CN1215142C - 一种环保型车用密封胶 - Google Patents
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Abstract
一种环保型车用密封胶，属粘合剂技术领域，用于解决现有技术中存在的污染及耐水性差的缺陷。其技术方案是，选择一种耐水性良好、可常温固化且不含乳化剂的高弹性醋苯丙无皂共聚乳液作为基料，配合滑石粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅灰石粉、钛白粉等无机填料，加入流变调节剂、PH值调节剂、交联剂、分散剂等辅料组成。本发明由于共聚乳液中不含有乳化剂，故而能显著提高水基车用密封胶的耐水性和自身强度，使密封胶具备稠而不粘的特性和良好的触变性，施工性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型的车用密封胶，属粘合剂技术领域。
背景技术
汽车的密封性能直接关系到汽车的舒适性和整车寿命，目前，国产汽车用密封胶主要有橡胶型和PVC塑溶胶型，橡胶型密封胶能常温固化，具有较高的弹性和韧性，但其中含有对人体有害的有机溶剂(绝大多数含有甲苯、二甲苯)，在使用过程中不断挥发，造成严重的环境污染；PVC密封胶基本不含挥发性有机溶剂，具有较好的密封性能，但在固化时必须经过高温(140-160℃)烘烤，在使用范围上受到一定限制。
水基车用密封胶是以醋苯丙共聚物乳液为基料制成的环保型产品，主要用于汽车、机车车身焊缝、竹木地板等接缝处的粘接和密封。该产品可常温固化，具有施工方便、不污染环境、与底材附着力强、弹性持久、密封性好等优点。然而，传统的共聚物乳液中含有乳化剂，干燥固化后乳化剂仍残留在胶层中，影响密封胶的耐水性和粘接强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的缺陷，诸如污染、浪费能源、耐水性差等，以提供一种综合性能优异并具有较高性能价格比的水基环保型车用密封胶，以满足不断增长的市场需要。
解决上述问题的技术方案是：选择一种耐水性良好、可常温固化且不含乳化剂的水基粘合剂作为基料，配合滑石粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅灰石粉或钛白粉中的一种或几种作无机填料，加入流变调节剂、PH值调节剂、交联剂和分散剂作辅料组成，所说粘合剂为高弹性醋苯丙无皂共聚乳液.
这种醋苯丙无皂共聚乳液是这样制备的：醋酸乙烯单体12-15份(按重量份计，下同)、苯乙烯单体12-16份、丙烯酸酯类单体(甲、乙、丁酯、甲基丙烯酸甲酯、羟乙酯、羟丙酯、2-乙基己酯等一种或几种)59-72份，与丙烯酸和/或甲基丙烯酸单体1-4份、N-甲基丙烯酰胺和/或N、N二甲基丙烯酰胺单体1.5-3份、丙烯腈0-8份(各类单体总重视为100份)，引发剂过硫酸钾或过硫酸铵0.3-1份，在80-150份水介质中聚合而成，体系的pH值由缓冲剂碳酸氢钠或磷酸氢二钠0.2-0.6份调节。
聚合工艺
在反应釜中加入一定量的去离子水，升温至60℃，在搅拌速度为80-120转/分搅拌下，一次性加入70％溶解好的引发剂和缓冲剂，继续加热至80～85℃，分别平行滴加混合单体和酰胺的水溶液(滴加时间控制在4小时)。滴加两小时后，开始滴加剩余30％的引发剂和缓冲剂，和混合单体、酰胺水溶液同时滴加，加完之后保温1小时。降温到40℃以下，过滤出料。
无皂乳液聚合由于反应过程中不含有乳化剂，故而克服了传统的共聚物乳液中由于乳化剂存在而对最终共聚物性能造成的不良影响。所制备的醋苯丙三元无皂共聚乳液，具有很高的弹性，其断裂伸长率可达1000％，而且具有自交联、自增稠的特性。
基于上述原因，本发明以高弹性醋苯丙无皂共聚乳液为基料，制备出水基环保型车用密封胶。本发明的主要特点：
(1)以这种高弹性醋苯丙无皂共聚乳液为基料，由于共聚乳液中不含有乳化剂，故而克服了传统的共聚物乳液中由于乳化剂存在而对密封胶性能造成的影响。能显著提高水基车用密封胶的耐水性和自身强度。
(2)高弹性醋苯丙无皂共聚乳液中，在大分子链上引入-COOH和-OH，同时，在密封胶制备过程中，加入充隙交联剂水溶性甲阶酚醛树脂，在汽车烤漆工艺中，在100～140℃下，能发生交联反应，使密封胶的耐水性和自身强度进一步得到提高。
(3)通过加入流变性调节剂，使密封胶具备了稠而不粘的特性和良好的触变性，施工性能好。
原料及配方按重量份计：
(1)高弹性醋苯丙无皂共聚乳液，100份；
(2)pH值调节剂：如氨水、碳酸钠、氢氧化钠等，适量(以调pH值中性为宜)；
(3)流变性调节剂：如8％聚乙烯醇水溶液、3％羧甲基纤维素钠水溶液、或2％羟乙基纤维素水溶液等的1种或几种，8～30份；
(4)交联剂：50％水溶性酚醛树脂，5～25份；
(5)分散剂：如30％聚丙烯酸钠水溶液，2～10份；
(6)填料：如钛白粉、滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、硅灰石粉等的一种或几种组合，50～100份。
具体实施方式
按配方准确称取高弹性醋苯丙无皂共聚乳液，加入真空捏合机中，开动搅拌，然后依次将pH值调节剂、流变性调节剂、交联剂、分散剂加入，捏合20～30分钟；将准确称量好的填料在搅拌下逐一加入捏合机中，捏合45～60分钟；抽真空10～15分钟脱气，即得密封胶成品。
实施例(按重量份计) (1) (2) (3) (4)
醋苯丙无皂共聚乳液 100 100 100 100
氨水 适量 / / 适量
碳酸钠 / 适量 / /
氢氧化钠 / / 适量 /
8％聚乙烯醇水溶液 8 2 / /
3％羧甲基纤维素钠水溶液 / 5 6 20
2％羟乙基纤维素水溶液 / 8 18 10
50％水溶性酚醛树脂 25 15 10 5
30％聚丙烯酸钠水溶液 10 8 6 2
钛白粉 3 5 8 5
滑石粉(325目) 15 10 25 32
重质碳酸钙(400目) / 8 12 18
轻质碳酸钙(400目) 15 18 16 13
硅灰石粉(325目) 17 20 18 32
水(视粘稠度适量添加，以适于刮涂为宜)。
主要性能指标：
| 项目 | 指标 |
| 外观 | 均匀膏状物、色调不定 |
| 固体含量，％ | 50-65 |
| 断裂伸长率，％ | ≥200 |
| 剪切强度，kg/cm2 | ≥10 |
| 指触干燥时间，hr(25±2，℃，湿度60±10％) | ≤2 |
| 剥离强度，kg/25mm | ≥5 |
Claims (6)
1.一种环保型车用密封胶，由水基粘合剂作基料，配合滑石粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅灰石粉或钛白粉中的一种或几种作无机填料，加入流变调节剂、PH值调节剂、交联剂和分散剂作辅料组成，其特征在于，所说粘合剂为高弹性醋苯丙无皂共聚乳液，由下述重量份的原料聚合而成：醋酸乙烯单体12-15份、苯乙烯单体12-16份、丙烯酸酯类单体59-72份，丙烯酸和/或甲基丙烯酸单体1-4份、N-甲基丙烯酰胺和/或N、N二甲基丙烯酰胺单体1.5-3份、丙烯腈0-8份，引发剂过硫酸钾或过硫酸铵0.3-1份，上述原料在80-150份水介质中聚合而成。
2.按照权利要求1所述的环保型车用密封胶，其特征在于，其原料按重量份组成为：
a.醋苯丙无皂共聚乳液，100份；
b.ph值调节剂：氨水、碳酸钠或氢氧化钠，加入量以调pH值中性为宜；
c.流变性调节剂：8％聚乙烯醇水溶液、3％羧甲基纤维素钠水溶液、或2％羟乙基纤维素水溶液中的1种或几种，8～30份；
d.交联剂：50％水溶性酚醛树脂，5～25份；
e.分散剂：30％聚丙烯酸钠水溶液，2～10份；
f.填料：钛白粉、滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙或硅灰石粉中的一种或几种组合，50～100份。
3.按照权利要求1或2所述的环保型车用密封胶，其特征在于，其原料按重量份组成为：
醋苯丙无皂共聚乳液 100；氨水 适量
8％聚乙烯醇水溶液 8 ；50％水溶性酚醛树脂 25
30％聚丙烯酸钠水溶液 10 ；钛白粉 3
滑石粉 325目 15 ；轻质碳酸钙 400目 15
硅灰石粉 325目 17 ；水，视粘稠度适量添加。
4.按照权利要求1或2所述的环保型车用密封胶，其特征在于，其原料按重量份组成为：
醋苯丙无皂共聚乳液 100；碳酸钠 适量
8％聚乙烯醇水溶液 2 ；3％羧甲基纤维素钠水溶液 5
2％羟乙基纤维素水溶液 8 ；50％水溶性酚醛树脂 15
30％聚丙烯酸钠水溶液 8 ；钛白粉 5
滑石粉，325目， 10 ；重质碳酸钙，400目 8
轻质碳酸钙，400目， 18 ；硅灰石粉，325目 20
水，视粘稠度适量添加。
5.按照权利要求1或2所述的环保型车用密封胶，其特征在于，其原料按重量份组成为：
醋苯丙无皂共聚乳液 100；氢氧化钠 适量
3％羧甲基纤维素钠水溶液 6 ；2％羟乙基纤维素水溶液 18
50％水溶性酚醛树脂 10 ；30％聚丙烯酸钠水溶液 6
钛白粉 8 ；滑石粉 325目 25
重质碳酸钙，400目， 12 ；轻质碳酸钙，400目， 16
硅灰石粉，325目， 18 ；水，视粘稠度适量添加。
6.按照权利要求1或2所述的环保型车用密封胶，其特征在于，其原料按重量份组成为：
醋苯丙无皂共聚乳液 100； 氨水 适量
3％羧甲基纤维素钠水溶液 20 ；2％羟乙基纤维素水溶液 10
50％水溶性酚醛树脂 5 ；30％聚丙烯酸钠水溶液 2
钛白粉 5 ；滑石粉，325目， 32
重质碳酸钙，400目， 18 ；轻质碳酸钙，400目， 13
硅灰石粉， 325目， 32 ；水，视粘稠度适量添加。
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