CN112226184A - 一种耐高温丙烯酸酯型密封胶 - Google Patents

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Abstract

本本发明公开了一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，热塑性丙烯酸树脂15~25份，封闭型异氰酸酯预聚体1~5份，增塑剂20~30份，防潮剂1~10份，触变剂0.5~15份，脱气剂0.1~0.8份，抗氧剂0.1~0.5份，环氧树脂1~5份，固化剂0.1~1份，颜料0.1~1份，填料25~45份。该密封胶可在180~200℃下30min固化，对比传统PVC型车身密封胶，该丙烯酸酯密封胶具有高温不黄变、固化物硬度高、弹性好、耐腐蚀性好、与普通钢板和电泳钢板附着力好、高温烘烤无开裂、起泡、变色现象，同时与粉末涂料具有良好的相容性，可以应用在汽车车身焊缝等位置，起到密封、防水、防锈等作用。

Description

一种耐高温丙烯酸酯型密封胶
技术领域
本发明涉及一种汽车车身用密封胶，特别涉及一种耐高温丙烯酸酯型密封胶。
背景技术
汽车车身存在大量的焊缝，如果焊缝处缝隙没有采取有效的措施进行密封，会造成整车漏雨、漏气，不仅影响到整车的舒适性，还会引起焊缝处钢板的锈蚀，造成穿孔腐蚀，致使车辆报废。因此在汽车制造过程中，需要在焊缝处涂覆焊缝密封胶，起到密封防水、防锈、隔音降噪的目的。传统的焊缝密封胶主要成分为PVC树脂，加入增塑剂、增粘剂、吸潮剂、触变剂、稀释剂及填料等，其固化条件为140℃下烘烤30min。由于PVC树脂的耐热性不好，高温烘烤会带来开裂、黄变等现象，限制了其在高温领域的应用。汽车涂料行业在环保政策和清洁生产理念的指引下，粉末涂料由于具有低VOC和环境友好等特点，被列为汽车零部件制造领域低VOC排放、汽车涂装绿色环保型涂料，在中国汽车涂料市场快速发展。汽车用粉末涂料品种有环氧粉末、环氧聚酯粉末、耐候纯聚酯粉末、聚氨酯、丙烯酸，目前它们固化温度一般为180～200℃的高温，此时PVC型焊缝密封胶由于耐热性差的原因，开始老化变色，不能满足粉末涂料的施工工艺要求。
发明内容
为了解决汽车车身密封胶高温烘烤的要求，本发明提供了耐高温丙烯酸酯型密封胶，这种涂料在180～200℃下烘烤30min固化，具有高温不黄变、固化物硬度高、弹性好、耐腐蚀性好、与普通钢板及电泳钢板的附着力强、高温烘烤无开裂、起泡、变色现象，同时与粉末涂料具有良好的相容性，可以应用在汽车车身焊缝等位置，起到密封、防水、防锈等作用。
为了实现上述目的，本发明的这种耐高温丙烯酸酯型密封胶，首先具有环保性，是由于采用了粉末状的热塑性丙烯酸树脂为主体树脂，不含有卤素，在烘烤和焚化过程中不会出现脱氯化氢反应，对环境友善；其次具有耐高温的特性，热塑性丙烯酸树脂中的羟基可以与高温解封后异氰酸酯预聚体交联反应，形成交联网络，使其具有良好的机械性能。同时环氧树脂和固化剂双氰胺在180℃高温下发生固化反应，增加了密封胶的硬度和附着力；最后与粉末涂料的相容性、匹配性良好，一方面吸潮剂的加入可以充分吸收体系中的微量水分，防止粉末涂料烘烤中起泡，另一方面密封胶中首次加入了粉末涂料用脱气剂苯偶姻，用于消除固化过程中粉末涂料产生的针孔、缩孔、气泡等问题，使其密封胶与粉末涂料界面湿碰湿施工带来的气泡得以充分除去。
本发明采用的具体技术方案如下：一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于，由如下重量份数的原料组成：
热塑性丙烯酸树脂15~25份，封闭型异氰酸酯预聚体1~5份，增塑剂20~30份，防潮剂1~10份，触变剂0.5~15份，脱气剂0.1~0.8份，抗氧剂0.1~0.5份，环氧树脂1~5份，固化剂0.1~1份，颜料0.1~1份，填料25~45份。
本发明的有益效果是：该密封胶可在180~200℃下30min固化，对比传统PVC型车身密封胶，该丙烯酸酯密封胶具有高温不黄变、固化物硬度高、弹性好、耐腐蚀性好、与普通钢板和电泳钢板附着力好、高温烘烤无开裂、起泡、变色现象，同时与粉末涂料具有良好的相容性，可以应用在汽车车身焊缝等位置，起到密封、防水、防锈等作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的耐高温丙烯酸酯型密封胶的配方不局限于实施例。
一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，由如下重量份数的原料组成：
热塑性丙烯酸树脂 15~25份
封闭型异氰酸酯预聚体 1~5份
增塑剂 20~30份
防潮剂 1~10份
触变剂 0.5~15份
脱气剂 0.1~0.8份
抗氧剂 0.1~0.5份
环氧树脂 1~5份
固化剂 0.1~1份
颜料 0.1~1份
填料 25~45份。
优选地，热塑性丙烯酸树脂粒径为1~5µm粉末状的聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丁酯中的任意一种或几种的组合。
优选地，封闭型异氰酸酯预聚体为多元醇和脂肪族多异氰酸酯通过甲乙酮肟封端制备而成，其中脂肪族多异氰酸酯至少为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1，6- 己二异氰酸酯(HDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯 (XDI)、HDI 缩二脲、HDI 三聚体或 IPDI 三聚体中的一种。
优选地，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环氧大豆油、聚酯中的任意一种或几种的组合。
优选地，防潮剂为氧化钙。
优选地，触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、纳米碳酸钙中的任意一种或几种的组合。
优选地，脱气剂为苯偶姻。
优选地，抗氧剂为抗氧剂1010，即四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
优选地，环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
优选地，固化剂为双氰胺。
优选地，颜料为钛白粉。
优选地，填料为重质碳酸钙和沉淀硫酸钡中的任意一种或两种的组合。
一种耐高温丙烯酸酯型密封胶的制备方法，步骤如下：
按质量比称取热塑性丙烯酸树脂15~25份、封闭型异氰酸酯1~5份、增塑剂20~30份、防潮剂1~10份、触变剂0.5~15份、脱气剂0.1~0.8份、抗氧剂0.1~0.5份、环氧树脂1~5份、固化剂0.1~1份、颜料0.1~1份，高速分散搅拌均匀后再分一到两次加入填料25~45份，高速分散搅拌均匀后，进行真空脱气泡、挤出、灌装，即得到耐高温丙烯酸酯型密封胶；
所述封闭型异氰酸酯预聚体的制备步骤如下：称取40~60质量份的多元醇、25~35质量份脂肪族多异氰酸酯和0.05~0.1质量份的催化剂加入到三口烧瓶中，通氮气保护、升温至70~90℃，反应4h，将其冷却到50~60℃的情况下，缓慢加入15~25质量份的封闭剂甲乙酮肟，最后使三口烧瓶保持60~70℃情况下反应4h，即得到封闭型异氰酸酯预聚体。
实施例1
耐高温丙烯酸酯型密封胶的制备方法如下：按质量比称取热塑性丙烯酸树脂20份、封闭型异氰酸酯预聚体3份、邻苯二甲酸二辛脂25份、氧化钙5份、气相二氧化硅2份、苯偶姻0.5份、抗氧剂1010为0.2份、双酚A型环氧树脂3份；双氰胺0.3份；钛白粉1份，高速分散搅拌均匀后再分一到两次加入填料重质碳酸钙40份，高速分散搅拌均匀后，进行真空脱气泡、挤出、灌装，即得到耐高温丙烯酸酯型密封胶；该密封胶在180℃烘箱内烘烤30min后固化，冷却至室温放置24小时后进行各项性能测试。
上述封闭型异氰酸酯预聚体的制备步骤如下：称取30g聚酯二元醇（分子量1000）、16g IPDI和0.04g催化剂二月桂酸二丁基锡加入到三口烧瓶中，通氮气保护、升温至70-90℃，反应4h，将其冷却到50-60℃的情况下，缓慢加入封闭剂12g甲乙酮肟，最后使三口烧瓶保持60-70℃情况下反应4h，即得到封闭型异氰酸酯预聚体。
实施例2
耐高温丙烯酸酯型密封胶的制备方法如下：按质量比称取热塑性丙烯酸树脂25份、封闭型异氰酸酯预聚体5份、邻苯二甲酸二辛脂20份、氧化钙2份、气相二氧化硅1份、苯偶姻0.6份、抗氧剂1010 0.2份、双酚A型环氧树脂2份；双氰胺0.2份；钛白粉0.5份，高速分散搅拌均匀后再分一到两次加入填料重质碳酸钙43.5份，高速分散搅拌均匀后，进行真空脱气泡、挤出、灌装，即得到耐高温丙烯酸酯型密封胶；该密封胶在180℃烘箱内烘烤30min后固化，冷却至室温放置24小时后进行各项性能测试。
上述封闭型异氰酸酯预聚体的制备步骤如下：称取30g聚醚二元醇（分子量1000）、16.5g HDI和0.04g催化剂二月桂酸二丁基锡加入到三口烧瓶中，通氮气保护、升温至70-90℃，反应4h，将其冷却到50-60℃的情况下，缓慢加入封闭剂12g甲乙酮肟，最后使三口烧瓶保持60-70℃情况下反应4h，即得到封闭型异氰酸酯预聚体。
实施例3
耐高温丙烯酸酯型密封胶的制备方法如下：按质量比称取热塑性丙烯酸树脂15份、封闭型异氰酸酯预聚体2份、邻苯二甲酸二辛脂30份、氧化钙3份、有机膨润土2份、苯偶姻0.3份、抗氧剂1010 为0.2份、双酚A型环氧树脂5份；双氰胺0.5份；钛白粉1份，高速分散搅拌均匀后再分一到两次加入填料重质碳酸钙41份，高速分散搅拌均匀后，进行真空脱气泡、挤出、灌装，即得到耐高温丙烯酸酯型密封胶；该密封胶在180℃烘箱内烘烤30min后固化，冷却至室温放置24小时后进行各项性能测试。
上述封闭型异氰酸酯预聚体的制备步骤如下：称取30g聚丙二醇（分子量2000）、18g HDI 三聚体和0.04g催化剂二月桂酸二丁基锡加入到三口烧瓶中，通氮气保护、升温至70-90℃，反应4h，将其冷却到50-60℃的情况下，缓慢加入封闭剂12g甲乙酮肟，最后使三口烧瓶保持60-70℃情况下反应4h，即得到封闭型异氰酸酯预聚体。
实施例4
耐高温丙烯酸酯型密封胶的制备方法如下：按质量比称取热塑性丙烯酸树脂22份、封闭型异氰酸酯预聚体4.5份、邻苯二甲酸二异壬脂25份、氧化钙6份、纳米碳酸钙15份、苯偶姻0.5份、抗氧剂1010 为0.2份、双酚A型环氧树脂3份；双氰胺0.3份；钛白粉1份，高速分散搅拌均匀后再分一到两次加入填料重质碳酸钙22.5份，高速分散搅拌均匀后，进行真空脱气泡、挤出、灌装，即得到耐高温丙烯酸酯型密封胶。该密封胶在180℃烘箱内烘烤30min后固化，冷却至室温放置24小时后进行各项性能测试。
上述封闭型异氰酸酯预聚体的制备步骤如下：称取30g聚丁二醇（分子量2000）、18g HDI 缩二脲和0.04g催化剂二月桂酸二丁基锡加入到三口烧瓶中，通氮气保护、升温至70-90℃，反应4h，将其冷却到50-60℃的情况下，缓慢加入封闭剂12g甲乙酮肟，最后使三口烧瓶保持60-70℃情况下反应4h，即得到封闭型异氰酸酯预聚体。
实施例5
耐高温丙烯酸酯型密封胶的制备方法如下：按质量比称取热塑性丙烯酸树脂20份、封闭型异氰酸酯预聚体4份、邻苯二甲酸二异壬脂12份、环氧大豆油8份、氧化钙4份、纳米碳酸钙10份、苯偶姻0.6份、抗氧剂1010 为0.2份、双酚A型环氧树脂4份；双氰胺0.4份；钛白粉0.5份，高速分散搅拌均匀后再分一到两次加入填料沉淀硫酸钡36.3份，高速分散搅拌均匀后，进行真空脱气泡、挤出、灌装，即得到耐高温丙烯酸酯型密封胶；该密封胶在180℃烘箱内烘烤30min后固化，冷却至室温放置24小时后进行各项性能测试。
上述封闭型异氰酸酯预聚体的制备步骤如下：称取30g聚乙二醇（分子量2000）、18g IPDI 三聚体和0.04g催化剂二月桂酸二丁基锡加入到三口烧瓶中，通氮气保护、升温至70-90℃，反应4h。将其冷却到50-60℃的情况下，缓慢加入封闭剂12g甲乙酮肟，最后使三口烧瓶保持60-70℃情况下反应4h，即得到封闭型异氰酸酯预聚体。
下面对实施例1至实施例5制成的耐高温丙烯酸酯型密封胶的性能进行测试，结果如表1所示：
表1 耐高温丙烯酸酯型密封胶的性能测试
Figure 2
通过实施例1~5的测试结果可以得出，耐高温丙烯酸酯型密封胶在180℃下30min烘烤后，不黄变、不起泡、不开裂，剪切强度和拉伸强度均大于1.5MPa，与普通钢板和电泳钢板的附着力达到100%内聚破坏，与粉末涂料相容性好，适应粉末涂料的高温烘烤条件。

Claims (9)

1.一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于，由如下重量份数的原料组成：
热塑性丙烯酸树脂 15~25份
封闭型异氰酸酯预聚体 1~5份
增塑剂 20~30份
防潮剂 1~10份
触变剂 0.5~15份
脱气剂 0.1~0.8份
抗氧剂 0.1~0.5份
环氧树脂 1~5份
固化剂 0.1~1份
颜料 0.1~1份
填料 25~45份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的热塑性丙烯酸树脂粒径为1~5µm粉末状的聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丁酯中的任意一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的封闭型异氰酸酯预聚体为多元醇和脂肪族多异氰酸酯通过甲乙酮肟封端制备而成，其中脂肪族多异氰酸酯至少为异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、1，6- 己二异氰酸酯HDI、苯二亚甲基二异氰酸酯XDI、HDI 缩二脲、HDI 三聚体或 IPDI 三聚体中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环氧大豆油、聚酯中的任意一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的防潮剂为氧化钙。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、纳米碳酸钙中的任意一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的脱气剂为苯偶姻；所述抗氧剂为抗氧剂1010，即四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，所述固化剂为双氰胺。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温丙烯酸酯型密封胶，其特征在于：所述的颜料为钛白粉；所述填料为重质碳酸钙和沉淀硫酸钡中的任意一种或两种的组合。
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