CN112210303A - 一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶及其制备工艺 - Google Patents

一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及胶黏剂技术领域，提供一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶及其制备工艺，由主剂组份和固化剂组份按照质量份数1：1进行配比组成，所述主剂组份按质量百分比由以下原料组成：甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体、弹性体、稳定剂、环氧树脂、胺类化合物、过氧化物引发剂；所述固化剂组分按质量百分比由以下原料组成：甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸、弹性体、稳定剂、促进剂、偶联剂、助促进剂。本发明解决了现有双组分结构粘接丙烯酸酯胶耐温差、运输不便的问题。

Description

一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶及其制备工艺
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶及其制备工艺。
背景技术
双组分结构粘接丙烯酸酯胶因室温快速固化、强度高、韧性好、可油面粘接、适应性强、操作简便等特点，广泛应用于汽车、机械、电子、建筑、家具、仪表、铁路车辆、土木工程、工艺美术等行业的结构粘接、应急修复、铭牌粘接等。
近年来随着我国经济的发展，与世界各国的联系越来越密切，外销逐步成为丙烯酸市场的重大组成部分。因双组分结构粘接丙烯酸酯胶属于危险化学品，运输只能通过船舶运输，运输过程中，集装箱温度很高，且运输周期长，因此，一种高稳定性双组分结构粘接丙烯酸酯胶的研制就十分必要了。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提供一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶及其制备工艺，本发明的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶具有优秀的力学性能，且较高温环境下于铝管内的稳定性能达到48h以上，满足长期的船舶运输要求，可用于出口。
为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，由主剂组份和固化剂组份按照质量份数1：1进行配比组成，
所述主剂组份按质量百分比由以下原料组成：
（A）30%～65%Wt甲基丙烯酸甲酯；
（B）1%～10%Wt乙烯基丙烯酸酯单体；
（C）5%～35%Wt弹性体；
（D）0.01%～5%Wt稳定剂；
（E）1%～5%Wt环氧树脂；
（F）0.1%～2%Wt胺类化合物
（G）1%～8%Wt过氧化物引发剂；
所述固化剂组分按质量百分比由以下原料组成：
（A）25%～50%Wt甲基丙烯酸甲酯；
（B）1%～10%Wt乙烯基丙烯酸酯单体；
（C）5%～30%Wt甲基丙烯酸；
（D）5%～35%Wt弹性体；
（E）0.01%～0.5%Wt稳定剂；
（F）1%～10%Wt促进剂；
（G）1%～5%Wt偶联剂；
（H）1%～5%Wt助促进剂。
进一步的，所述甲基丙烯酸甲酯纯度为99.99%以上；
所述乙烯基丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或其混合物；
所述弹性体是丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS、SBS、MBS中的一种橡胶弹性体或其混合物；
所述环氧树脂是双酚A环氧树脂；
所述胺类化合物是一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺中的一种或几种；
所述过氧化物引发剂是异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或几种；
所述促进剂是胺类、硫脲类、醛胺缩合物中的一种或其混合物；
所述偶联剂是硅烷偶联剂或其混合物；
所述助促进剂是磷酸酯单体。
进一步的，所述主剂组份的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物、草酸、钠盐、吩噻嗪的一种或其混合物。
进一步的，所述固化剂组份的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物的一种或其混合物。
上述高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）、主剂组分：将甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热至60℃-70℃，加入弹性体，搅拌至完全溶解，加入稳定剂、环氧树脂、胺类化合物，搅拌至完全溶解，加入稳定剂，搅拌均匀，冷却至40℃以下，加入过氧化物引发剂，搅拌均匀，制得主剂组份；
（2）、固化剂组分：将甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸投入反应釜中，加热至60℃-70℃，加入弹性体，搅拌至完全溶解，加入稳定剂，搅拌均匀，冷却至40℃以下，加入促进剂、助促进剂、偶联剂，搅拌均匀，制得固化剂组份；
（3）、将步骤（1）制得的主剂组份和步骤（2）制得的固化剂组份按照质量份数1：1进行配比混合均匀即得到高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：采用了无刺激味的配方进行制备，相对于目前市场上的大部分丙烯酸酯胶，具有优秀的力学性能，且铝管稳定性能达到48h以上，满足长期的船舶运输要求，可用于出口，提高企业的生产利润，同时具有良好的力学性能和优秀的耐温性能，具有良好的抗拉伸剪切强度，主要用于高稳定性丙烯酸酯胶粘剂。
具体实施方式
现结合具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1：
优选的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，由主剂组份和固化剂组份按照质量份数1：1进行配比组成：
主剂组分：甲基丙烯酸甲酯 58.42%Wt
甲基丙烯酸羟丙酯 8.00%Wt
丁腈橡胶 13.00%Wt
SBS 12.00%Wt
BHT 0.20%Wt
对苯二酚 0.20%Wt
对苯二醌 0.08%Wt
草酸 0.05%Wt
EDTA-2Na 0.05%Wt
E-44 2.50%Wt
三正丁胺 0.50%Wt
叔丁基过氧化氢 5.00%Wt；
固化剂组分：
甲基丙烯酸甲酯 35.90%Wt
甲基丙烯酸羟丙酯 8.00%Wt
甲基丙烯酸 23.50%Wt
丁腈橡胶 12.50%Wt
SBS 11.50%Wt
BHT 0.05%Wt
对苯二酚 0.05%Wt
四甲基硫脲 3.00%Wt
三乙胺 1.50%Wt
P-2M 3.00%Wt
KH-570 2.00%Wt。
高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）主剂组分：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯投入反应釜中，加热至60℃℃，加入弹性体丁腈橡胶，搅拌至完全溶解，加入稳定剂、环氧树脂、胺类化合物，搅拌至完全溶解，加入稳定剂，搅拌均匀，冷却至40℃以下，加入过氧化物引发剂叔丁基过氧化氢，搅拌均匀，制得主剂组份；
（2）、固化剂组分：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸投入反应釜中，加热至60℃℃，加入弹性体，搅拌至完全溶解，加入稳定剂，搅拌均匀，冷却至40℃以下，加入促进剂、助促进剂、偶联剂，搅拌均匀，制得固化剂组份；
（3）、将步骤（1）制得的主剂组份和步骤（2）制得的固化剂组份按照质量份数1：1进行配比混合均匀即得到高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶。
实施例2：
优选的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，由主剂组份和固化剂组份按照质量份数1：1进行配比组成：
主剂组分：甲基丙烯酸甲酯 53.20%Wt
甲基丙烯酸羟乙酯 9.00%Wt
氯丁橡胶 12.00%Wt
ABS 16.00%Wt
抗氧化剂2246 0.30%Wt
对苯二酚 0.30%Wt
对苯二醌 0.10%Wt
草酸 0.05%Wt
EDTA-4Na 0.05%Wt
E-51 2.50%Wt
二正丁胺 0.50%Wt
异丙苯过氧化氢 6.00%Wt；
固化剂组分：
甲基丙烯酸甲酯 35.42%Wt
甲基丙烯酸羟乙酯 8.00%Wt
甲基丙烯酸 22.50%Wt
氯丁橡胶 11.50%Wt
ABS 15.50%Wt
抗氧化剂2246 0.04%Wt
对苯二酚 0.04%Wt
亚乙基硫脲 2.00%Wt
P-2M 3.00%Wt
KH-560 2.00%Wt。
高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶的制备方法同实施例一。
实施例3：
优选的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，由主剂组份和固化剂组份按照质量份数1：1进行配比组成：
主剂组分：甲基丙烯酸甲酯 52.42%Wt
甲基丙烯酸异辛酯 8.00%Wt
丁腈橡胶 14.00%Wt
MBS 17.00%Wt
BHT 0.20%Wt
吩噻嗪 0.20%Wt
对苯二醌 0.08%Wt
草酸 0.05%Wt
EDTA-4Na 0.05%Wt
E-44 2.50%Wt
三正丁胺 0.50%Wt
异丙苯过氧化氢 5.00%Wt；
固化剂组分：
甲基丙烯酸甲酯 29.90%Wt
甲基丙烯酸异辛酯 6.00%Wt
甲基丙烯酸 23.50%Wt
丁腈橡胶 13.50%Wt
MBS 16.50%Wt
BHT 0.05%Wt
对苯二酚 0.05%Wt
四甲基硫脲 4.00%Wt
三乙胺 1.50%Wt
P-2M 3.00%Wt
KH-550 2.00%Wt。
高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶的制备方法与实施例1相同。
实施例1-实施例3制备的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶性能测试如下表：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
反应时间（min） 5 4.5 5.5
拉伸剪切强度（MPa） 21 26 22
稳定性（80℃*铝管） A（主剂组份）、B（固化剂组份）均48h不凝胶 A（主剂组份）、B（固化剂组份）均72h不凝胶 A（主剂组份）、B（固化剂组份）均48h不凝胶
本发明中主剂组份的各原料的重量百分配比以以下配比为宜：（A）20%～60%Wt乙烯基单官丙烯酸酯单体；（B）5%～15%Wt乙烯基多官丙烯酸酯单体；（C）5%～35%Wt弹性体；（D）0.1%～2%Wt全精炼石蜡；（E）5%～10%Wt至少含有1个乙烯基封端的聚氨酯树脂；（F）5%～10%Wt填料；（G）0.01%～5%Wt稳定剂；（H）1%～8%Wt过氧化物引发剂；主剂组份的各原料的重量百分配比以以下配比为宜：（A）20%～60%Wt乙烯基单官丙烯酸酯单体；（B）5%～15%Wt乙烯基多官丙烯酸酯单体；（C）5%～35%Wt弹性体；（D）0.1%～2%Wt全精炼石蜡；（E）5%～10%Wt至少含有1个乙烯基封端的聚氨酯树脂；（F）5%～10%Wt填料；（G）0.01%～5%Wt稳定剂；（H）1%～10%Wt促进剂；（I）0.01%～2%Wt过渡金属有机盐；（J）1%～5%Wt助促进剂；（K）0.1%～3%Wt偶联剂，主剂组份在制备过程中将甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体投入反应釜中加热至60℃-70℃为宜；固化剂组分在制备过程中将甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸投入反应釜中加热至60℃-70℃为宜。
其中主剂组份和固化剂组份中乙烯基丙烯酸酯单体还可以是甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或其混合物；弹性体还可以是丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS、SBS、MBS中的一种橡胶弹性体或其混合物；环氧树脂还可是双酚A环氧树脂；胺类化合物还可以是一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺中的一种或几种；过氧化物引发剂还可是异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或几种；所述促进剂还可以是胺类、硫脲类、醛胺缩合物中的一种或其混合物；所述偶联剂是硅烷偶联剂或其混合物；所述助促进剂是磷酸酯单体，主剂组份的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物、草酸、钠盐、吩噻嗪的一种或其混合物，固化剂组份的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物的一种或其混合物。
本发明采用了无刺激味的配方进行制备，相对于目前市场上的大部分丙烯酸酯胶，具有优秀的力学性能，且铝管稳定性能达到48h以上，满足长期的船舶运输要求，可用于出口，提高企业的生产利润，同时具有良好的力学性能和优秀的耐温性能，具有良好的抗拉伸剪切强度，主要用于高稳定性丙烯酸酯胶粘剂。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，其特征在于：由主剂组份和固化剂组份按照质量份数1：1进行配比组成，
所述主剂组份按质量百分比由以下原料组成：
（A）30%～65%Wt甲基丙烯酸甲酯；
（B）1%～10%Wt乙烯基丙烯酸酯单体；
（C）5%～35%Wt弹性体；
（D）0.01%～5%Wt稳定剂；
（E）1%～5%Wt环氧树脂；
（F）0.1%～2%Wt胺类化合物
（G）1%～8%Wt过氧化物引发剂；
所述固化剂组分按质量百分比由以下原料组成：
（A）25%～50%Wt甲基丙烯酸甲酯；
（B）1%～10%Wt乙烯基丙烯酸酯单体；
（C）5%～30%Wt甲基丙烯酸；
（D）5%～35%Wt弹性体；
（E）0.01%～0.5%Wt稳定剂；
（F）1%～10%Wt促进剂；
（G）1%～5%Wt偶联剂；
（H）1%～5%Wt助促进剂。
2.根据权利要求1所述的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，其特征在于：所述甲基丙烯酸甲酯纯度为99.99%以上；
所述乙烯基丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或其混合物；
所述弹性体是丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS、SBS、MBS中的一种橡胶弹性体或其混合物；
所述环氧树脂是双酚A环氧树脂；
所述胺类化合物是一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺中的一种或几种；
所述过氧化物引发剂是异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或几种；
所述促进剂是胺类、硫脲类、醛胺缩合物中的一种或其混合物；
所述偶联剂是硅烷偶联剂或其混合物；
所述助促进剂是磷酸酯单体。
3.根据权利要求1所述的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，其特征在于：所述主剂组份的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物、草酸、钠盐、吩噻嗪的一种或其混合物。
4.根据权利要求1所述的高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶，其特征在于：所述固化剂组份的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物的一种或其混合物。
5.一种上述权利要求1-4所述高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、主剂组分：将甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热至60℃-70℃，加入弹性体，搅拌至完全溶解，加入稳定剂、环氧树脂、胺类化合物，搅拌至完全溶解，加入稳定剂，搅拌均匀，冷却至40℃以下，加入过氧化物引发剂，搅拌均匀，制得主剂组份；
（2）、固化剂组分：将甲基丙烯酸甲酯、乙烯基丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸投入反应釜中，加热至60℃-70℃，加入弹性体，搅拌至完全溶解，加入稳定剂，搅拌均匀，冷却至40℃以下，加入促进剂、助促进剂、偶联剂，搅拌均匀，制得固化剂组份；
（3）、将步骤（1）制得的主剂组份和步骤（2）制得的固化剂组份按照质量份数1：1进行配比混合均匀即得到高稳定双组分结构粘接丙烯酸酯胶。
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