一種改性氰基丙烯酸酯膠及其制備方法與流程

本發明涉及膠黏劑，具體為一種改性氰基丙烯酸酯膠及其制備方法。

背景技術：

1、膠黏劑廣泛應用在建筑建材、電子電氣、機電工程、包裝行業等領域，其中氰基丙烯酸酯膠黏劑具有活性高，固化速度快，透明度大，毒性小等優點，在醫學、貴金屬、精密儀器等方面有重要的應用。但是氰基丙烯酸酯膠黏劑的耐熱性較差，通常其適用溫度為70-80℃以下，并且韌性較差，抗沖擊性能不好。因此需要提高氰基丙烯酸酯膠黏劑的韌性、抗沖擊性、耐熱等性能。

2、向氰基丙烯酸酯膠黏劑中加入增塑劑、彈性體、抗沖擊改性劑等助劑，可以改善其力學性能。如聚氨酯橡膠、丁腈橡膠、核殼粒子等；聚丙烯酸酯核殼粒子是一種常見的抗沖擊改性劑，其力學性能好，并且制備方法簡單，可以提高材料的韌性、抗沖擊等性能，在膠黏劑、涂料、塑料等領域有廣泛的應用。本發明旨在利用含有咔唑芐基稠環結構的聚丙烯酸酯核殼粒子，改善氰基丙烯酸酯膠黏劑的綜合性能。

技術實現思路

1、(一)解決的技術問題：本發明解決了氰基丙烯酸酯膠韌性不佳，耐熱性不好等問題。

2、(二)技術方案：一種改性氰基丙烯酸酯膠，包括85-99重量份氰基丙烯酸酯膠、1-15重量份咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子。

3、其中，咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子的制備方法為：

4、(1)向反應瓶a中加入去離子水、(甲基)丙烯酸甲酯、乳化劑，攪拌均勻，得到核芯乳液。

5、(2)向反應瓶中b加入去離子水、(甲基)丙烯酸丁酯、1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐組分1、乳化劑，攪拌均勻，得到殼層乳液。

6、(3)向反應瓶中c中加入10-15％體積的核芯乳液，通入氮氣，升溫至70-85℃，加入引發劑，進行預聚合反應，然后加入剩余的85-90％體積的核芯乳液，并加入1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐組分2，進行核芯聚合反應；最后加入殼層乳液，引發劑，進行殼層聚合反應，冷卻后加入甲醇破乳，過濾后乙醇洗滌并干燥，得到咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子。

7、其中，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐組分a、1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐組分b的比例為1mol:(1.4-2.2)mol:(0.01-0.024):(0.004-0.006)mol。

8、其中，乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。

9、其中，預聚合反應的時間為10-20min；核芯聚合反應的時間為40-60min；殼層聚合反應的時間為2-3h。

10、其中，1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐的制備方法為：

11、s1、向反應瓶中加入n,n-二甲基甲酰胺、2-羥基咔唑，通入氮氣，滴加含有氫化鈉的四氫呋喃溶液，混勻后加入1,4-對二氯芐，其中2-羥基咔唑、氫化鈉、1,4-對二氯芐的摩爾比為(2-2.3):(4.5-5.5):1；升溫至45-60℃，反應6-12h，加入去離子水，并用二氯甲烷萃取洗滌，合并二氯甲烷有機相，旋轉蒸發，硅膠柱層析分離，得到1,4-對二(2-羥基咔唑)芐。

12、s2、向反應瓶中加入二氯甲烷、摩爾比為(2-2.4):1:(2-2.2)的吡啶、1,4-對二(2-羥基咔唑)芐、丙烯酰氯，反應后旋轉蒸發，硅膠柱層析分離，得到1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐。

13、其中，s2中反應的溫度為25-40℃，反應時間為18-24h。

14、(三)技術效果：本發明以(甲基)丙烯酸甲酯作為核芯，(甲基)丙烯酸丁酯作為殼層，含有兩個烯基的1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐作為交聯劑，經過種子半連續乳液交聯聚合反應，得到了具有多層次的空間交聯網絡結構的咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子。該殼核粒子可以作為增韌劑和抗沖擊改性劑，當膠黏劑受到外力拉伸或沖擊時，殼核粒子的空間交聯網絡結構作為應力集中物，可以傳遞和緩沖應力，抑制裂紋的進一步擴展，從而起到很好的增韌和抗沖擊效果，顯著提高了膠黏劑的拉伸剪切強度和剪切沖擊強度。

15、本發明的咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子中含有大量的雙咔唑芐基稠環結構，熱穩定性高，抗熱分解性能好，加入到氰基丙烯酸酯膠中，可以提高膠黏劑的耐熱性能，經過100℃高溫下放置后，仍然具有很高的拉伸剪切強度和剪切沖擊強度。

技術特征：

1.一種改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述改性氰基丙烯酸酯膠包括85-99重量份氰基丙烯酸酯膠、1-15重量份咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子；

2.根據權利要求1所述的改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐組分a、1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐組分b的比例為1mol:(1.4-2.2)mol:(0.01-0.024):(0.004-0.006)mol。

3.根據權利要求1所述的改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。

4.根據權利要求1所述的改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述預聚合反應的時間為10-20min；核芯聚合反應的時間為40-60min；殼層聚合反應的時間為2-3h。

5.根據權利要求1所述的改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述1,4-對二(2-丙烯酸酯咔唑)芐的制備方法為：

6.根據權利要求5所述的改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述s1中，2-羥基咔唑、氫化鈉、1,4-對二氯芐的摩爾比為(2-2.3):(4.5-5.5):1。

7.根據權利要求5所述的改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述s2中，吡啶、1,4-對二(2-羥基咔唑)芐、丙烯酰氯的摩爾比為(2-2.4):1:(2-2.2)。

8.根據權利要求5所述的改性氰基丙烯酸酯膠，其特征在于，所述s2中反應的溫度為25-40℃，反應時間為18-24h。

技術總結
本發明涉及膠黏劑技術領域，且公開了一種改性氰基丙烯酸酯膠及其制備方法，包括85?99重量份氰基丙烯酸酯膠、1?15重量份咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子，本發明利用具有多層次的空間交聯網絡結構的咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子作為增韌劑和抗沖擊改性劑，當提高了膠黏劑的拉伸剪切強度和剪切沖擊強度，咔唑交聯聚丙烯酸酯殼核粒子中含有大量的雙咔唑芐基稠環結構，熱穩定性高，抗熱分解性能好，加入到氰基丙烯酸酯膠中，可以提高膠黏劑的耐熱性能。

技術研發人員：張建華
受保護的技術使用者：醴陵市京淥新材料有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21