CN113604173A - 水溶性胶粘剂及其制备方法、编织网管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水溶性胶粘剂及其制备方法、编织网管,水溶性胶粘剂由聚合物乳液和预聚体乳液混合得到,聚合物乳液包括苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种;预聚体乳液的分散质包括第一单体和第二单体,第一单体包括硅烷偶联剂单体,第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯中的一种、两种或三种,其中,丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12;水溶性胶粘剂中,聚合物乳液中的聚合物分散质的重量份数为10份~30份;第一单体的重量份数为5份~12份;第二单体的重量份数为10份~20份;水的重量份数为40份~60份。本发明的胶粘剂固化后具有更好的弹性、耐热性和高温耐老化性。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域,更具体地,涉及一种水溶性胶粘剂及其制备方法、编织网管。
背景技术
编织网管常用于汽车等行业的线束、胶管的耐磨保护,但因为编织网管需要裁切成需要的长度,裁切后的两端容易散口,因此需要粘接。
现有技术中,用于粘接编织网管的散口的胶粘剂具有以下缺点:第一,固化后的胶粘剂膜层较硬,导致编织网管的管口难以撑开,增加将编织网管套设于被保护线束外的难度;第二,耐热性差,受热后耐老化性急剧下降,不利于编织网管应用于高温线束或高温环境;第三,现有胶粘剂需使用大量有机溶剂稀释,有机溶剂挥发易污染环境以及影响操作者身体健康。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种水溶性胶粘剂及其制备方法、编织网管,不仅环保无污染,而且固化后的胶体具有更好的弹性、耐热性和高温耐老化性。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种水溶性胶粘剂,由聚合物乳液和预聚体乳液混合得到,
所述聚合物乳液包括苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种;
所述预聚体乳液的分散质包括第一单体和第二单体,所述第一单体包括硅烷偶联剂单体,所述第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯中的一种、两种或三种,其中,所述丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,所述丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12;
所述水溶性胶粘剂中,所述聚合物乳液中的聚合物分散质的重量份数为10份~30份,所述第一单体的重量份数为5份~12份,所述第二单体的重量份数为10份~20份,水的重量份数为40份~60份。
本发明还提供了上述水溶性胶粘剂的制备方法,包括以下过程:
提供聚合物乳液,所述聚合物乳液包括苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种,所述聚合物乳液中的聚合物分散质在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为10份~30份;
将第一单体和第二单体分散于水溶剂中,得预聚体乳液,所述第一单体包括硅烷偶联剂单体,所述第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯中的一种、两种或三种,其中,所述丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,所述丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12;所述第一单体在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为5份~12份;所述第二单体在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为10份~20份;
将所述聚合物乳液和所述预聚体乳液进行混合,得所述水溶性胶粘剂,其中,所述水溶性胶粘剂中的水的重量份数为40份~60份。
本发明还提供了一种编织网管,其散口用上述的水溶性胶粘剂粘结。
实施本发明实施例,将具有如下有益效果:
1)本发明实施例首先通过采用两种乳液构建水溶性胶粘剂,通过以水作为溶剂,避免污染环境以及影响操作者身体健康。
2)本发明以聚合物乳液中的聚合物作为胶体主体结构,以预聚体乳液中的组份调节改善胶体主体结构的弹性、胶粘剂的粘度以及耐高温性,使得被该胶粘剂粘结后的编织网管的散口能够便于被撑起,有利于提高安装效率,以及使得编织网管能够应用于耐高温环境中。
3)本发明通过以苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种作为聚合物乳液,由于苯丙乳液、丁苯乳液或SBS乳液中均含有硬单体苯乙烯,所以,苯丙乳液、丁苯乳液或SBS乳液形成的胶体主体结构具有耐热性和高温耐老化性。
4)预聚体乳液中的第一单体硅烷偶联剂单体主要用于提供固化后的胶体更好的弹性和回复性,尤其在高温环境下仍具有较好的弹性和回复性,预聚体乳液中的第二单体无法有效提供固化后胶体在高温下的弹性和回复性。
5)预聚体乳液中的第二单体主要用于进一步调节改善胶粘剂的粘度、弹性和耐高温性,第二单体中的丙烯酸粘度小但是耐高温性差,少量添加可以降低胶粘剂的粘度,通过降低粘度避免形成较厚胶体干膜,从而降低固化后胶体的弹性;第二单体中的丙烯酸烷基酯熔点高且粘度相对较大,第二单体中的丙烯酸羟烷基酯熔点高且粘度相对较小,甲基丙烯酸羟乙酯相比甲基丙烯酸丁酯更能显著改善固化后胶体的高温抗老化性,同时,甲基丙烯酸羟乙酯对固化后胶体的弹性改善效果不如甲基丙烯酸丁酯。
6)本发明通过调节聚合物乳液中聚合物的含量以及第一单体、第二单体的含量,使得固化后的胶体具有较好的弹性、耐热性以及高温耐老化性,通过调节胶粘剂中水的含量,使得胶粘剂具有合适的粘度,涂覆于编织网管的散口时,固化后形成的胶体厚度适当,不仅满足胶粘性能,而且具有一定弹性。
7)将该水溶性胶粘剂用于粘结编织网管散口,能够提高编织网管的安装效率以及产品性能,拓展编织网管的应用范围。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例,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作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。
本发明公开了一种水溶性胶粘剂,包括聚合物乳液和预聚体乳液,聚合物乳液和预聚体乳液混合后得到水溶性胶粘剂;聚合物乳液包括苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种;预聚体乳液的分散质包括第一单体和第二单体,第一单体包括硅烷偶联剂单体,第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯中的一种、两种或三种,其中,丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12;在水溶性胶粘剂中,聚合物乳液中的聚合物分散质的重量份数为10份~30份;第一单体的的重量份数为5份~12份;第二单体的重量份数为10份~20份;水的重量份数为40份~60份。
在上述方案中,聚合物乳液是指聚合物分散于水溶液中形成的乳液体系,预聚体乳液是指第一单体和第二单体分散于水溶液中形成的乳液体系。
本发明公开的胶粘剂用于粘结编织网管散口,除了具备普通胶粘剂的胶粘作用外,为了便于编织网管安装于被保护线束以及能够长期应用于高温环境,胶粘剂固化后形成的胶体还应具有一定弹性、耐热性和高温耐老化性,另,为了使胶粘剂绿色环保,本发明构建的胶粘剂首先是水溶性体系,聚合物乳液和预聚体乳液两种乳液均以水作为溶剂,避免污染环境以及影响操作者身体健康。本发明以聚合物乳液中的聚合物作为胶体主体结构,以预聚体乳液中的组份调节改善胶体主体结构的弹性和胶粘剂的粘度,通过以苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种作为聚合物乳液,由于苯丙乳液、丁苯乳液或SBS乳液中均含有硬单体苯乙烯,所以,苯丙乳液、丁苯乳液或SBS乳液形成的胶体主体结构具有耐热性和高温耐老化性;预聚体乳液中的第一单体硅烷偶联剂单体主要用于提供固化后的胶体更好的弹性和回复性,尤其在高温环境下仍具有较好的弹性和回复性,预聚体乳液中的第二单体无法有效提供固化后胶体在高温下的弹性和回复性;预聚体乳液中的第二单体主要用于进一步调节改善胶粘剂的粘度、弹性和耐高温性,第二单体中的丙烯酸粘度小但是耐高温性差,少量添加可以降低胶粘剂的粘度,通过降低粘度避免形成较厚胶体干膜,从而降低固化后胶体的弹性;第二单体中的丙烯酸烷基酯熔点高且粘度相对较大,第二单体中的丙烯酸羟烷基酯熔点高且粘度相对较小,甲基丙烯酸羟乙酯相比甲基丙烯酸丁酯更能显著改善固化后胶体的高温抗老化性,同时,甲基丙烯酸羟乙酯对固化后胶体的弹性改善效果不如甲基丙烯酸丁酯。本发明通过调节聚合物乳液中聚合物的含量以及第一单体、第二单体的含量,使得固化后的胶体具有较好的弹性、耐热性以及高温耐老化性,通过调节胶粘剂中水的含量,使得胶粘剂具有合适的粘度,涂覆于编织网管的散口时,固化后形成的胶体厚度适当,不仅满足胶粘性能,而且具有一定弹性。将胶粘剂用于粘结编织网管散口,能够提高编织网管的安装效率以及产品性能,拓展编织网管的应用范围。
在一具体实施例中,聚合物乳液优选苯丙乳液,因为苯丙乳液较丁苯乳液和SBS乳液具有更高的耐热性和高温耐老化性,另,苯丙乳液还具有良好的附着力、耐水性、耐油性,且胶膜透明。
在一具体实施例中,硅烷偶联剂单体具体可以选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(分子式为CH2=C(CH3)COOCH2CH2CH2Si(OCH3)3)、苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷(化学结构式为分子式为C12H23O3Si4)、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷(化学结构式为分子式为C8H22N2O3Si)、乙烯基三乙氧基硅烷(化学结构式为分子式为C8H18O3Si)和聚合度为4~20的硅氧烷中的一种或两种以上。
在一具体实施例中,丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸烷基酯,其中,甲基丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,具体的,可以为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸戊酯等。
在一具体实施例中,丙烯酸羟烷基酯为甲基丙烯酸羟烷基酯,其中,甲基丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,具体的,可以为甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟戊酯等。
在一具体实施例中,优选的,第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯三种组份,丙烯酸化学性质活泼,易发生聚合反应,易溶于水,能够提高预聚体乳液中各单体的水溶性,以及加快聚合反应,但是熔点较低。丙烯酸烷基酯具有良好的耐热性和高温耐老化性,但是,粘性较大。,以及固化后脆性大,丙烯酸羟烷基酯相较丙烯酸烷基酯,羟基的增加使得丙烯酸羟烷基酯除了具有耐热性和高温耐老化性外,还具有改善的水溶性、附着性和弹性,因此,上述三种单体复配,能够更好的改善胶体主体结构的粘性、弹性、耐热性、高温耐老化性以及聚合速度等。
在一具体实施例中,优选的,第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯三种组份,且丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯的质量比为0.25~3.25:3.5~8.5:4~9。
在一具体实施例中,优选的,第二单体包括丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯两种组份,且丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯的质量比为3.5~8.5:4~9。
进一步的,在一具体实施例中,预聚体乳液中还包括温度敏感型阻聚剂,温度敏感型阻聚剂在水溶性胶粘剂中的重量份数为0.05份~2.5份,温度敏感型阻聚剂在常温下具有阻聚作用,在加热后阻聚作用失效,常温下不发生聚合反应,由于温度敏感型阻聚剂使胶粘剂只有在加热条件下才开始固化,能够为操作人员提供足够的时间进行操作,提高了操作便利性。一种操作可以为:将编织网管的散口在胶粘剂中浸蘸后,在胶粘剂未发生交联聚合前,将编织网管套设于被保护的线束外,之后,对胶粘剂进行加热,温度敏感型阻聚剂的阻聚作用失效,发生交联聚合反应,使编织网管的散口被胶粘剂粘结固定。
通过优化温度敏感型阻聚剂的含量,可以调节阻聚的温度范围,在本具体实施例中,在50℃以下具有阻聚作用,在50℃以上阻聚作用失效。
具体的,温度敏感型阻聚剂选自有机铜盐、季胺盐、叔丁基邻苯二酚、二乙基羟胺、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚和对叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上。
进一步的,预聚体乳液中还包括水溶性成膜剂,水溶性成膜剂在水溶性胶粘剂中的重量份数为0.5份~5份,水溶性成膜剂能够提高胶粘剂在编织网管上的附着性。
具体的,水溶性成膜剂选自乙二醇、丙二醇、丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、二异丙醇己二酸酯、十二碳醇酯、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯醚、己二醇丁醚醋酸酯和3-乙氧基丙酸乙酯中的一种或两种以上。
进一步的,预聚体乳液中还包括乳化剂、分散剂和水溶性引发剂,乳化剂在水溶性胶粘剂中的重量份数为0.5份~5份,分散剂在水溶性胶粘剂中的重量份数为0.5份~5份,水溶性引发剂在水溶性胶粘剂中的重量份数为0.05份~2.5份,乳化剂的作用主要是将预聚体乳化成较小液滴,以均匀分散在水溶液中,分散剂的作用主要是维持预聚体乳液体系的稳定性,水溶性引发剂的作用主要是引发和加快聚合反应。
具体的,分散剂可以选自醇胺类有机物、偏磷酸盐聚合物、聚羧酸钠盐和聚丙烯酸铵盐中的一种或两种以上。乳化剂可以选自聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚甘油-3甲基葡糖二硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯柠檬酸酯、硅聚醚型乳化剂和十二烷基硫酸钠中的一种或两种以上。水溶性引发剂选自过硫酸铵-亚硫酸氢钠组合物、过硫酸钾-亚硫酸氢钠组合物、过氧化氢-酒石酸组合物、过氧化氢-吊白块组合物、过硫酸铵-硫酸亚铁组合物、过氧化氢-硫酸亚铁组合物、过氧化苯甲酰-N,N-二乙基苯胺组合物、过氧化苯甲酰-焦磷酸亚铁组合物、过硫酸钾-硝酸银组合物、过硫酸盐-硫醇组合物、异丙苯过氧化氢-氯化亚铁组合物、过硫酸钾-氯化亚铁组合物、过氧化氢-氯化亚铁组合物、过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或两种以上。
进一步的,预聚体乳液中还可以包括染料,调节胶粘剂的颜色,染料在水溶性胶粘剂中的重量份数为0份~10份,具体的,染料可以为没食子酸铁和/或石墨等。
本发明的水溶性胶粘剂,还可以包括消泡剂,消泡剂在水溶性胶粘剂中的重量份数为0份~5份,具体的,消泡剂可以选自醇类、脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯类、矿物油类、酰胺类、聚醚类和硅类消泡剂中的一种或两种以上。
本发明还公开一种胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:提供聚合物乳液,聚合物乳液包括苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种,聚合物乳液中的聚合物分散质在水溶性胶粘剂中的重量份数为10份~30份。
具体的,在该步骤中,苯丙乳液可以由苯乙烯和丙烯酸酯单体在水溶液中共聚形成。丁苯乳液可以由丁二烯与苯乙烯在水溶液中共聚形成。SBS乳液可以由丁二烯与苯乙烯在水溶液中共聚形成苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。由于苯丙聚合物、丁苯聚合物或SBS聚合物不溶于水,不能通过将苯丙聚合物、丁苯聚合物或SBS聚合物溶于水形成乳液。当然,苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液也可以直接购买。
步骤2:将第一单体和第二单体分散于水溶剂中,得预聚体乳液,第一单体包括硅烷偶联剂单体,第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯中的一种、两种或三种,其中,丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12;第一单体在水溶性胶粘剂中的重量份数为5份~12份;第二单体在水溶性胶粘剂中的重量份数为10份~20份。
进一步的,在该步骤中,为了调节预聚体乳液的均匀分散、稳定性以及聚合时间和速度,将上述的温度敏感型阻聚剂、水溶性成膜剂、乳化剂、分散剂、水溶性引发剂和染料也加入到预聚体乳液中混合均匀。该过程可以采用预乳化法、滴加单体法或者后加单体法进行混合。
步骤3:将聚合物乳液和预聚体乳液进行混合,得胶粘剂,其中,胶粘剂中的水的重量份数为40份~60份。
在该步骤中,可以在混合后的胶粘剂中加入上述的消泡剂,充分混合无气泡后,用于点胶。
用步骤3制得的水溶性胶粘剂粘结编织网管散口的方法,继续包括以下步骤:
步骤4:在编织网管的散口上形成步骤3制得的水溶性胶粘剂,固化水溶性胶粘剂,得到散口被水溶性胶粘剂粘结的编织网管。
在本步骤中,为了提高点胶操作的便利性,水溶性胶粘剂中还包括上述温度敏感型阻聚剂,使得水溶性胶粘剂在常温下不发生交联聚合反应,在加热后才发生交联聚合反应。
具体的,首先,提供步骤3制得的水溶性胶粘剂,然后,将编织网管的散口浸蘸步骤3制得的水溶性胶粘剂,最后,将蘸胶后的编织网管进行加热使胶粘剂固化。
以下为具体实施例。
实施例1
水溶性胶粘剂配方:
1、聚合物乳液:45重量份苯丙乳液,苯丙乳液中的苯丙聚合物的重量份数为22份,去离子水的重量份数为23份。
2、45重量份预聚体乳液:包括18重量份去离子水、2.25重量份丙烯酸、4.5重量份甲基丙烯酸丁酯、6.75重量份甲基丙烯酸羟乙酯、6.75重量份N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷、0.99重量份六偏磷酸钠分散剂、2.43重量份十二烷基硫酸钠乳化剂、0.9重量份乙二醇成膜剂、0.081重量份2-叔丁基对苯二酚阻聚剂、0.054重量份过硫酸钾和0.045重量份亚硫酸氢钠的引发剂、1.35重量份没食子酸铁和0.9重量份石墨的染料。
3、10重量份去离子水。
4、0.5重量份聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚消泡剂。
水溶性胶粘剂的制备方法:
1)配制预聚体乳液,称取上述预聚体乳液配方中的各组份,将称量好的去离子水、各单体、分散剂、乳化剂、成膜剂、引发剂按比例混合,搅拌30min以乳化均匀,然后将乳液升温并保持在75℃,并维持搅拌,保持90min±10min,接着,降温并保持搅拌,待温度低于50℃时,滴加阻聚剂,再搅拌10min,得到配制好的预聚体乳液。
2)将45重量份苯丙乳液和45重量份步骤1)配制好的预聚体乳液混合均匀,加入10重量份去离子水调节粘度,加入0.5重量份聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚消泡剂,继续混合均匀,待气泡消除后,便可以用于编织网管点胶。
3)将点胶后的编织网管的置于70℃的换气箱(换气量360次/小时)内15min,胶粘剂固化成弹性胶。
实施例2~11
实施例2~11中的分散剂、乳化剂、成膜剂、阻聚剂、引发剂、填料、消泡剂的组份以及各组份含量均与实施例1相同,总重量份数为7.25份,实施例2~11与实施例1的不同之处在于改变了预聚体乳液中的单体的组份和含量、苯丙聚合物的含量以及去离子水总含量,具体见表1。
实施例2~11的制备方法均与实施例1相同。
对比例1~9
对比例1~9中的分散剂、乳化剂、成膜剂、阻聚剂、引发剂、填料、消泡剂的组份以及各组份含量均与实施例1相同,总重量份数为7.25份,对比例1~9与实施例1的不同之处在于改变了预聚体乳液中的单体的组份和含量、苯丙聚合物的含量以及去离子水总含量,具体见表1。
对比例1~9的制备方法均与实施例1相同。
表1:各实施例和各对比例的组份及含量
测试例
对各实施例和各对比例得到的水溶性胶粘剂的粘度进行了测试,测试结果见表2。
分别用型号为φ38mm的编织网管浸蘸各实施例和各对比例制备得到的水溶性胶粘剂,固化后,测量固化后胶粘剂的干膜厚度,结果见表2。
对上述各点胶后的编织网管进行50%定伸长强力测试,编织网管上的胶粘剂的宽度均为5mm,标距30mm的长度,对编织网管进行拉伸,使30mm标距伸长50%,测量伸长50%时所施加的拉力,结果见表2。
对未点胶的编织网管进行与上述相同的50%定伸长强力测试,测得未点胶的编织网管的50%定伸长强力为3.687N,根据公式(点胶后强力-未点胶强力)/未点胶强力*100,计算各点胶后的编织网管的50%定伸长强力增加率,结果见表2。
对上述各点胶后的编织网管进行175℃下耐老化测试,记录发生老化时的时间,结果见表2。
对上述各点胶后的编织网管进行150℃下耐老化测试,记录发生老化时的时间,结果见表2。
表2:各实施例和各对比例的测试结果
从表2可以看到:首先,参考实施例1~6的结果,实施例1~6组份的区别在于第二单体组份不同,实施例1中第二单体包括熔点低、粘度小的丙烯酸、熔点较高、粘度较大的甲基丙烯酸丁酯和熔点较高、粘度相对较小的甲基丙烯羟乙酯,实施例1固化后的胶体50%定伸长强力增加率较小(22.8%),说明弹性较大,干膜厚度为0.31mm,厚度适中,能够充分粘结网管散口,且150℃热老化时间(504h)、175℃热老化时间(3h)均较长。实施例2中第二单体的组份相比实施例1不包括熔点低、粘度小的丙烯酸,而是提高了熔点较高、粘度较大的甲基丙烯酸丁酯的含量,固化后的胶体的50%定伸长强力增加率相比实施例1的22.8%增加到24.2%,即弹性降低,但是,由于熔点较高的甲基丙烯酸丁酯含量增加,因此,150℃热老化时间(504h)、175℃热老化时间(3h)相比实施例1不变,依然较高。实施例3中第二单体的组份相比实施例1不包括熔点高、粘度大的甲基丙烯酸丁酯,而是提高了熔点低粘度小的丙烯酸的含量,固化后的胶体的50%定伸长强力增加率相比实施例1的22.8%增加到23.9%,弹性稍有降低,但是,由于熔点较高的甲基丙烯酸丁酯含量减少,150℃热老化时间、175℃热老化时间相比实施例1均减少。实施例4中第二单体的组份相比实施例1不包括熔点高、粘度小的甲基丙烯酸羟乙酯,而是提高了熔点低、粘度低的丙烯酸的含量,固化后的胶体的50%定伸长强力增加率相比实施例1的22.8%增加到23.2%,弹性降低不大,但是,由于熔点较高的甲基丙烯酸羟乙酯含量减少,因此,150℃热老化时间、175℃热老化时间相比实施例1均减少。实施例5中第二单体的组份相比实施例1仅包括熔点低、粘度小的丙烯酸,固化后的胶体的50%定伸长强力增加率相比实施例1的22.8%虽然降低至增加到22.5%,但是,由于不包括熔点较高的甲基丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸羟乙酯,导致150℃热老化时间、175℃热老化时间相比实施例1小得多。实施例6中第二单体的组份相比实施例1仅包括熔点高、粘度大的甲基丙烯酸丁酯,固化后的胶体的50%定伸长强力增加率相比实施例1的22.8%增加到23.3%,150℃热老化时间、175℃热老化时间相比实施例1也降低。实施例7中第二单体的组份相比实施例1仅包括熔点高、粘度小的甲基丙烯酸羟乙酯,固化后的胶体的150℃热老化时间相比实施例1增加,且175℃热老化时间相比实施例1不变,但是,50%定伸长强力增加率相比实施例1的22.8%增加到24.8%。
参考表2,将实施例3和4相对比,以及将实施例6和7相对比,实施例3中使用的是甲基丙烯酸羟乙酯,而实施例4中使用的是甲基丙烯酸丁酯,实施例3的固化后胶体的高温抗老化性改善,可见,甲基丙烯酸羟乙酯相比甲基丙烯酸丁酯更能显著改善固化后胶体的高温抗老化性,同时,甲基丙烯酸羟乙酯对固化后胶体的弹性改善效果不如甲基丙烯酸丁酯,而丙烯酸的加入能够降低粘度,从而通过降低胶体厚度来提高胶体弹性。将实施例2、6和7相对比,第二单体均不包括丙烯酸,同时含有甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸丁酯,能够同时改善高温抗老化性和弹性。
因此,在较优实施例中,第二单体包括丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯,或者第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯,以使粘度、高温抗老化性以及弹性均较优。
参考表2,对比例1相比实施例1包括较少的去离子水,其它组份不变,即对比例1的胶体溶液具有较大粘度,点胶后胶体厚度较大,导致基本无弹性。
参考表2,对比例2相比实施例1~11,不包括第一单体硅烷偶联剂单体,其50%定伸长强力增加率为75%,相比实施例1~11高得多,可见,硅烷偶联剂单体可以显著改善固化后胶体的弹性。
参考表2,对比例3相比实施例1~11,不包括聚合物乳液,即缺少了构成胶体主体的聚合物,仅由单体聚合发生固化,其150℃/175℃高温抗老化性能均显著下降。
参考表2,将对比例4和5与实施例1相比,当去离子水过少,少于40重量份时,胶体溶液粘度较大,导致弹性较低,当去离子水过多,多于60重量份时,胶体溶液粘度过小,导致胶体厚度较低,无法有效实现粘结功能。
参考表2,将对比例6和7与实施例1相比,第一单体含量过少,固化后胶体的弹力较小,增加第一单体含量,能显著改善固化后胶体的弹力,第一单体过多会延长固化时间,降低生产率。
参考表2,将对比例8和9与实施例1相比,聚合物乳液中聚合物的含量过少,固化后的胶体无法充分粘结网管散口,聚合物含量过高,会显著降低固化后胶体的弹力,这是因为聚合物分子链大,固化后硬度高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种水溶性胶粘剂,其特征在于,由聚合物乳液和预聚体乳液混合得到,
所述聚合物乳液包括苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种;
所述预聚体乳液的分散质包括第一单体和第二单体,所述第一单体包括硅烷偶联剂单体,所述第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯中的一种、两种或三种,其中,所述丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,所述丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12;
所述水溶性胶粘剂中,所述聚合物乳液中的聚合物分散质的重量份数为10份~30份,所述第一单体的重量份数为5份~12份,所述第二单体的重量份数为10份~20份,水的重量份数为40份~60份。
2.根据权利要求1所述的水溶性胶粘剂,其特征在于,所述第二单体包括所述丙烯酸、所述丙烯酸烷基酯和所述丙烯酸羟烷基酯,所述丙烯酸、所述丙烯酸烷基酯和所述丙烯酸羟烷基酯的质量比为0.25~3.25:3.5~8.5:4~9;
或者所述第二单体包括所述丙烯酸烷基酯和所述丙烯酸羟烷基酯,所述丙烯酸烷基酯和所述丙烯酸羟烷基酯的质量比为3.5~8.5:4~9;
所述硅烷偶联剂单体选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和聚合度为4~20的硅氧烷中的一种或两种以上;
所述丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸烷基酯;
所述丙烯酸羟烷基酯为甲基丙烯酸羟烷基酯。
3.根据权利要求1或2所述的水溶性胶粘剂,其特征在于,所述预聚体乳液中还包括温度敏感型阻聚剂,所述温度敏感型阻聚剂在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为0.05份~2.5份,所述温度敏感型阻聚剂在常温下具有阻聚作用,在加热后阻聚作用失效。
4.根据权利要求3所述的水溶性胶粘剂,其特征在于,所述温度敏感型阻聚剂选自有机铜盐、季胺盐、叔丁基邻苯二酚、二乙基羟胺、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚和对叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上。
5.根据权利要求3所述的水溶性胶粘剂,其特征在于,所述预聚体乳液中还包括水溶性成膜剂,所述水溶性成膜剂在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为0.5份~5份。
6.根据权利要求5所述的水溶性胶粘剂,其特征在于,所述水溶性成膜剂选自乙二醇、丙二醇、丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、二异丙醇己二酸酯、十二碳醇酯、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯醚、己二醇丁醚醋酸酯和3-乙氧基丙酸乙酯中的一种或两种以上。
7.根据权利要求5所述的水溶性胶粘剂,其特征在于,所述预聚体乳液中还包括乳化剂、分散剂和水溶性引发剂,所述乳化剂在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为0.5份~5份,所述分散剂在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为0.5份~5份,所述水溶性引发剂在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为0.05份~2.5份。
8.根据权利要求7所述的水溶性胶粘剂,其特征在于,所述分散剂选自醇胺类有机物、偏磷酸盐聚合物、聚羧酸钠盐和聚丙烯酸铵盐中的一种或两种以上;
所述乳化剂选自聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚甘油-3甲基葡糖二硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯柠檬酸酯、硅聚醚型乳化剂和十二烷基硫酸钠中的一种或两种以上;
所述水溶性引发剂选自过硫酸铵-亚硫酸氢钠组合物、过硫酸钾-亚硫酸氢钠组合物、过氧化氢-酒石酸组合物、过氧化氢-吊白块组合物、过硫酸铵-硫酸亚铁组合物、过氧化氢-硫酸亚铁组合物、过氧化苯甲酰-N,N-二乙基苯胺组合物、过氧化苯甲酰-焦磷酸亚铁组合物、过硫酸钾-硝酸银组合物、过硫酸盐-硫醇组合物、异丙苯过氧化氢-氯化亚铁组合物、过硫酸钾-氯化亚铁组合物、过氧化氢-氯化亚铁组合物、过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或两种以上。
9.一种水溶性胶粘剂的制备方法,其特征在于,包括以下过程:
提供聚合物乳液,所述聚合物乳液包括苯丙乳液、丁苯乳液和SBS乳液中的一种、两种或三种,所述聚合物乳液中的聚合物分散质在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为10份~30份;
将第一单体和第二单体分散于水溶剂中,得预聚体乳液,所述第一单体包括硅烷偶联剂单体,所述第二单体包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯中的一种、两种或三种,其中,所述丙烯酸烷基酯中的烷基碳链为C2~C12,所述丙烯酸羟烷基酯中的烷基碳链为C2~C12;所述第一单体在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为5份~12份;所述第二单体在所述水溶性胶粘剂中的重量份数为10份~20份;
将所述聚合物乳液和所述预聚体乳液进行混合,得所述水溶性胶粘剂,其中,所述水溶性胶粘剂中的水的重量份数为40份~60份。
10.一种编织网管,其特征在于,其散口用权利要求1~8中任意一项所述的水溶性胶粘剂粘结。
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