一種高性能結構粘接膠粘劑及制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能結構粘接膠粘劑，膠粘劑為AB雙組分，以質量百分數計，A組分包括以下組分及配比：35％-45％質量分數的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、10％-20％質量分數的稀釋劑、15％-30％質量分數的增塑劑、20％-30％質量分數的增韌劑、0.5％-0.1％質量分數的胺、0.5％-1％質量分數的助劑、0.01％-0.05％質量分數的顏料、0.01％-0.1％質量分數的阻聚劑；以質量百分數計，B組分包括以下組分及配比：10％-20％質量分數的增韌劑、20％-25％質量分數的增塑劑、40％-45％質量分數的引發劑、15％-20％質量分數的填料。
【專利說明】一種高性能結構粘接膠粘劑及制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種結構粘接用膠，特別是必須承受振動和撞擊的金屬基材結構粘接用膠，屬于化工領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國高鐵和城軌等明顯發展加快，對結構粘接膠粘劑的性能提出了更高的要求。但是，一方面，市場上大多的結構膠在固化的過程中都會產生較大的氣味，在要求生態文明這個大的社會背景下，不符合綠色環保的要求；另一方面，雖然我國國內結構膠也有突破，但是在性能上和國外同行相比還有較大差距，而且從國外進口的結構膠價格昂貴，增加了成本。為了迎合城軌和高鐵等的快速發展，市場上急需低成本的高性能結構粘接膠粘劑。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供了一種快速固化，低氣味，高粘接強度，耐復雜環境環條件的結構粘接膠粘劑。
[0004]實現本發明目的的技術解決方案為:一種丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能結構粘接膠粘劑，膠粘劑為AB雙組分，以質量百分數計，A組分包括以下組分及配比:35%-45%質量分數的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、10% -20%質量分數的稀釋劑、15% -30%質量分數的增塑劑、20% -30%質量分數的增韌劑、0.5% -0.1 %質量分數的胺、0.5% -1%質量分數的助劑、0.01% -0.05%質量分數的顏料、0.01% -0.1 %質量分數的阻聚劑；以質量百分數計，B組分包括以下組分及配比:10% -20%質量分數的增韌劑、20% -25%質量分數的增塑劑、40% -45%質量分數的引發劑、15% -20%質量分數的填料。
[0005]其中，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體優選甲基丙烯酸環己酯、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-甲基環己基)甲烷或雙(4-氨基環己基)_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。顏料優選油溶類顏料。阻聚劑選自對苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2，6- 二丁基對甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一種或幾種。引發劑是過氧化物或偶氮類引發劑。
[0007]本發明同時公開了上述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型高性能結構粘接膠粘劑的制備方法，先將組分配比的增塑劑、稀釋劑、增韌劑加入反應釜，在120°C，8000rpm的環境下攪拌2小時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、阻聚劑并在此環境下仍以SOOOrpm的轉速攪拌I小時以上得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用；再將組分配比的的增韌劑、增塑劑、弓丨發劑、填料加入反應釜在常溫下4000rpm的轉速攪拌2小時以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。
[0008]使用時，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環境條件下，固化2-3小時即可。
[0009]本發明技術方案帶來的有益效果:
[0010]這種丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑能解決目前結構膠國產性能不高,依賴進口成本過高的困境，降低成本；固化氣味較小，對環境無害；粘結強度高，可粘合多種材質；在多種復雜環境下使用，仍能保持相當強度。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
[0012]以一具有代表性的丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑配方為例，先將20wt%的增塑劑、19wt%的稀釋劑、25wt%的增韌劑加入反應釜，在120°C，8000rpm的環境下攪拌2小時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 %的阻聚劑并在此環境下仍以8000rpm的轉速攪拌I小時以上得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用；將1wt %的增韌劑、25wt %的增塑劑、45wt %的引發劑、20wt %質量分數的填料加入反應釜在常溫下4000rpm的轉速攪拌2小時以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。
[0013]使用時，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環境條件下，固化2-3小時即可。
[0014]該結構粘接膠粘劑粘合強度高，可粘合多種基材，無毒，氣味低，它是為電子組件結構粘接而設計的，符合低鹵要求。室溫迅速固化成堅韌，有彈性的粘合物。靜態混合之后，給粘合的組件加強熱固化時間可以縮短。低溫下仍能使用，但固化時間相對較長。典型的應用包括結構粘接的塑料和必須承受的振動和撞擊的金屬元件，比如顯示屏，頂蓋，結構性幀的存儲模塊和便攜設備市場中的類似應用。
[0015]實施例2
[0016]以一具有代表性的丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑配方為例，先將21wt%的增塑劑、15wt%的稀釋劑、26wt%的增韌劑加入反應爸，在120°C，8000rpm的環境下攪拌2小時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 %的阻聚劑并在此環境下仍以8000rpm的轉速攪拌I小時以上得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用；將15wt %的增韌劑、25wt %的增塑劑、40wt %的引發劑、20wt %質量分數的填料加入反應釜在常溫下4000rpm的轉速攪拌2小時以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。
[0017]使用時，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環境條件下，固化2-3小時即可。
[0018]經檢測，丙烯酸酯型結構粘接膠的A與B組分無明顯顆粒，混合固化過程中氣味小，初固時間300s-500s，固化24h以上時拉伸強度>14MPa，經40°C、95% RH高溫高濕測試，膠體強度保持70以上。由上述實驗結果表明，該膠粘劑已達到了使用要求。
[0019]以上所述本發明的實施例方案，都只能認為是對本發明的說明而不能限制本發明，權利要求書指出了本發明的保護范圍，任何相當的含義和范圍內的任何比例改變，若沒有帶來其他顯著的、意想不到效果，都應認為也包括在本權利要求書的范圍內。
【權利要求】
1.一種高性能結構粘接膠粘劑，其特征在于:膠粘劑為AB雙組分，以質量百分數計，A組分包括以下組分及配比:35% -45%質量分數的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、10% -20%質量分數的稀釋劑、15% -30%質量分數的增塑劑、20% -30%質量分數的增韌劑、0.5% -0.1 %質量分數的胺、0.5% -1 %質量分數的助劑、0.01% -0.05%質量分數的顏料、0.01% -0.1 %質量分數的阻聚劑；以質量百分數計，B組分包括以下組分及配比:10% -20%質量分數的增韌劑、20% -25%質量分數的增塑劑、40% -45%質量分數的引發齊U、15% -20%質量分數的填料。
2.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，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.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，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.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，其特征在于:所述增塑劑為ABS橡膠；所述填料為聚乙烯。
5.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，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氧丙烯酸酯中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，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-甲基環己基)甲烷或雙(4-氨基環己基)-甲烷中的一種或幾種。
7.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，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.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，其特征在于:所述顏料為油溶類顏料；所述引發劑是過氧化物或偶氮類引發劑。
9.根據權利要求1所述的高性能結構粘接膠粘劑，其特征在于:所述阻聚劑選自對苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2，6- 二丁基對甲苯酚、苦味酸或4-甲氧基苯酚中一種或幾種。
10.一種權利要求1至9之一所述的高性能結構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、增韌劑加入反應釜，在120°C，8000rpm的環境下攪拌2小時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、阻聚劑并在此環境下仍以SOOOrpm的轉速攪拌I小時以上得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的A組分，包裝放置待用； 再將組分配比的的增韌劑、增塑劑、引發劑、填料加入反應釜在常溫下4000rpm的轉速攪拌2小時以上使之呈均一液體得到丙烯酸酯型結構粘接膠粘劑的B組分，包裝放置待用。 使用時，將制得的A組分和B組分，以10:1的重量配比混合，于25°C環境條件下，固化2-3小時即可。
【文檔編號】C09J4/02GK104312459SQ201410655880
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】王博 申請人:南京艾布納密封技術有限公司