CN1670103A - 丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新的丙烯酸酯胶粘剂，该胶粘剂分别由以下重量份的A，B两部分组成：A组分90～120份、B组分2～40份；其中A组分由下述重量份的原料混合在一起组成：甲基丙烯酸甲酯80～120份、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物20～35份、改性芳胺1～4份；B组分由下述重量份的原料混合在一起组成：过氧化苯甲酰5～15份、甲基丙烯酸5～15份、滑石粉10～30份；本发明丙烯酸酯胶粘剂在室温下可温和、平稳慢速地实现固化，可把室温固化时间控制在10～90分钟；一次施用量超过10g时不出现剧烈放热或爆聚的现象；室温贮存期可达到半年以上。本发明为丙烯酸酯胶粘剂大量配制乃至用于胶接和浇注开辟了新的途径。

Description

丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂，尤其涉及一种丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法，属于化工领域。

背景技术

当前市场上通用、流行的A、B型第二代丙烯酸酯胶粘剂(SGA)多为室温快速固化型，其室温下的固化时间多在1分钟～15分钟范围内。快速固化给使用固然带来了很多方便，但如果一次施用量超过10g，固化时易出现剧烈放热或爆聚，导致此胶不可能一次性大量配制使用乃至用于灌封和浇注。除此之外，室温快速固化型胶粘剂尚存在以下亟待解决的缺陷：室温贮存期短；贮存时，含过氧化物的组份不稳定、易自聚。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种室温慢速固化丙烯酸胶粘剂，该胶粘剂固化过程温和、平稳、无剧烈放热或爆聚现象。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术途径来实现的：一种室温慢速固化丙烯酸胶粘剂，分别由以下重量份的A和B两部分组成：A组分90～120份、B组分10～30份；优选为：A组分100份、B组分20份；其中，A，B两组份各自分开包装，使用时再混合；

A组分由下述重量份的原料混合在一起组成：MMA(甲基丙烯酸甲酯)80～120份、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)20～35份和改性芳胺1～4份；优选为：MMA100份、ABS27.5份和改性芳胺2份；

B组分由下述重量份的原料混合在一起组成：BPO(过氧化苯甲酰)5～15份、MAA(甲基丙烯酸)5～15份和滑石粉10～30份；优选为：BPO 10份、MAA 10份和滑石粉20份。

其中改性芳胺由以下方法制备而成：

以乙醇为溶剂，以芳胺和含氧化合物(摩尔比为1∶1)为原料，以原料0.5％～5.0％重量份的叔胺或乙二胺为催化剂，将上述反应物在搅拌下于20℃～30℃范围内反应4小时～24小时，然后将反应物缓慢升温至60℃反应2小时，再升温至80℃～100℃将溶剂蒸出，得到一黄色油状液体，置于洁净容器中保存，充分却冷后得到的蜡状同体即为改性芳胺。

上述方法中，所述的芳胺选自苯胺、对甲基苯胺或对羟基苯胺；优选为对甲基苯胺。

所述的催化剂叔胺为：2，4，6三(二甲胺基甲基)苯酚。

所述的含氧化合物是：丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、糠醇缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、环氧氯丙烷、环氧乙烷或环氧丙烷；优选为环氧氯丙烷。

本发明所用到的原料均可从市场购买得到，其规格为工业级。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种上述丙烯酸胶粘剂的应用方法。

一种上述丙烯酸胶粘剂的应用方法，包括以下步骤：将90～120重量份的A组分和10～30重量份的B组分混合在一起，搅拌均匀，即可使用，用于涂抹需粘合的物件，或用于灌封和浇注物件等。

本发明丙烯酸酯胶粘剂慢速固化的机理为：以改性芳胺为还原剂，控制其在氧化一还原体系中的用量并使其在与加入到反应体系中的小分子单体接触后逐渐形成叔胺还原剂，这种逐渐生成的叔胺与反应体系内的过氧化物形成了一个从无到有、由弱到强的氧化-还原催化体系，从而大大延缓了氧化—还原催化型丙烯酸酯胶粘剂的初期的固化速度。此外，新生成的叔胺还原剂，由于带上了含有烯键的侧基，它将直接参与与其它烯类单体一样的自由基聚合反应而逐渐被消耗，有效地防止了聚合反应后期叔胺还原剂数量的持续增大、氧化—还原催化作用的不断增强，从而确保固化反应后期的聚合反应不会被加快。此外，过氧化物与聚合单体MMA分别包装，从而有效地防止了胶粘剂组份在贮存过程中发生自聚的现象。所以，本发明丙烯酸酯胶粘剂在室温下可温和、平稳慢速地实现固化。可把室温固化时间控制在10分钟～90分钟；可使一次施用量超过10g时不出现剧烈放热或爆聚的现象；在室温下贮存期可达到半年以上，为丙烯酸酯胶粘剂大量配制、用于胶接和浇注开辟了新的途径。

综上所述，本发明丙烯酸酯胶粘剂具有固化速度缓慢可调，固化过程温和、平稳、无剧烈放热或爆聚现象、在室温下贮存期可达到半年以上等优点。

此外，本发明丙烯酸酯胶粘剂还具有制备工艺简单、容易操作、没有副产物，产率高等特点。

以下通过实施例来进一步描述本发明的有益效果，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的范围。

具体实施方式

[实施例1]

1.改性芳胺的制备

在一洁净的250ml烧瓶中加入80g乙醇，再加入1摩尔的对甲基苯胺和0.5g 2，4，6三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)，在10℃温度下不断搅拌下于10分钟内滴入1摩尔的环氧丙烷，然后封闭烧瓶，反应物在室温下静置过夜。次日，将烧瓶置入水浴，在烧瓶上方加回流冷凝管，先在60℃下反应1小时，再于水温100℃下常压蒸出乙醇，直至烧瓶内的液体不再沸腾，得一黄色油状液体，冷却后得到的蜡状固体即为改性对甲基苯胺，重量为132g。

2、本发明丙烯酸酯胶粘剂的配制

A组份的配制：将MMA 100g，ABS 27.5g和改性对甲基苯胺2g相互溶解在一起即得；

B组份的配制：将2-甲基丙烯酸10g，BPO 10g和滑石粉20g相互混合在一起即得。

将以上两种组份分别包装即得本发明丙烯酸酯胶粘剂，使用时将两种组份按比例混合即可使用。

3、本发明丙烯酸酯胶粘剂的应用及性能测试

在边长和高度均为3cm的隔离纸制成的小盒中，先称入A组份10g，再称入B组份2.0g，搅拌均匀，在室温25℃下放置，固化时间为55min；固结物为均匀实体，无气泡和剧烈发热现象。胶粘剂各组份的室温贮存期可达到9个月，用于PC试件的胶接以及ABS试件的胶接，均为试件断裂，而黏合处不断裂(剪切强度σ≥6.5MPa)。用上述配方材料12g一次性浇注成型的试块，浸泡在80℃、40％浓度的硫酸水溶液中，连续浸泡20天，吸酸率小于0.7％。

[实施例2]

1.改性芳胺的制备

在一洁净的250ml烧瓶中加入150g乙醇，再加入1摩尔的对羟基苯胺和1g乙二胺，在25℃温度下不断搅拌下于10分钟内滴入1摩尔的环氧氯丙烷，然后封闭烧瓶，反应物在室温下静置过夜。次日，将烧瓶置入水浴，在烧瓶上方加回流冷凝管，先在65℃下反应1小时，再于水温80℃下常压蒸出乙醇，直至烧瓶内的液体不再沸腾，得一黄色油状液体，冷却后得到的蜡状固体即为改性对羟基苯胺，重量为145g。

2、本发明丙烯酸酯胶粘剂的配制

A组份的配制：将MMA 80g，ABS 20g和改性对羟基苯胺1g相互溶解在一起即得；

B组份的配制：将2-甲基丙烯酸3g，BPO 5g和滑石粉10g相互混合在一起即得。

将以上两种组份分别包装即得本发明丙烯酸酯胶粘剂，使用时将两种组份按比例混合即可使用。

3、本发明丙烯酸酯胶粘剂的应用及性能测试

在边长和高度均为3cm的隔离纸制成的小盒中，先称入A组份9.0g，再称入B组份1.0g，搅拌均匀，在室温25℃下放置，固化时间为58min；固结物为均匀实体，无气泡和剧烈发热现象。胶粘剂各组份的室温贮存期可达到10个月，用于PC试件的胶接以及ABS试件的胶接，均为试件断裂，而黏合处不断裂(剪切强度σ≥6.6MPa)。用上述配方材料10g一次性浇注成型的试块，浸泡在80℃、40％浓度的硫酸水溶液中，连续浸泡30天，吸酸率小于0.7％。

[实施例3]

1.改性芳胺的制备

在一洁净的250ml烧瓶中加入110g乙醇，再加入1摩尔的苯胺和1g 2，4，6三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)，在15℃温度下不断搅拌下于10分钟内滴入1摩尔的丙烯基缩水甘油醚，然后封闭烧瓶，反应物在室温下静置过夜。次日，将烧瓶置入水浴，在烧瓶上方加回流冷凝管，先在62℃下反应1小时，再于水温100℃下常压蒸出乙醇，直至烧瓶内的液体不再沸腾，得一黄色油状液体，冷却后得到的蜡状固体即为改性苯胺，重量为135g。

2、本发明丙烯酸酯胶粘剂的配制

A组份的配制：将MMA 120g，ABS 30g和改性苯胺4g相互溶解在一起即得；

B组份的配制：将2-甲基丙烯酸15g，BPO 15g和滑石粉30g相互混合在一起即得。

将以上两种组份分别包装即得本发明丙烯酸酯胶粘剂，使用将两种组份按比例混合即可使用。

3、本发明丙烯酸酯胶粘剂的应用及性能测试

在边长和高度均为3cm的隔离纸制成的小盒中，先称入A组份12g，再称入B组份3.0g，搅拌均匀，在室温25℃下放置，固化时间为60min；固结物为均匀实体，无气泡和剧烈发热现象。胶粘剂各组份的室温贮存期可达到10个月，用于PC试件的胶接以及ABS试件的胶接，均为试件断裂，而黏合处不断裂(剪切强度σ≥6.4MPa)。用上述配方材料15g一次性浇注成型的试块，浸泡在80℃、40％浓度的硫酸水溶液中，连续浸泡28天，吸酸率小于0.7％。

Claims (7)

1、一种丙烯酸酯胶粘剂，分别由以下重量份的A，B两部分组成：A组分90～120份、B组分10～30份，A、B两种组分各自单独包装；其中A组分由下述重量份的原料混合在一起组成：甲基丙烯酸甲酯80～120份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20～35份和改性芳胺1～4份；B组分由下述重量份的原料混合在一起组成：过氧化苯甲酰3～15份、甲基丙烯酸5～15份和滑石粉10～30份。

2、按照权利要求1的丙烯酸酯胶粘剂，其特征是A，B两部分的重量份是：A组分100份、B组分20份，A、B两种组分各自单独包装；其中A组分由下述重量份的原料混合在一起组成：甲基丙烯酸甲酯100份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物27.5份和改性芳胺2份；B组分由下述重量份的原料混合在一起组成：过氧化苯甲酰10份、甲基丙烯酸10份和滑石粉20份。

3、按照权利要求1的丙烯酸酯胶粘剂，其特征是所述的改性芳胺由以下步骤制备而成：

将摩尔比为1∶1的芳胺和含氧化合物溶于乙醇中，加入占芳胺和含氧化合物总重量的0.5％～5.0％的叔胺或乙二胺为催化剂，将上述反应物在搅拌下于20℃～30℃范围内反应4小时～24小时，然后将反应物缓慢升温至60℃反应2小时，再升温至80℃～100℃将溶剂蒸出，蒸发溶剂后所得到的液体充分冷却后即为改性芳胺。

4、按照权利要求3所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征是所述的含氧化合物为丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、糠醇缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、环氧氯丙烷、环氧乙烷或环氧丙烷。

5、按照权利要求3所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征是所述的芳胺为苯胺、对甲基苯胺或对羟基苯胺。

6、按照权利要求3所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征是所述的叔胺为2，4，6三(二甲胺基甲基)苯酚。

7、一种权利要求1所述丙烯酸胶粘剂的应用方法，包括以下步骤：

将90～120重量份的A组分和10～30重量份的B组分混合在一起，搅拌均匀，用于涂抹于需粘合的物件，或用于灌封和浇注物件。