双组分丙烯酸酯结构胶粘剂及其制备方法

摘要

双组分丙烯酸酯结构胶粘剂及其制备方法。属于丙烯酸酯结构胶粘剂技术领域。它主要是解决现有丙烯酸酯胶粘剂的耐水性较差，尤其是耐湿热性方面较差的问题。它的主要特征是：主剂组分：42％～85％Wt丙烯酸酯单体，0％～12％Wt甲基丙烯酸，0％～30％Wt弹性体，0.01％～1％Wt稳定剂，0％～30％Wt增韧树脂，环氧树脂0％～35％Wt，0.5％～5.5％Wt过氧化物；固化剂组分：40％～90％Wt丙烯酸酯单体，0％～30％Wt弹性体，0％～20％Wt甲基丙烯酸，1％～10％Wt促进剂，0％～40％Wt增韧树脂，环氧树脂0％～35％Wt，0％～25％Wt无机填料；主剂和固化剂中至少有一个组分含有10％～30％Wt弹性体；至少有一个组分含有5％～40％Wt增韧树脂。本发明用于多种材质的自粘和互粘。

说明书

技术领域

本发明属于双组分丙烯酸酯结构胶粘剂技术领域，具体涉及一种耐水性能优异的双组分丙烯酸酯结构胶粘剂及其制备方法。

背景技术

由于快固型丙烯酸酯结构胶粘剂具有室温快速固化、强度高、韧性好、可油面粘接、适应性强、工艺简便等显著特点，因此广泛用于宇航、航空、汽车、机械、舰船、电子、电器、仪表、建筑、家具、玩具、铁路车辆、土木工程、工艺美术等行业的结构粘接、小件装配、大件组装、应急修复、防渗堵漏、铭牌粘贴等。在尖端技术和高科技方面也得到了较好的应用。

一般来说，丙烯酸酯胶粘剂的耐水性是比较差的，尤其是耐湿热性方面。通常的丙烯酸酯胶在150℃烘3小时，冷却后放入水中浸泡3天，拉伸剪切强度只有几个兆帕，保持率一般在50％左右。由于丙烯酸酯的耐水性能的限制，影响了丙烯酸酯胶的应用范围。开发出一种耐水性能良好的产品就十分必要了。

发明内容

本发明针对上述不足之处而提供一种耐水性能优异的双组分丙烯酸酯结构胶。本发明通过添加一定量的无机填料，明显的改善了丙烯酸酯耐湿热性能。运用本发明制备出的丙烯酸酯胶粘剂不仅常温下的拉伸剪切强度大，达到25.01MPa，而且在150℃烘3小时，冷却后放入水中浸泡3天的条件下仍然有24.58Mpa，保持率达到98％，效果十分的显著。

本发明的进一步目的是提供一种制备上述双组分丙烯酸酯结构胶的方法。

本发明丙烯酸酯结构胶的技术解决方案是：一种双组分丙烯酸酯结构胶粘剂，主剂和固化剂配比为1∶1，其特征在于：(1)主剂组分：42％～85％Wt至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0％～12％Wt甲基丙烯酸，0％～30％Wt弹性体，0.01％～1％Wt稳定剂，0％～30％Wt增韧树脂，环氧树脂0％～35％Wt，0.5％～5.5％Wt过氧化物。(2)固化剂组分：40％～90％Wt至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0％～30％Wt弹性体0％～20％Wt甲基丙烯酸，1％～10％Wt促进剂，0％～40％Wt增韧树脂，环氧树脂0％～35％Wt，0％～25％Wt无机填料。(3)主剂和固化剂中至少有一个组分含有弹性体，弹性体含量为所在组分的10％～30％Wt。(4)主剂和固化剂中至少有一个组分含有增韧树脂，增韧树脂含量为所在组分的5％～40％Wt。

本发明中技术解决方案所说的单体可以是至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体是单甲基丙烯酸酯单体、二甲基丙烯酸酯单体、多甲基丙烯酸酯单体或其混合物。

本发明中技术解决方案所说的过氧化物是氢过氧化物类化合物、二酰基过氧化物类化合物或其混合物。

本发明中技术解决方案所说的弹性体是氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚醚橡胶、SBS橡胶类弹性体或其混合物。

本发明中技术解决方案所说的稳定剂是酚类化合物、醌类化合物或其混合物。

本发明中技术解决方案所说的增韧树脂是ABS、MBS、MBAS工程塑料或其混合物。

本发明中技术解决方案所说的促进剂是胺类、硫脲类、醛胺缩合物或其混合物。

本发明中技术解决方案所说的无机填料是硅酸铝。

本发明中技术解决方案所说的双组分丙烯酸酯结构胶粘剂的制备方法，其特征在于主剂的制备方法为：42％～85％Wt至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0％～12％Wt甲基丙烯酸，0％～30％Wt弹性体，0.01％～1％Wt稳定剂，0％～30％Wt增韧树脂，环氧树脂0％～35％Wt，投入反应釜中，常温下搅拌48～72h，使之成均匀液体，再投入0.5％～5.5％Wt过氧化物，搅拌12～24h；固化剂的制备方法为：40％～90％Wt至少含有1个乙烯基的丙烯酸酯单体，0％～23％Wt弹性体0％～20％Wt甲基丙烯酸，1％～10％Wt促进剂，0％～40％Wt增韧树脂，环氧树脂0％～35％Wt，投入反应釜中，常温下搅拌48～72h，使之成为均匀液体，再投入0％～25％Wt无机填料，常温下搅拌24～48h。

采用本发明方法制备的双组分丙烯酸酯结构胶粘剂是一种耐水性能优异的丙烯酸酯结构胶，用于多种材质的自粘和互粘。在机械制造和维修领域具有广泛的应用。

本发明的双组分丙烯酸酯结构胶粘剂的相关性能测试，所使用的试片为铝试片。

下列实施例将更详细介绍本发明，但本发明不局限于此。其中环氧甲基丙烯酸酯为自制甲基丙烯酸酯单体预聚物。

具体实施方式

实施例1：

配比                主剂            固化剂

甲基丙烯酸甲酯      64％Wt          48％Wt

甲基丙烯酸酯羟乙酯  10％Wt          5％Wt

ABS                 15％Wt          11.5％Wt

甲基丙烯酸          6％Wt           18％Wt

丁腈橡胶                            14％Wt

取代硫脲                            3.5％Wt

1、4-对苯二酚       0.1％Wt

异丙苯过氧化氢      5.1％Wt

制备方法：

主剂制备方法为：64％Wt甲基丙烯酸甲酯，10％Wt甲基丙烯酸酯羟乙酯，15％Wt ABS，6％Wt甲基丙烯酸，0.1％Wt1、4-对苯二酚，投入反应釜中，常温下搅拌48～72h，使之成均匀液体，再投入5.1％Wt异丙苯过氧化氢，搅拌12～24h。

固化剂制备方法为：48％Wt甲基丙烯酸甲酯，  5％Wt甲基丙烯酸酯羟乙酯，11.5％Wt ABS，18％Wt甲基丙烯酸，14％Wt丁腈橡胶，3.5％Wt取代硫脲，投入反应釜中，常温下搅拌59h，使之成为均匀液体。

性能测试：

1、稳定性  将丙烯酸酯结构胶装入40g铝管中密封，自然放置，测定出现凝胶的时间。

2、拉伸剪切强度 按GB/T 7124-1986执行

3、耐水性  将粘好的铝试片放入150℃鼓风干燥箱中烘3小时，冷却至室温，放入水中浸泡3天后干燥，测试其拉伸剪切强度。

4、保持率2和3实测值相比的百分数。

测试结果见表1。

实施例2：

配比                主剂           固化剂

甲基丙烯酸甲酯      56％Wt         58％Wt

ABS                 15％Wt         18％Wt

甲基丙烯酸          5％Wt          18％Wt

醛胺缩合物                         6％Wt

氯磺化聚乙烯        21％Wt

异丙苯过氧化氢      3％Wt

1、4-对苯二酚       0.08％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例3：

配比                主剂           固化剂

甲基丙烯酸甲酯      62％Wt         66％Wt

ABS                 6％Wt          14％Wt

甲基丙烯酸          6％Wt

醛胺缩合物                         5％Wt

硅酸铝                             15％Wt

氯磺化聚乙烯        24％Wt

异丙苯过氧化氢           2％Wt

1、4-对苯二酚            0.09％Wt

制作方法：

主剂制备方法为：62％Wt甲基丙烯酸甲酯，6％Wt ABS，6％Wt甲基丙烯酸，24％Wt氯磺化聚乙烯，0.01％Wt1、4-对苯二酚，投入反应釜中，常温下搅拌48～72h，使之成均匀液体，再投入2％Wt异丙苯过氧化氢，搅拌12～24h。

固化剂制备方法为：66％Wt甲基丙烯酸甲酯，14％Wt ABS，5％Wt醛胺缩合物，投入反应釜中，常温下搅拌62h，使之成为均匀液体，再投入15％Wt硅酸铝，常温下搅拌38h。

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例4：

配比              主剂          固化剂

甲基丙烯酸甲酯    62％Wt        68％Wt

ABS               6％Wt         17％Wt

甲基丙烯酸        6％Wt

醛胺缩合物                      5％Wt

环氧甲基丙烯酸酯                10％Wt

氯磺化聚乙烯      24％Wt

异丙苯过氧化氢    2％Wt

1、4-对苯二酚     0.09％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例5：

配比              主剂          固化剂

甲基丙烯酸甲酯    62％Wt        53％Wt

ABS                   6％Wt           13％Wt

甲基丙烯酸            6％Wt

醛胺缩合物                            4％Wt

环氧甲基丙烯酸酯                      30％Wt

氯磺化聚乙烯          24％Wt

异丙苯过氧化氢        2％Wt

1、4-对苯二酚         0.09％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例6：

配比                  主剂            固化剂

甲基丙烯酸甲酯        62％Wt          68％Wt

ABS                   6％Wt           17％Wt

甲基丙烯酸            6％Wt

醛胺缩合物                            5％Wt

酚醛环氧甲基丙烯酸酯                  10％Wt

氯磺化聚乙烯          24％Wt

异丙苯过氧化氢        2％Wt

1、4-对苯二酚         0.09％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例7：

配比                  主剂            固化剂

甲基丙烯酸甲酯        62％Wt          53％Wt

ABS                   6％Wt           13％Wt

甲基丙烯酸            6％Wt

醛胺缩合物                                4％Wt

三羟甲基三甲基丙烯酸酯                    30％Wt

氯磺化聚乙烯                 24％Wt

异丙苯过氧化氢               2％Wt

1、4-对苯二酚                0.09％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例8：

配比                         主剂         固化剂

甲基丙烯酸甲酯               62％Wt       53％Wt

ABS                          6％Wt        13％Wt

甲基丙烯酸                   6％Wt

氯磺化聚乙烯                 24％Wt

异丙苯过氧化氢               2％Wt

1、4-对苯二酚                0.09％Wt

醛胺缩合物                                4％Wt

环氧树脂E-44                              30％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例9：

配比                         主剂         固化剂

甲基丙烯酸甲酯               57％Wt       62％Wt

甲基丙烯酸羟乙酯                          8％Wt

丁腈橡胶                                  14％Wt

甲基丙烯酸                                12％Wt

取代硫脲                                  4％Wt

ABS                   22％Wt

环氧甲基丙烯酸酯      17％Wt

异丙苯过氧化氢        4％Wt

1、4-对苯二酚         0.08％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例10：

配比                  主剂            固化剂

甲基丙烯酸甲酯        57％Wt          62％Wt

甲基丙烯酸羟乙酯                      8％Wt

甲基丙烯酸                            12％Wt

取代硫脲                              4％Wt

丁腈橡胶                              14％Wt

ABS                   22％Wt

环氧树脂E-44          17％Wt

异丙苯过氧化氢        4％Wt

1、4-对苯二酚         0.08％Wt

性能测试同实施例1。

测试结果见表1。

实施例2、实施例4-10的制备方法按各自配比参照实施例1或实施例3制备。

表1