一种快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂及其制备方法，包含：100份特殊硅烷改性树脂、20‑40份增塑剂、20‑40份炭黑、80‑110份碳酸钙、0.5‑2份紫外线吸收剂、0.5‑2份光稳定剂、0.5‑2份抗氧剂、2‑8份脱水剂、2‑8份粘结促进剂、1‑5份催化剂。本发明具有表干速度快，在温度(23±2)℃，相对湿度(50±5)％条件下，表干时间1‑5分钟，固化速度4.0mm/24h，胶体粘度超过150万厘泊。在温度5℃、相对湿度30％时，表干时间依然可在15‑20分钟，固化速度2.5mm/24h，剪切强度0.4MPa/3h、1.2MPa/24h、3.5MPa/168h。此产品施工时无需底涂剂，固化后的胶层本体拉伸强度5MPa，广泛应用于电梯加强筋以及封头的粘结，轨道交通以及工程机械等领域的风挡、侧窗玻璃的粘结。

说明书

技术领域

本发明涉及单组份湿固化硅烷改性密封胶技术领域。特别涉及一种快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着轨道交通行业、电梯等行业往减震降噪，以及轻量化方面的发展，新型的“粘接”工艺有着独特的优势，其中，单组份湿固化聚氨酯在轨道交通行业中是重要的结构粘接材料。但此单组份湿固化聚氨酯胶粘剂，受温度和湿气的影响比较敏感，固化机理决定了其反应生产二氧化碳，夏季高温高湿条件下容易发泡，冬季低温低湿条件下，表干时间和固化速度又会变的很慢，初始定位差，造成生产节拍变慢。同时单组份湿固化聚氨酯对粘结的基材有一定限制，在风挡玻璃、侧窗玻璃，以及电梯行业的镀锌件的粘结上，不是特别好，得涂刷底涂剂才能粘结的比较牢固，底涂剂中含有大量的溶剂，造成环境污染等问题。而采用特殊硅烷改性树脂制备的胶粘剂本身耐候性好，硅烷改性不存在高温高湿时胶体发泡，也可解决低温下固化速度慢的问题，同时对粘结基材的普适性也较广，但硅烷改性体系的强度不及聚氨酯高。因此，开发快速表干固化，具有快速定位能力且高强度的硅烷改性胶粘剂有着重要的意义。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有硅烷改性体系胶粘剂所存在的上述技术问题而提供一种快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂。该硅烷改性胶粘剂采用特殊牌号的特殊硅烷改性树脂，以及配方的优化调整，可制备出具有高强度的且在低温低湿下具有较快表干时间、固化速度，以及高触变初始定位能力的硅烷改性胶粘剂。在轨道交通如客车、火车、重卡驾驶室、船舶、集装箱，电梯、空调、通风管路等需要永久弹性粘接的部位有着重要的应用。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供上述快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

在本发明的一个优选实施例中，所述的特殊硅烷改性树脂是端基为二甲氧基或三甲氧基的硅烷改性树脂。

在本发明的一个优选实施例中，所述的增塑剂为烷基磺酸苯酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异十一酯、聚醚多元醇中的一种或任意两种以上的混合。

在本发明的一个优选实施例中，所述的触变补强填料为高结构炭黑。

在本发明的一个优选实施例中，所述的补强填充材料为轻质碳酸钙、纳米碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉、高岭土中的一种或任意两种以上的混合。

在本发明的一个优选实施例中，所述的紫外线吸收剂为苯并三唑类。

在本发明的一个优选实施例中，所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述的脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、单官能团异氰酸酯Additive TI中的一种或两者的混合。

在本发明的一个优选实施例中，所述的粘结促进剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、双-(γ-三甲氧基硅丙基)胺中的一种或任意两种以上的混合。

在本发明的一个优选实施例中，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、高活性螯合有机锡中的任意一种或两者的混合。

作为本发明第二方面的一种快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将100份特殊硅烷改性树脂、20-40份增塑剂、20-40份炭黑、80-110份碳酸钙、0.5-2份紫外线吸收剂、0.5-2份光稳定剂、0.5-2份抗氧剂分批投入到行星动力混合机中搅拌成无粉料的膏状混合物。在真空＜-0.095MPa条件下高速分散剪切，同时升温至90-120℃，高温脱水2h。然后通冷却水降温至20-45℃，得到基料；

(2)加入2-8份脱水剂，低速搅拌0.5-1.5h，化学脱水；

(3)将2-8份粘结促进剂和1-5份催化剂一并投入，开真空混合搅拌0.5h，出料分装规格包装。

由于采用了如上的技术方案，本发明的快表干速定位高强度的硅烷改性胶粘剂在较低温度下能够快速表干，依靠较快的固化速度和较大的触变性粘稠度快速定位能力，同时在固化好之后，提供高强度的粘结。在使用时免底涂剂，用于电梯加强筋以及封头的粘结，轨道交通以及工程机械等领域的风挡、侧窗玻璃的粘结。

具体实施方式

以下通过实施例的方式进一步说明本发明，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

100份硅烷改性树脂，30份PPG3000聚醚多元醇，25份高结构炭黑，77.5份纳米碳酸钙，1份紫外线吸收剂，1份光稳定剂，1份抗氧剂，0.2份TI脱水剂，3.8份KH171脱水剂，0.7份KH540粘结促进剂，2.2份KH792粘结促进剂，2份螯合有机锡催化剂。

制备工艺：

(1)将100份硅烷改性树脂、30份PPG3000聚醚多元醇、25份高结构炭黑、77.5份纳米碳酸钙、1份紫外线吸收剂、1份光稳定剂、1抗氧剂分批投入到行星动力混合机中搅拌成无粉料的膏状混合物。在真空＜-0.095MPa条件下高速分散剪切，同时升温至90-120℃，高温脱水2h。然后通冷却水降温至20-45℃，得到基料；

(2)加入0.5份TI脱水剂，3.8份KH171脱水剂，低速搅拌0.5-1.5h，化学脱水。

(3)将0.7份KH540粘结促进剂，2.2份KH792粘结促进剂和2份螯合有机锡催化剂一并投入，开真空混合搅拌0.5h，出料分装规格包装。

实施例2

100份硅烷改性树脂，30份PPG3000聚醚多元醇，25份高结构炭黑，77.5份纳米碳酸钙，1份紫外线吸收剂，1份光稳定剂，1份抗氧剂，2份KH171脱水剂，3份KH792粘结促进剂，2份催化剂螯合有机锡。

制备方法同实施例1。

实施例3

100份硅烷改性树脂，25份PPG3000聚醚多元醇，27.2份高结构炭黑，85份纳米碳酸钙，1份紫外线吸收剂，1份光稳定剂，1份抗氧剂，2份KH171脱水剂，3份KH792粘结促进剂，2份催化剂螯合有机锡。

制备方法同实施例1。

实施例4

100份硅烷改性树脂，20份DIDP增塑剂，25份高结构炭黑，85份纳米碳酸钙，1份紫外线吸收剂，1份光稳定剂，1份抗氧剂，2份KH171脱水剂，3份KH792粘结促进剂，3份螯合有机锡催化剂。

制备方法同实施例1。

测试结果如下：