本發(fā)明涉及濾清器膠粘劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種機(jī)油濾清器熱固化膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：濾清器是保證發(fā)動機(jī)耐久性和可靠性的關(guān)鍵部件之一，通常分為空氣、機(jī)油和燃油濾清器，其中機(jī)油清濾器，又稱為機(jī)油格，用于去除機(jī)油中的灰塵、金屬顆粒、碳沉淀物和煤煙顆粒等雜質(zhì)，保護(hù)發(fā)動機(jī)。隨著排放法規(guī)的逐步實施，發(fā)動機(jī)技術(shù)進(jìn)步對濾清器產(chǎn)品提出了新的更高的要求，這越發(fā)顯現(xiàn)出濾清器對發(fā)動機(jī)配套的重要性。并隨著科技的發(fā)展，濾清器在結(jié)構(gòu)上漸趨統(tǒng)一，多用紙質(zhì)濾清器進(jìn)行過濾。濾清器膠粘劑是用于濾清器紙質(zhì)濾芯與金屬端蓋的粘接，其中不同的濾清器對所用膠粘劑的要求不同?？諝鉃V清器可用室溫固化的膠粘劑，而機(jī)油和燃油濾清器，由于工作溫度較高，不適合使用室溫固化膠粘劑，多用熱固化膠粘劑，并且為了使燃油更充分燃燒和減少汽車尾氣的排放，汽油中還加入部分的甲醇或乙醇，這些醇類物質(zhì)可溶解、抽提膠粘劑的某些成分，致使濾清器濾芯與端蓋粘接強(qiáng)度降低甚至脫落，造成濾清器提前報廢，從而會造成發(fā)動機(jī)早起磨損，減少使用壽命。目前，國內(nèi)使用的機(jī)油濾清器熱固化膠粘劑存在以下缺點：1)固化后的膠體內(nèi)發(fā)泡孔，膠體不密實；2)粘結(jié)強(qiáng)力差；3)生產(chǎn)過程中煙霧大，氣味重，環(huán)保測試無法通過歐盟REACH法規(guī)；4)膠料粗糙，外觀差。遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外機(jī)油濾清器熱固化膠粘劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，因此，急需開發(fā)一種環(huán)保型、耐高溫、耐油、粘接強(qiáng)度高、耐老化性能好的機(jī)油濾清器熱固化膠粘劑，來滿足國內(nèi)日益增長的需求，扭轉(zhuǎn)過去需要大量進(jìn)口國外高端膠黏劑的局面。公開號為CN105647440A的中國專利申請公開了一種熱塑性膠粘劑及其制備方法，該膠黏劑由以下重量份數(shù)的原料組成：丙烯酸酯類共聚物50-60份、促進(jìn)劑9-16份、稀釋劑15-25份、填料8-15份，其中，促進(jìn)劑由以下重量份數(shù)的原料組成：氯化亞錫6-9份、辛酸亞錫3-7份；稀釋劑由以下重量份數(shù)的原料組成：環(huán)氧丙烷苯基醚8-13份、二縮水甘油醚7-12份；填料由以下重量份數(shù)的原料組成：氣相二氧化硅5-10份，鋁粉3-5份。該熱塑性膠粘劑中所用的氯化亞錫和辛酸亞錫的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，容易被氧化，因此對膠粘劑的制備和使用工藝具有嚴(yán)格的要求，限制其應(yīng)用。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明目的在于提供一種環(huán)保型、耐高溫、耐油、粘接強(qiáng)度高、耐老化性能好的機(jī)油濾清器熱固化膠粘劑，以提高濾清器的品質(zhì)，滿足國內(nèi)市場需求。本發(fā)明提供一種機(jī)油濾清器熱固化膠粘劑，所述的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂15～25％、環(huán)氧樹脂10～15％、增塑劑20～30％、改性咪唑衍生物1～3％、乙撐雙硬脂酸酰胺2～4％、碳酸鈣25～35％、稀釋劑1～2％、十六酸季戊四醇酯2～4％、氧化鈣2～4％和鈣鋅穩(wěn)定劑1～3％。優(yōu)選地，所述的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂20％、環(huán)氧樹脂10％、增塑劑20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撐雙硬脂酸酰胺4％、碳酸鈣35％、稀釋劑1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化鈣4％和鈣鋅穩(wěn)定劑1.5％。進(jìn)一步地，所述的增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:(0.2～1):(0.1～0.6)的質(zhì)量比組成。優(yōu)選地，所述的增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的質(zhì)量比組成。進(jìn)一步地，所述的改性咪唑衍生物制備方法包括以下步驟：取2,3-二羥甲基取代咪唑和琥珀酸酐混合，按混合物與乙醇的質(zhì)量比為1:8的比例加入乙醇進(jìn)行溶解，同時加入磷鎢酸作為催化劑，所述磷鎢酸在體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％，在80℃條件下反應(yīng)2～3h，然后進(jìn)行減壓蒸餾除去乙醇和未反應(yīng)完的琥珀酸酐，再用柱層析法進(jìn)一步除去未反應(yīng)完的2,3-二羥甲基取代咪唑，即得改性咪唑衍生物。其中，上述改性咪唑衍生物制備方法中2,3-二羥甲基取代咪唑和琥珀酸酐的質(zhì)量比為1:(1～3)。優(yōu)選地，所述2,3-二羥甲基取代咪唑和琥珀酸酐的質(zhì)量比為1:2。進(jìn)一步地，所述稀釋劑為無味煤油。此外，本發(fā)明還提供一種所述的熱固化膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：(1)取聚氯乙烯糊狀樹脂和增塑劑混合，進(jìn)行高速分散攪拌30min；(2)將步驟(1)高速分散后的物料與環(huán)氧樹脂、改性咪唑衍生物、乙撐雙硬脂酸酰胺、碳酸鈣、稀釋劑、十六酸季戊四醇酯、氧化鈣和鈣鋅穩(wěn)定劑混合，置于反應(yīng)釜中，50℃反應(yīng)1h，得膠料；(3)使用砂磨機(jī)對膠料進(jìn)行碾磨至細(xì)度為45μm以下，即得熱固化膠粘劑。本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑以聚氯乙烯糊狀樹脂作為主體材料，以環(huán)氧樹脂作為增粘劑，使膠粘劑具有良好的力學(xué)性能、粘結(jié)性能和耐高溫、耐油性能。并以環(huán)保型的對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯復(fù)配物作為增塑劑，通過與樹脂分子形成次價鍵力，降低分子鏈的結(jié)晶，使樹脂的加工性顯著提高，當(dāng)三者以1:(0.2～1):(0.1～0.6)的質(zhì)量比組成時，與樹脂的相容性好，增塑效率高，耐久性和耐老化性好，且當(dāng)三者以1:0.6:0.2的質(zhì)量比組成時，增塑效果最佳。本發(fā)明以咪唑衍生物中的2,3-二羥甲基取代咪唑與琥珀酸酐為原料在高溫條件下進(jìn)行改性處理，并以磷鎢酸作為催化劑，使2,3-二羥甲基取代咪唑與琥珀酸酐反應(yīng)生成咪唑琥珀酸鹽改性物，所得的改性咪唑衍生物具有優(yōu)良的固化性能，且性質(zhì)穩(wěn)定，儲存期顯著延長，可作為潛伏性固化劑與環(huán)氧樹脂合用，所得的固化產(chǎn)物具有良好的耐熱性和機(jī)械性能。本發(fā)明所述的乙撐雙硬脂酸酰胺可通過調(diào)節(jié)膠粘劑的黏度以及觸變性，使膠粘劑易于進(jìn)行濾清器紙質(zhì)濾芯與金屬端蓋的粘接，并可改善樹脂的耐熱性和抗靜電性。所述的十六酸季戊四醇酯可通過包覆碳酸鈣、氧化鈣，使填料充分緊密地分散于樹脂中，并使固化后的膠體內(nèi)無發(fā)泡孔，膠體密實。此外，本發(fā)明以氧化鈣和碳酸鈣進(jìn)行復(fù)配，可減少加熱固化時產(chǎn)生的揮發(fā)物，并以無味煤油作為稀釋劑，可減少生產(chǎn)過程中煙霧的形成并降低氣味，提高膠黏劑的環(huán)保性能。同時，利用砂磨機(jī)將膠料碾磨細(xì)度達(dá)到45μm以下，外觀明顯改善，膠料細(xì)膩，符合歐美標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：(1)本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑性能穩(wěn)定可靠，粘接強(qiáng)度高，且耐高溫、耐油、耐老化性能好，經(jīng)固化后的膠體內(nèi)無發(fā)泡孔，膠體密實，具有優(yōu)良的力學(xué)和機(jī)械性能，不但適合濾清器使用，也可作為金屬、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等材質(zhì)的粘結(jié)使用。(2)本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑膠料細(xì)膩，粒度達(dá)到45μm以下，外觀好，符合歐美標(biāo)準(zhǔn)。(3)本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑生產(chǎn)、使用過程中煙霧、氣味小，環(huán)保測試通過歐盟REACH法規(guī)，具有高性能、環(huán)保型等優(yōu)點。具體實施方式以下通過具體實施方式進(jìn)一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅限于以下實施例。實施例1改性咪唑衍生物制備取2,3-二羥甲基取代咪唑12.4g和琥珀酸酐24.8g混合，按混合物與乙醇的質(zhì)量比為1:8的比例加入乙醇進(jìn)行溶解，同時加入磷鎢酸作為催化劑，所述磷鎢酸在體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％，在80℃條件下反應(yīng)2.5h，然后進(jìn)行減壓蒸餾除去乙醇和未反應(yīng)完的琥珀酸酐，再用柱層析法進(jìn)一步除去未反應(yīng)完的2,3-二羥甲基取代咪唑，即得改性咪唑衍生物，所述改性咪唑衍生物的收率為90.24％。實施例2熱固化膠粘劑制備本發(fā)明實施例2的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂20％、環(huán)氧樹脂10％、增塑劑20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撐雙硬脂酸酰胺4％、碳酸鈣35％、無味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化鈣4％和鈣鋅穩(wěn)定劑1.5％；其中，增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的質(zhì)量比組成；改性咪唑衍生物為實施例1制得的產(chǎn)物。制備方法：(1)取聚氯乙烯糊狀樹脂和增塑劑混合，進(jìn)行高速分散攪拌30min；(2)將步驟(1)高速分散后的物料與環(huán)氧樹脂、改性咪唑衍生物、乙撐雙硬脂酸酰胺、碳酸鈣、無味煤油、十六酸季戊四醇酯、氧化鈣和鈣鋅穩(wěn)定劑混合，置于反應(yīng)釜中，50℃反應(yīng)1h，得膠料；(3)使用砂磨機(jī)對膠料進(jìn)行碾磨至細(xì)度為45μm以下，即得熱固化膠粘劑。實施例3熱固化膠粘劑制備本發(fā)明實施例3的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂15％、環(huán)氧樹脂15％、增塑劑25％、改性咪唑衍生物1％、乙撐雙硬脂酸酰胺2％、碳酸鈣30％、無味煤油2％、十六酸季戊四醇酯4％、氧化鈣3％和鈣鋅穩(wěn)定劑3％。其中，增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:1:0.6的質(zhì)量比組成；改性咪唑衍生物為實施例1制得的產(chǎn)物。制備方法同實施例1。實施例4熱固化膠粘劑制備本發(fā)明實施例4的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂25％、環(huán)氧樹脂10％、增塑劑28％、改性咪唑衍生物2％、乙撐雙硬脂酸酰胺4％、碳酸鈣25％、無味煤油1％、十六酸季戊四醇酯2％、氧化鈣2％和鈣鋅穩(wěn)定劑1％。其中，增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:0.2:0.1的質(zhì)量比組成，改性咪唑衍生物為實施例1制得的產(chǎn)物。制備方法同實施例1。對比例1熱固化膠粘劑制備本發(fā)明對比例1的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂20％、環(huán)氧樹脂10％、增塑劑20％、2,3-二羥甲基取代咪唑1.5％、乙撐雙硬脂酸酰胺4％、碳酸鈣35％、無味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化鈣4％和鈣鋅穩(wěn)定劑1.5％；其中，增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的質(zhì)量比組成。制備方法參考實施例2，本對比例與實施例2的區(qū)別在于，以2,3-二羥甲基取代咪唑替換改性咪唑衍生物。對比例2熱固化膠粘劑制備本發(fā)明對比例2的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂24％、環(huán)氧樹脂10％、增塑劑20％、改性咪唑衍生物1.5％、碳酸鈣35％、無味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化鈣4％和鈣鋅穩(wěn)定劑1.5％；其中，增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的質(zhì)量比組成，改性咪唑衍生物為實施例1制得的產(chǎn)物。制備方法參考實施例2，本對比例與實施例2的區(qū)別在于，不添加乙撐雙硬脂酸酰胺，并相應(yīng)增加聚氯乙烯糊狀樹脂的配比。對比例3熱固化膠粘劑制備本發(fā)明對比例3的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂23％、環(huán)氧樹脂10％、增塑劑20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撐雙硬脂酸酰胺4％、碳酸鈣35％、無味煤油1％、氧化鈣4％和鈣鋅穩(wěn)定劑1.5％；其中，增塑劑由對苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的質(zhì)量比組成；改性咪唑衍生物為實施例1制得的產(chǎn)物。制備方法參考實施例2，本對比例與實施例2的區(qū)別在于，不添加十六酸季戊四醇酯，并相應(yīng)增加聚氯乙烯糊狀樹脂的配比。對比例4熱固化膠粘劑制備本發(fā)明對比例4的熱固化膠粘劑由以下重量百分比計的制備原料組成：聚氯乙烯糊狀樹脂20％、環(huán)氧樹脂10％、增塑劑20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撐雙硬脂酸酰胺4％、碳酸鈣35％、無味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化鈣4％和鈣鋅穩(wěn)定劑1.5％；其中，增塑劑為對苯二甲酸二辛酯；改性咪唑衍生物為實施例1制得的產(chǎn)物。制備方法參考實施例2，本對比例與實施例2的區(qū)別在于，增塑劑僅為對苯二甲酸二辛酯，不添加十二烷基吡咯烷酮和環(huán)氧糠油酸丁酯進(jìn)行復(fù)配。試驗例一、本發(fā)明熱固化膠粘劑性能檢測分別對本發(fā)明實施例2-4和對比例1-4制得的熱固化膠粘劑經(jīng)固化后得到的膠體進(jìn)行外觀檢測、沖擊強(qiáng)度檢測和耐熱老化性能檢測，其中，沖擊強(qiáng)度檢測試驗參照GB/T1043.1-2008標(biāo)準(zhǔn)，耐熱老化性能檢測在250℃條件下連續(xù)試驗48h。結(jié)果見下表1和表2。表1本發(fā)明熱固化膠粘劑的外觀、沖擊強(qiáng)度檢測結(jié)果組別外觀沖擊強(qiáng)度(J/cm-2)實施例2無發(fā)泡孔，膠體密實1.42實施例3無發(fā)泡孔，膠體密實1.39實施例4無發(fā)泡孔，膠體密實1.37對比例1出現(xiàn)發(fā)泡孔，膠體不密實0.73對比例2出現(xiàn)發(fā)泡孔，膠體不密實1.02對比例3出現(xiàn)發(fā)泡孔，膠體不密實0.78對比例4無發(fā)泡孔，膠體密實1.22結(jié)果顯示，本發(fā)明實施例2-4制得的熱固化膠粘劑經(jīng)固化后得到的膠體無發(fā)泡孔，膠體密實，且抗沖擊強(qiáng)度達(dá)1.30J/cm-2以上，而對比例1以2,3-二羥甲基取代咪唑替換改性咪唑衍生物作為潛伏型固化劑，或?qū)Ρ壤?不添加乙撐雙硬脂酸酰胺，或?qū)Ρ壤?不添加十六酸季戊四醇酯均導(dǎo)致熱固化膠粘劑經(jīng)固化后得到的膠體出現(xiàn)發(fā)泡孔，且抗沖擊強(qiáng)度減弱；對比例4僅以對苯二甲酸二辛酯作為增塑劑，不影響熱固化膠粘劑經(jīng)固化后得到的膠體外觀，但會使得膠體的沖擊強(qiáng)度稍減弱。以上結(jié)果表明，本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑具有優(yōu)良的機(jī)械性能。表2本發(fā)明熱固化膠粘劑的耐熱老化性能檢測結(jié)果結(jié)果顯示，本發(fā)明實施例2-4制得的熱固化膠粘劑經(jīng)固化后得到的膠體在250℃處理24h的剪切強(qiáng)度變化不大，在48h變化明顯，耐熱老化性能良好，而對比例1-4制得的熱固化膠粘劑經(jīng)固化后得到的膠體耐熱老化性能均有不同程度的減弱。以上結(jié)果表明，本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑具有優(yōu)良的耐熱老化性能。試驗例二、本發(fā)明熱固化膠粘劑耐高油溫試驗分別使用本發(fā)明實施例2-4和對比例1-4制得的熱固化膠粘劑對機(jī)油紙質(zhì)濾清器中的紙質(zhì)濾芯與金屬端蓋進(jìn)行粘接，并將粘接后的機(jī)油濾清器置于135℃的機(jī)油內(nèi)浸泡192h，觀察紙質(zhì)濾芯是否出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象，結(jié)果見下表3。表3本發(fā)明熱固化膠粘劑的耐高油溫試驗結(jié)果組別現(xiàn)象結(jié)論實施例2沒有出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象耐高油溫實施例3沒有出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象耐高油溫實施例4沒有出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象耐高油溫對比例1出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象不耐高油溫對比例2出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象不耐高油溫對比例3出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象不耐高油溫對比例4沒有出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象耐高油溫結(jié)果顯示，本發(fā)明實施例2-4制得的熱固化膠粘劑具有良好的耐高油溫性能，而對比例1以2,3-二羥甲基取代咪唑替換改性咪唑衍生物作為潛伏型固化劑，或?qū)Ρ壤?不添加乙撐雙硬脂酸酰胺，或?qū)Ρ壤?不添加十六酸季戊四醇酯均導(dǎo)致熱固化膠粘劑的耐高油溫性能減弱，使濾芯出現(xiàn)脫膠、破裂現(xiàn)象；對比例4僅以對苯二甲酸二辛酯作為增塑劑，不影響熱固化膠粘劑的耐高油溫性能。以上結(jié)果表明，本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑具有優(yōu)良的耐高油溫性能。試驗例三、本發(fā)明熱固化膠粘劑粘接性能檢測分別使用本發(fā)明實施例2-4和對比例1-4制得的熱固化膠粘劑對機(jī)油紙質(zhì)濾清器中的紙質(zhì)濾芯與金屬端蓋進(jìn)行粘接，檢測粘接2h后將濾芯與金屬端蓋分開需要的拉力，結(jié)果見下表4。表4本發(fā)明熱固化膠粘劑的粘接性能檢測結(jié)果組別實施例2實施例3實施例4對比例1對比例2對比例3對比例4拉力(kg)22.3522.2722.2015.6520.6716.9417.18結(jié)果顯示，本發(fā)明實施例2-4制得的熱固化膠粘劑具有良好的粘接性能，而對比例1以2,3-二羥甲基取代咪唑替換改性咪唑衍生物作為潛伏型固化劑，或?qū)Ρ壤?不添加十六酸季戊四醇酯，或?qū)Ρ壤?僅以對苯二甲酸二辛酯作為增塑劑，均導(dǎo)致熱固化膠粘劑的粘接性能減弱；對比例3不添加乙撐雙硬脂酸酰胺，對熱固化膠粘劑的粘接性能影響不大。以上結(jié)果表明，本發(fā)明提供的熱固化膠粘劑具有優(yōu)良的粘接性能。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3