 26％、TBC 9.3％、PVC共聚树脂14％、PVC糊树脂A 7％、PVC糊树脂B 6.5％、附着力促进剂1.2％、稀释剂3％、纳米填料19.3％、空心玻璃微珠10％、热稳定剂1.2％、吸潮剂2.5％。

所述吸潮剂为氧化钙。

步骤八、包装：根据需要的使用规格将步骤其中质检合格的产品进行包装。

所述增塑剂的添加量可以根据实际应用粘度进行调整。

本实施例的部分性能检测报告如下表：

表1 本实施例的部分性能检测报告

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于，它由以下重量份数的原料组成：DINCH 15％、TBC 10％、PVC共聚树脂20％、PVC糊树脂A 7.5％、PVC糊树脂B 7.5％、附着力促进剂1％、稀释剂3％、纳米填料25％、空心玻璃微珠8％、热稳定剂1％、吸潮剂2％。其它原料组成、制备工艺均与实施例1相同。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于，环境友好型超低比重焊缝密封胶，它有以下重量份数的原材料组成：DINCH 15％～26％、TBC 5％～10％、PVC共聚树脂14％～20％、PVC糊树脂A 5％～10％、PVC糊树脂B5％～10％、附着力促进剂1％～2％、稀释剂3％～5％、纳米填料19％～30％、空心玻璃微珠6％～12％、热稳定剂1％～2％、吸潮剂1％～5％。

2.根据权利要求1所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于：所述附着力促进剂为羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯。

3.根据权利要求1所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于：所述稀释剂为环烷烃溶剂油。

4.根据权利要求1所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于：所述纳米填料为纳米碳酸钙。

5.根据权利要求1所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于：所述热稳定剂为纳米氧化锌。

6.根据权利要求1所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于：所述吸潮剂为氧化钙。

7.根据权利要求1所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于，它有以下重量份数的原材料组成：DINCH 26％、TBC 9.3％、PVC共聚树脂14％、PVC糊树脂A7％、PVC糊树脂B 6.5％、附着力促进剂1.2％、稀释剂3％、纳米填料19.3％、空心玻璃微珠10％、热稳定剂1.2％、吸潮剂2.5％。

8.根据权利要求1所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶及其制备方法，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：DINCH 15％、TBC 10％、PVC共聚树脂20％、PVC糊树脂A7.5％、PVC糊树脂B 7.5％、附着力促进剂1％、稀释剂3％、纳米填料25％、空心玻璃微珠8％、热稳定剂1％、吸潮剂2％。

9.环境友好型超低比重焊缝密封胶的制备方法，其特征在于，它包含以下步骤：

10.根据权利要求9所述的环境友好型超低比重焊缝密封胶的制备方法，其特征在于，所述增塑剂的添加量可以根据实际应用粘度进行调整。