CN113292932A - 一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂及其制备方法，其主要包括胶粘剂组合物A和胶粘剂组合物B，其中胶粘剂组合物A由芳族亚硝基化合物、单马来酰亚胺衍生物橡胶硫化剂或双马来酰亚胺衍生物橡胶硫化剂、防焦剂、粘合改进填料和去离子水组成；胶粘剂组合物B由亲水异氰酸酯基均聚物和去离子水组成，本发明以水为载体，替代现有油性胶粘剂，解决工人健康和胶粘剂的环保问题。

Description

一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂。
背景技术
随着工业发展，胶粘剂的使用越来越广泛，在各类鞋帮与橡胶鞋底的粘接、输送带粘接、汽车胶管的制作、发动机皮带等传送制品的骨架材料与橡胶的粘接等均离不开胶粘剂。目前市场上此类胶粘剂均以石油溶剂(二甲苯，丁酮等)为载体的油性胶粘剂，这类产品在技术比较成熟，但是传统的油性胶粘剂具有不环保问题，而且在某些行业必须使用处理剂对纺织纤维基材进行预处理后才能使用胶粘剂，费时费力，随着全球对环保的关注以及VOC排放的要求越来越苛刻(如：中国国标GB33372-2020)，现有的油性胶粘剂已经无法满足要求。
本发明为针对以上问题，提出一种以水为载体的胶粘剂，替代现有油性胶粘剂，解决工人健康和胶粘剂的环保问题。
发明内容
本发明的目的在于一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的第二个目的在于提供以上胶粘剂的制备方法，其具有操作简便、制备效率高，特别适用于现代化大规模的生产需要。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂，所述环保型双组分水性热硫化胶粘剂包括胶粘剂组合物A和胶粘剂组合物B，所述胶粘剂组合物A各成分及质量百分比如下：
芳族亚硝基化合物 10％-35％
单马来酰亚胺衍生物橡胶硫化剂或双马来酰亚胺衍生物橡胶硫化剂 0.5％-5％
防焦剂 0.5％-5％
粘合改进填料 0.5％-10％
去离子水 25％-70％
所述胶粘剂组合物B由质量百分比为50％-100％的亲水异氰酸酯基均聚物和质量百分比0-50％的去离子水组成，适量的去离子水有利于调节产品整体粘度。
优选的，所述芳族亚硝基化合物质量百分比优选20％-30％。
优选的，所述芳族亚硝基化合物化学结构包含芳族环和芳核，所述芳族环至少包含2个亚硝基，例如：间-和对-二亚硝基苯、萘、蒽或二苯基的二亚硝基化合物；所述芳核可以包含以下中的一种：烷基、烷氧基、环烷基、芳基、芳基亚硝基或类似基团的其他取代基。
优选的，所述芳族亚硝基化合物可以是以下化合物中的一种：间二亚硝基苯、对二亚硝基苯、间二二亚硝基萘、对二间苯二磺酸萘、2,5-二亚硝基对异丙苯、2-甲基-1,4-二硝基苯、2-甲基-5-氯-1,4-二亚硝基苯、2-氟-1,4-二亚硝基苯、2-甲氧基-1,3-二亚硝基苯、5-氯-1,3-二亚硝基苯、2-苄基-1,4-二亚硝基苯或2-环己基-1,4-二亚硝基苯，优选对-二亚硝基苯。
优选的，所述双马来酰亚胺可以为以下化合物中的一种：N,N′—间苯撑双马来酰亚胺、4,4′—二硫代双苯基马来酰亚胺或者4,4—甲撑二苯基双马来酰亚胺，其中优选N,N′—间苯撑双马来酰亚胺，所述双马来酰亚胺是结构通式如式A的化合物：
Figure BDA0003095441990000021
式A
式中，R为桥基。
优选的，所述防焦剂可以为N-亚硝基二苯胺、N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺、N-亚硝基-苯基-β-萘胺、N-亚硝基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物，优选N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺。
优选的，所述粘合改进填料可以是炭黑、金属氧化物(例如：氧化锌，氧化镁)、金属盐(例如辛酸锌或硬脂酸锌)或选自硫酸钡，氧化铁，碳酸钙其中一种或几种混合物的填料。
优选的，所述亲水异氰酸酯基均聚物优选二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
优选的，一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂的制备方法包含以下步骤：
(1)常温下，将胶粘剂组合物A各原料按比例依次加入反应釜中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间为1-2小时，用研磨机研磨至液体混合物粒径细度为25μm以下，形成胶粘剂组合物A；
(2)常温下，将胶粘剂组合物B各原料按比例依次加入反应釜中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌1-2小时形成胶粘剂组合物B；
(3)将胶粘剂组合物A和与胶粘剂组合物B按照4：1质量比例混合均匀，形成环保型双组分水性热硫化胶粘剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：以水为载体，替代现有油性胶粘剂，解决工人健康和胶粘剂的环保问题；制备方法具有操作简便、制备效率高，特别适用于现代化大规模的生产需要。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂，所述环保型双组分水性热硫化胶粘剂包括胶粘剂组合物A和胶粘剂组合物B，所述胶粘剂组合物A各成分及质量百分比如下：
胶粘剂组合物A配方总量：800kg
对-二亚硝基苯240kg
N,N′—间苯撑双马来酰亚胺 40kg
N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺 40kg
粘合改进填料 80kg
去离子水 400kg
所述胶粘剂组合物B各成分及质量百分比如下：
胶粘剂组合物B配方总量：200kg
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)200kg
按照以下步骤制备环保型双组分水性热硫化胶粘剂：
(1)常温下，将胶粘剂组合物A各原料按比例依次加入反应釜X中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间为1-2小时，用研磨机研磨至液体颗粒粒径细度为25μm以下，完成800kg胶粘剂组合物A制备；
(2)常温下，将胶粘剂组合物B各原料按比例依次加入反应釜Y中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间为1-2小时，完成200kg胶粘剂组合物B制备；
(3)使用时，将800kg胶粘剂组合物A和与200kg胶粘剂组合物B混合均匀，形成环保型双组分水性热硫化胶粘剂。
(4)胶粘剂的可使用时间为23摄氏度，50％湿度下4-5小时。
实施例2
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂，所述环保型双组分水性热硫化胶粘剂包括胶粘剂组合物A和胶粘剂组合物B，所述胶粘剂组合物A各成分及质量百分比如下：
胶粘剂组合物A配方总量：800kg
对-二亚硝基苯280kg
4,4′—二硫代双苯基马来酰亚胺40kg
N-亚硝基二苯胺 20kg
粘合改进填料 70kg
去离子水 390kg
所述胶粘剂组合物B各成分及质量百分比如下：
胶粘剂组合物B配方总量：200kg
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)200kg
按照以下步骤制备环保型双组分水性热硫化胶粘剂：
(1)常温下，将胶粘剂组合物A各原料按比例依次加入反应釜X中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间为1-2小时，用研磨机研磨至液体颗粒粒径细度为25μm以下，完成800kg胶粘剂组合物A制备；
(2)常温下，将胶粘剂组合物B各原料按比例依次加入反应釜Y中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间为1-2小时，完成200kg胶粘剂组合物B制备；
(3)使用时，将800kg胶粘剂组合物A和与200kg胶粘剂组合物B混合均匀，形成环保型双组分水性热硫化胶粘剂。
(4)胶粘剂的可使用时间为23摄氏度，50％湿度下4-5小时。
应用针对无纺布以及皮革等基材与橡胶的热硫化粘接，经过实验，实施例1与实施例2应用在皮革与天然胶的粘接效果数据如下表1：
表1
Figure BDA0003095441990000061
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：包括胶粘剂组合物A和胶粘剂组合物B，所述胶粘剂组合物A各成分及质量百分比如下：
芳族亚硝基化合物 10％-35％
单马来酰亚胺衍生物橡胶硫化剂或双马来酰亚胺衍生物橡胶硫化剂 0.5％-5％
防焦剂 0.5％-5％
粘合改进填料 5％-10％
去离子水 25％-50％
所述胶粘剂组合物B由质量百分比为50％-100％的亲水异氰酸酯基均聚物和质量百分比0-50％的去离子水组成。
2.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述芳族亚硝基化合物质量百分比为20％-30％。
3.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述芳族亚硝基化合物包含芳族环，所述芳族环至少包含2个亚硝基。
4.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述芳族亚硝基化合物可以是以下化合物中的一种：间二亚硝基苯、对二亚硝基苯、间二二亚硝基萘、对二间苯二磺酸萘、2,5-二亚硝基对异丙苯、2-甲基-1,4-二硝基苯、2-甲基-5-氯-1,4-二亚硝基苯、2-氟-1,4-二亚硝基苯、2-甲氧基-1,3-二亚硝基苯、5-氯-1,3-二亚硝基苯、2-苄基-1,4-二亚硝基苯或2-环己基-1,4-二亚硝基苯。
5.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述双马来酰亚胺可以为以下化合物中的一种：N,N′—间苯撑双马来酰亚胺、4,4′—二硫代双苯基马来酰亚胺或者4,4—甲撑二苯基双马来酰亚胺，所述双马来酰亚胺是结构通式如式A的化合物：
Figure FDA0003095441980000021
式A中，R为桥基。
6.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述防焦剂可以是以下化合物中的一种：N-亚硝基二苯胺、N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺、N-亚硝基-苯基-β-萘胺或N-亚硝基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物。
7.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述粘合改进填料可以是炭黑、金属氧化物或金属盐。
8.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述粘合改进填料可以加入选自硫酸钡、氧化铁、碳酸钙以及其混合物等。
9.根据权利要求1所述的环保型双组分水性热硫化胶粘剂，其特征在于：所述亲水异氰酸酯基均聚物可以是二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)。
10.一种环保型双组分水性热硫化胶粘剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)常温下，将胶粘剂组合物A各原料按比例依次加入反应釜中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间为1-2小时，将搅拌均匀的混合物放入研磨机研磨至细度为25μm以下，形成胶粘剂组合物A；
(2)常温下，将胶粘剂组合物B各原料按比例依次加入反应釜中搅拌均匀，搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间为1-2小时，形成胶粘剂组合物B；
(3)将胶粘剂组合物A和与胶粘剂组合物B按照4：1质量比例混合均匀，形成环保型双组分水性热硫化胶粘剂。
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