一種高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，膠粘劑為AB雙組分，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，A組分包括以下組分及配比：35％-45％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、10％-20％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀釋劑、15％-30％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增塑劑、20％-30％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增韌劑、0.5％-0.1％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的胺、0.5％-1％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的助劑、0.01％-0.05％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顏料、0.01％-0.1％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的阻聚劑；以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，B組分包括以下組分及配比：10％-20％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增韌劑、20％-25％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增塑劑、40％-45％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的引發(fā)劑、15％-20％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的填料。
【專利說明】一種高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)粘接用膠，特別是必須承受振動(dòng)和撞擊的金屬基材結(jié)構(gòu)粘接用膠，屬于化工領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著我國高鐵和城軌等明顯發(fā)展加快，對(duì)結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的性能提出了更高的要求。但是，一方面，市場(chǎng)上大多的結(jié)構(gòu)膠在固化的過程中都會(huì)產(chǎn)生較大的氣味，在要求生態(tài)文明這個(gè)大的社會(huì)背景下，不符合綠色環(huán)保的要求；另一方面，雖然我國國內(nèi)結(jié)構(gòu)膠也有突破，但是在性能上和國外同行相比還有較大差距，而且從國外進(jìn)口的結(jié)構(gòu)膠價(jià)格昂貴，增加了成本。為了迎合城軌和高鐵等的快速發(fā)展，市場(chǎng)上急需低成本的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種快速固化，低氣味，高粘接強(qiáng)度，耐復(fù)雜環(huán)境環(huán)條件的結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，膠粘劑為AB雙組分，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，A組分包括以下組分及配比:35%-45%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、10% -20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀釋劑、15% -30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增塑劑、20% -30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增韌劑、0.5% -0.1 %質(zhì)量分?jǐn)?shù)的胺、0.5% -1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的助劑、0.01% -0.05%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顏料、0.01% -0.1 %質(zhì)量分?jǐn)?shù)的阻聚劑；以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，B組分包括以下組分及配比:10% -20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增韌劑、20% -25%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增塑劑、40% -45%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的引發(fā)劑、15% -20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的填料。
[0005]其中，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體優(yōu)選甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯或丙烯酸異葵酯中的一種或幾種。
[0006]稀釋劑選自1，4- 丁二醇二縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚或新戊二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種。增塑劑為ABS橡膠等。增韌劑選自液體丁腈橡膠、液體端羧基丁腈橡膠或環(huán)氧丙烯酸酯中的一種或幾種。胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、羥乙基乙二胺、N-氨乙基哌嗪、羥乙基哌嗪、異佛爾酮二胺、雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷或雙(4-氨基環(huán)己基)_甲烷中的一種或幾種。助劑選自分散劑202、消泡劑A530或防凍劑乙二醇中的一種或幾種。填料為聚乙烯等。顏料優(yōu)選油溶類顏料。阻聚劑選自對(duì)苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2，6- 二丁基對(duì)甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一種或幾種。引發(fā)劑是過氧化物或偶氮類引發(fā)劑。
[0007]本發(fā)明同時(shí)公開了上述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的制備方法，先將組分配比的增塑劑、稀釋劑、增韌劑加入反應(yīng)釜，在120°C，8000rpm的環(huán)境下攪拌2小時(shí)以上直至溶解成均一狀的膠體，再冷卻至40°C -50°C，添加丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、胺、助劑、顏料、阻聚劑并在此環(huán)境下仍以SOOOrpm的轉(zhuǎn)速攪拌I小時(shí)以上得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用；再將組分配比的的增韌劑、增塑劑、弓丨發(fā)劑、填料加入反應(yīng)釜在常溫下4000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。
[0008]使用時(shí)，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環(huán)境條件下，固化2-3小時(shí)即可。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果:
[0010]這種丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑能解決目前結(jié)構(gòu)膠國產(chǎn)性能不高,依賴進(jìn)口成本過高的困境，降低成本；固化氣味較小，對(duì)環(huán)境無害；粘結(jié)強(qiáng)度高，可粘合多種材質(zhì)；在多種復(fù)雜環(huán)境下使用，仍能保持相當(dāng)強(qiáng)度。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
[0012]以一具有代表性的丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑配方為例，先將20wt%的增塑劑、19wt%的稀釋劑、25wt%的增韌劑加入反應(yīng)釜，在120°C，8000rpm的環(huán)境下攪拌2小時(shí)以上直至溶解成均一狀的膠體，再冷卻至40°C -50°C,添加35wt%的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、0.5wt%的胺、0.5wt%的助劑、0.0lwt %的顏料、0.0lwt %的阻聚劑并在此環(huán)境下仍以8000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌I小時(shí)以上得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用；將1wt %的增韌劑、25wt %的增塑劑、45wt %的引發(fā)劑、20wt %質(zhì)量分?jǐn)?shù)的填料加入反應(yīng)釜在常溫下4000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。
[0013]使用時(shí)，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環(huán)境條件下，固化2-3小時(shí)即可。
[0014]該結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑粘合強(qiáng)度高，可粘合多種基材，無毒，氣味低，它是為電子組件結(jié)構(gòu)粘接而設(shè)計(jì)的，符合低鹵要求。室溫迅速固化成堅(jiān)韌，有彈性的粘合物。靜態(tài)混合之后，給粘合的組件加強(qiáng)熱固化時(shí)間可以縮短。低溫下仍能使用，但固化時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。典型的應(yīng)用包括結(jié)構(gòu)粘接的塑料和必須承受的振動(dòng)和撞擊的金屬元件，比如顯示屏，頂蓋，結(jié)構(gòu)性幀的存儲(chǔ)模塊和便攜設(shè)備市場(chǎng)中的類似應(yīng)用。
[0015]實(shí)施例2
[0016]以一具有代表性的丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑配方為例，先將21wt%的增塑劑、15wt%的稀釋劑、26wt%的增韌劑加入反應(yīng)爸，在120°C，8000rpm的環(huán)境下攪拌2小時(shí)以上直至溶解成均一狀的膠體，再冷卻至40°C -50°C,添加37wt%的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、0.5wt%的胺、0.5wt%的助劑、0.0lwt %的顏料、0.0lwt %的阻聚劑并在此環(huán)境下仍以8000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌I小時(shí)以上得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用；將15wt %的增韌劑、25wt %的增塑劑、40wt %的引發(fā)劑、20wt %質(zhì)量分?jǐn)?shù)的填料加入反應(yīng)釜在常溫下4000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。
[0017]使用時(shí)，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環(huán)境條件下，固化2-3小時(shí)即可。
[0018]經(jīng)檢測(cè)，丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠的A與B組分無明顯顆粒，混合固化過程中氣味小，初固時(shí)間300s-500s，固化24h以上時(shí)拉伸強(qiáng)度>14MPa，經(jīng)40°C、95% RH高溫高濕測(cè)試，膠體強(qiáng)度保持70以上。由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該膠粘劑已達(dá)到了使用要求。
[0019]以上所述本發(fā)明的實(shí)施例方案，都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說明而不能限制本發(fā)明，權(quán)利要求書指出了本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何比例改變，若沒有帶來其他顯著的、意想不到效果，都應(yīng)認(rèn)為也包括在本權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:膠粘劑為AB雙組分，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，A組分包括以下組分及配比:35% -45%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、10% -20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀釋劑、15% -30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增塑劑、20% -30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增韌劑、0.5% -0.1 %質(zhì)量分?jǐn)?shù)的胺、0.5% -1 %質(zhì)量分?jǐn)?shù)的助劑、0.01% -0.05%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顏料、0.01% -0.1 %質(zhì)量分?jǐn)?shù)的阻聚劑；以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，B組分包括以下組分及配比:10% -20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增韌劑、20% -25%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增塑劑、40% -45%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的引發(fā)齊U、15% -20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯或丙烯酸異葵酯中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述稀釋劑選自1，4-丁二醇二縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚或新戊二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述增塑劑為ABS橡膠；所述填料為聚乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述增韌劑選自液體丁腈橡膠、液體端羧基丁腈橡膠或環(huán)氧丙烯酸酯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、羥乙基乙二胺、N-氨乙基哌嗪、羥乙基哌嗪、異佛爾酮二胺、雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷或雙(4-氨基環(huán)己基)-甲烷中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述助劑選自分散劑202、消泡劑A530或防凍劑乙二醇中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述顏料為油溶類顏料；所述引發(fā)劑是過氧化物或偶氮類引發(fā)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑，其特征在于:所述阻聚劑選自對(duì)苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2，6- 二丁基對(duì)甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一種或幾種。
10.一種權(quán)利要求1至9之一所述的高性能結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的制備方法,其特征在于: 先將組分配比的增塑劑、稀釋劑、增韌劑加入反應(yīng)釜，在120°C，8000rpm的環(huán)境下攪拌2小時(shí)以上直至溶解成均一狀的膠體，再冷卻至40°C -50°C，添加丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、胺、助劑、顏料、阻聚劑并在此環(huán)境下仍以SOOOrpm的轉(zhuǎn)速攪拌I小時(shí)以上得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用； 再將組分配比的的增韌劑、增塑劑、引發(fā)劑、填料加入反應(yīng)釜在常溫下4000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結(jié)構(gòu)粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。 使用時(shí)，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環(huán)境條件下，固化2-3小時(shí)即可。
【文檔編號(hào)】C09J4/02GK104312459SQ201410655880
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】王博 申請(qǐng)人:南京艾布納密封技術(shù)有限公司