CN115216230A - 一种自粘型结构胶带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自粘型结构胶带及其制备方法，包括以下组分：环氧树脂、橡胶、增粘树脂、增塑剂、增韧剂、填料、固化剂、硫化剂、助剂和颜料。本发明采用橡胶与环氧树脂并用改善了材料的加工性能，提高了产品的韧性与耐老化性能；增韧剂、固化剂、硫化剂，可有效进行固化、硫化，提供结构胶的剪切性能及剥离性能；增粘树脂可提供良好的初粘力，使胶带有效的粘附在车身上，不易脱落，对后续的加工工艺不产生影响，有效提高施工效率。

Description

一种自粘型结构胶带及其制备方法

技术领域

本发明属于环氧树脂结构胶技术领域，尤其涉及一种自粘型结构胶带及其制备方法。

背景技术

结构胶适用于需要高强度粘接和密封的部位，可以减少车身焊点，改善外观，提高车体强度，减少震动，同时可以有效的减轻整车质量，提高车辆的整体性能。

环氧树脂结构胶是一种粘接性能良好的胶黏剂，粘接强度高，耐久性优异，对金属材料有良好的粘接性能；常用的环氧树脂结构胶为支装或者桶装的膏体，由于结构胶本身的膏体结构容易造成施工过程中胶料的流挂、脱落，容易导致在使用过程中污染施工环境，甚至污染后续的前处理槽液和电泳液,且不能重复施工；另外，在现场施工时通过人工或者机械泵打胶至车身上，在经常换胶的过程中会因操作不当，出现残渣，污染胶料，堵塞胶枪。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，而提出一种可广泛用于汽车及其他交通工具机械结构件的粘接，在满足结构胶常规性能的同时，方便施工，提高生产效率的自粘型结构胶带及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种自粘型结构胶带，包括以下按重量百分比计的组分：环氧树脂20-25％、橡胶10-20％、增粘树脂1-5％、增塑剂1-5％、增韧剂1-5％、填料30-45％、固化剂1-5％、硫化剂0.5-2％、助剂1-5％、颜料1-5％。

优选地，所述环氧树脂为环氧树脂E-44、环氧树脂E-51、环氧树脂AL-3040、环氧树脂ST-5080中的任意一种或者几种组合。

优选地，所述橡胶为门尼粘度为20-35的氯丁橡胶、丙烯腈含量为18-35％的丁腈橡胶、丁苯橡胶中的任意一种或几种组合。

优选地，所述增粘树脂为石油树脂、萜烯树脂、松香树脂中的任意一种或几种组合。

优选地，所述增塑剂为聚异丁烯、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二壬酯中的任意一种或几种组合。

优选地，所述增韧剂为纳米核壳改性树脂、液态丁腈橡胶、糊树脂、液体聚丁二烯中的任意一种或者几种组合。

优选地，所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、有机膨润土、锌粉中任意一种或者几种组合。

优选地，所述固化剂为双氰胺固化剂；所述硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆中任意一种或者几种组合。

优选地，所述助剂为氧化锌、氧化镁、硬脂酸中任意一种或者几种组合。

本发明还提供了一种自粘型结构胶带的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将捏合机的温度设置为50℃，往捏合机中加入配备好的橡胶、增粘树脂、填料、颜料、增塑剂，捏合10-15min，混合均匀得混合物A；

步骤二：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的环氧树脂、增韧剂，捏合10-12min，混合均匀得混合物B；

步骤三：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的固化剂、硫化剂、助剂，捏合5-8min，混合均匀得混合物C；

步骤四：将上述步骤中所得的混合物A、混合物B、混合物C停放至少16h后，投入到挤出机中，将挤出机的温度设置为40℃，根据尺寸要求，安装相应的口型，然后挤出、冲切并附上离型纸，即得自粘型结构胶带。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的自粘型结构胶带采用橡胶与环氧树脂并用，改善了材料的加工性能，提高了产品的韧性与耐老化性能；增韧剂、固化剂与硫化剂的同时使用可使材料有效的进行固化、硫化，提供结构胶的剪切性能及剥离性能；增粘树脂可提供良好的初粘力，使胶带有效的粘附在车身上，不易脱落，对后续的加工工艺不产生影响，有效提高施工效率；在满足结构胶常规性能的同时，其施工工艺简单易操作，可以重复施工。

(2)本发明的自粘型结构胶带使用捏合机与挤出机进行生产，与传统的结构胶黏剂使用行星搅拌机生产相比，本发明的制备方法更方便、快捷，安全性更强。

(3)本发明的自粘型结构胶带产品为胶带结构，与传统结构胶膏状结构相比，包装只用离型纸隔离开就可以，不需要使用胶管或者胶桶，成本降低；在施工过程中，只需撕下离型纸，将其粘贴在需要的位置即可，比起传统的结构胶胶黏剂使用时需要使用胶枪或者打胶泵来操作，更加简便快捷。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，本发明通过下列实施例进一步说明。显然，下列实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。

在本发明实施例中一种自粘型结构胶带，包括以下按重量百分比计的组分：环氧树脂20-25％、橡胶10-20％、增粘树脂1-5％、增塑剂1-5％、增韧剂1-5％、填料30-45％、固化剂1-5％、硫化剂0.5-2％、助剂1-5％、颜料1-5％。

所述环氧树脂为环氧树脂E-44、环氧树脂E-51、环氧树脂AL-3040、环氧树脂ST-5080中的任意一种或者几种组合。

所述橡胶为门尼粘度为20-35的氯丁橡胶、丙烯腈含量为18-35％的丁腈橡胶、丁苯橡胶中的任意一种或几种组合。

所述增粘树脂为石油树脂、萜烯树脂、松香树脂中的任意一种或几种组合。

所述增塑剂为聚异丁烯、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二壬酯中的任意一种或几种组合。

所述增韧剂为纳米核壳改性树脂、液态丁腈橡胶、糊树脂、液体聚丁二烯中的任意一种或者几种组合。

所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、有机膨润土、锌粉中任意一种或者几种组合。

所述固化剂为双氰胺固化剂；所述硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆中任意一种或者几种组合。

所述助剂为氧化锌、氧化镁、硬脂酸中任意一种或者几种组合。

本发明的自粘型结构胶带采用橡胶与环氧树脂并用，改善了材料的加工性能，提高了产品的韧性与耐老化性能；双氰胺固化剂在加工过程中易分散，材料储存稳定期长，硫化剂可以使橡胶材料在加热时有效的硫化，提高材料的力学性能；增韧剂、固化剂与硫化剂的同时使用可使材料有效的进行固化、硫化，提供结构胶的剪切性能及剥离性能；增粘树脂可提供良好的初粘力，使胶带有效的粘附在车身上，不易脱落。

1、下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种自粘型结构胶带，包括以下按重量百分比计的组分：环氧树脂25％、橡胶20％、增粘树脂3％、增塑剂3％、增韧剂3％、填料40％、固化剂1％、硫化剂1％、助剂2％、颜料2％。

其中，所述25％的环氧树脂由18％的环氧树脂E-51、7％的环氧树脂ST-5080组成；所述20％的橡胶由10％的氯丁橡胶、10％的丁腈橡胶组成；所述40％的填料由20％的重质碳酸钙、20％的轻质碳酸钙组成；所述2％的助剂由1％的氧化锌、1％的硬脂酸组成。

其中，所述增粘树脂选用石油树脂；所述增塑剂选用邻苯二甲酸二辛脂；所述增韧剂选用液态丁腈橡胶；所述硫化剂选用过氧化二异丙苯。

根据上述原材料重量百分比，按以下制备方法制备实施例1样品，其包括以下步骤：

步骤一：将捏合机的温度设置为50℃，往捏合机中加入配备好的橡胶、增粘树脂、填料、颜料、增塑剂，捏合15min，混合均匀得混合物A；

步骤二：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的环氧树脂、增韧剂，捏合10min，混合均匀得混合物B；

步骤三：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的固化剂、硫化剂、助剂，捏合8min，混合均匀得混合物C；

步骤四：将上述步骤中所得的混合物A、混合物B、混合物C停放至少16h后，投入到挤出机中，将挤出机的温度设置为40℃，根据尺寸要求，安装相应的口型，然后挤出、冲切并附上离型纸，即得自粘型结构胶带。

实施例2：

一种自粘型结构胶带，包括以下按重量百分比计的组分：环氧树脂25％、橡胶20％、增粘树脂4％、增塑剂1％、增韧剂4％、填料40％、固化剂1％、硫化剂2％、助剂1％、颜料2％。

其中，所述25％由环氧树脂为20％的环氧树脂E-51、5％的环氧树脂E-44组成；所述20％的橡胶由5％的丁苯橡胶、15％的丁腈橡胶组成；所述40％的填料由20％的重质碳酸钙、15％的轻质碳酸钙、5％的有机膨润土组成。

其中，所述增粘树脂选用松香树脂；所述增塑剂选用聚异丁烯；所述增韧剂选用纳米核壳改性树脂；所述硫化剂选用硫磺；所述助剂选用氧化锌。

根据上述原材料重量百分比，按以下制备方法制备实施例2样品，其包括以下步骤：

步骤一：将捏合机的温度设置为50℃，往捏合机中加入配备好的橡胶、增粘树脂、填料、颜料、增塑剂，捏合15min，混合均匀得混合物A；

步骤二：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的环氧树脂、增韧剂，捏合10min，混合均匀得混合物B；

步骤三：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的固化剂、硫化剂、助剂，捏合8min，混合均匀得混合物C；

步骤四：将上述步骤中所得的混合物A、混合物B、混合物C停放至少16h后，投入到挤出机中，将挤出机的温度设置为40℃，根据尺寸要求，安装相应的口型，然后挤出、冲切并附上离型纸，即得自粘型结构胶带。

在本发明具体实施例中，本发明的自粘型结构胶带使用捏合机与挤出机进行生产，与传统的结构胶黏剂使用行星搅拌机生产相比，本发明的制备方法更方便、快捷，安全性更强；且本发明所制备的产品为胶带结构，与传统结构胶膏状结构相比，包装只用离型纸隔离开就可以，不需要使用胶管或者胶桶，成本降低；在施工过程中，只需撕下离型纸，将其粘贴在需要的位置即可，比起传统的结构胶胶黏剂使用时需要使用胶枪或者打胶泵来操作，更加简便快捷。

2、将上述实施例1、2中制备得的样品进行如下测试，其测试结果如下表1所示：

(1)剪切强度：按照HG/T5247-2017测试；使用100mm*25mm*2mm的冷轧钢板测试，涂胶尺寸为12.5mm*25mm，用直径为0.1mm的金属丝间隔，烘烤后进行测试。

(2)T-剥离强度：按照HG/T5247-2017测试；使用200mm*25mm*0.8mm冷轧钢板测试，涂胶尺寸为150mm*25mm，用直径为0.1mm的金属丝间隔，烘烤后，拉伸速度为100mm/min进行测试。

(3)初粘力：按照GB/T2790-1995测试；使用200mm*25mm*0.8mm冷轧钢板测试，胶带尺寸为350mm*25mm，粘贴尺寸为150mm*25mm，拉力机以100mm/min的速度180°剥离测试。

实例	剪切强度(MPa)	T-剥离强度(N/mm)	初粘力(N/25mm)
				1	28	7.4	5.5
2	25	8.6	5.1

表1

从上表1中可以看出，本发明实例1、2中制备得的自粘型结构胶带，其剪切强度与T-剥离强度都可以满足客户对结构胶产品的要求，且其具有较好的初粘力，可以有效的粘贴在车身上，不会移位或者脱落，对后续的加工工艺不产生影响，有效提高施工效率。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自粘型结构胶带，其特征在于，包括以下按重量百分比计的组分：环氧树脂20-25％、橡胶10-20％、增粘树脂1-5％、增塑剂1-5％、增韧剂1-5％、填料30-45％、固化剂1-5％、硫化剂0.5-2％、助剂1-5％、颜料1-5％。

2.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E-44、环氧树脂E-51、环氧树脂AL-3040、环氧树脂ST-5080中的任意一种或者几种组合。

3.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于，所述橡胶为门尼粘度为20-35的氯丁橡胶、丙烯腈含量为18-35％的丁腈橡胶、丁苯橡胶中的任意一种或几种组合。

4.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于，所述增粘树脂为石油树脂、萜烯树脂、松香树脂中的任意一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于，所述增塑剂为聚异丁烯、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二壬酯中的任意一种或几种组合。

6.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于，所述增韧剂为纳米核壳改性树脂、液态丁腈橡胶、糊树脂、液体聚丁二烯中的任意一种或者几种组合。

7.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于，所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、有机膨润土、锌粉中任意一种或者几种组合。

8.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于，所述固化剂为双氰胺固化剂；所述硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆中任意一种或者几种组合。

9.根据权利要求1所述的自粘型结构胶带，其特征在于；所述助剂为氧化锌、氧化镁、硬脂酸中任意一种或者几种组合。

10.根据权利要求1-9所述的自粘型结构胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将捏合机的温度设置为50℃，往捏合机中加入配备好的橡胶、增粘树脂、填料、颜料、增塑剂，捏合10-15min，混合均匀得混合物A；

步骤二：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的环氧树脂、增韧剂，捏合10-12min，混合均匀得混合物B；

步骤三：将捏合机的温度设置为40℃，往捏合机中加入配备好的固化剂、硫化剂、助剂，捏合5-8min，混合均匀得混合物C；

步骤四：将上述步骤中所得的混合物A、混合物B、混合物C停放至少16h后，投入到挤出机中，将挤出机的温度设置为40℃，根据尺寸要求，安装相应的口型，然后挤出、冲切并附上离型纸，即得自粘型结构胶带。