能提高壁材抗滲透性的可預涂厭氧膠微膠囊及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明是一種可預涂厭氧膠的微膠囊及其制備方法，該微膠囊的壁材中加入蒙脫 土，采用原位聚合的方法合成；從而大大提高了微膠囊的抗滲透性，增加了與預涂膠另一組 分混合后的儲存穩定性。
【背景技術】
[0002] 厭氧膠是一種在氧氣存在時起抑制固化作用，隔絕空氣自行固化的膠粘劑，其應 用非常廣泛，如工業制造中螺紋鎖固，零部件的粘接、固定、密封等，這種可預涂厭氧膠可以 用于汽車制造業、航空、軍工、通用機械、交通運輸機械、油田、工業與民用管路、模具制造等 各個工業領域，具有廣泛的應用領域。
[0003] 目前有兩種形式的厭氧膠，一種為傳統的液態型厭氧膠，一種為可預涂厭氧膠。傳 統厭氧膠存在一些不足，例如在使用時需要現場進行零件清洗、膠液涂布、固化、清理殘膠， 操作不便，效率較低。而預涂型厭氧膠則克服了這些缺點，它是將厭氧膠的某一組分或者全 部組分包覆在微膠囊內制成微膠囊，使用時將該微膠囊與另一組分混合后涂敷在工件(基 本是螺紋）上，將工件裝配時，膠囊被擠壓破裂，膠液流出反應固化，從而起到與液體厭氧膠 一樣的粘接密封的作用。預涂工件可以儲存和運輸，大大節約了時間和成本，深受一些客戶 的青睞。
[0004] 目前該預涂膠的微膠囊主要采用的方法是將厭氧膠的引發劑包覆其中，壁材主要 使用的是尿素和甲醛，經過大量試驗驗證以及客戶的反饋，該壁材存在一定的缺陷，由于是 二元反應，導致壁材不夠致密，或者反應的不夠完全，導致一部分芯材包覆不好，壁材不完 整或者芯材直接裸露在外面，當微膠囊與預涂膠的另一組分(A組分)混合后，隨著時間的延 長，芯材會慢慢的滲透出來與A組分反應，導致膠液還未使用完就已經變稠，甚至固化。尤 其是在南方高溫高濕的環境下，A組分與微膠囊混合后往往不是一次就能用完的，此時就會 存在混合后穩定性差的問題，直接影響到客戶的使用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對現有技術上的不足，在微膠囊的壁材反應時加入第三組分， 在兩種反應單體之間形成一種插層結構，增加了壁材的致密性，從而提高了壁材的抗滲透 性，同時又不會降低膠液混合后的強度，解決了因客戶提前混合后引起的變稠甚至固化的 問題。
[0006] 為了實現本發明的目的，提出如下技術方案： 一種能提高壁材抗滲透性的可預涂厭氧膠微膠囊，所述微膠囊按重量分數由以下組分 組成： 尿素 4-10份 甲醛溶液 10-30份 蒙脫土 5-15份 芯材 1-10份 水 30-80份 促進劑 1-8份 表面活性劑 1-10份 其他助劑 0. 01-3份 所述促進劑為三乙醇胺、氯化銨、氨水、氫氧化鈉溶液、鹽酸、硫酸中的一種或幾種的混 合物； 所述表面活性劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、阿拉伯膠、曲拉通X-100、十二烷基苯磺 酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯醇、SPAN60、SPAN80、SPAN85,吐溫 80、壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種的混合物； 其他助劑為消泡劑。
[0007] 所述芯材為異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁酯或過氧化苯 甲酰中的一種。
[0008] 根據本發明的實施例，所述微膠囊按重量分數由以下組分組成： 尿素 7份 甲醛溶液 20份 蒙脫土 10份 三乙醇胺 2. 98份 芯材 5份 水 46 鹽酸 4份 表面活性劑 7份 消泡劑 0. 02份 本發明還提出制備可預涂厭氧膠微膠囊的方法，所述制備方法采用原位聚合法合成微 膠囊，第一步將尿素、甲醛和蒙脫土在堿性條件下形成一交聯的預聚物，預聚物合成時PH 范圍為7-9 ;第二步加入芯材后在酸性條件下繼續反應，在芯材外表面形成交聯網狀的致 密結構，形成微膠囊，縮聚反應合成時PH范圍為2-5。
[0009] 所述制備方法具體步驟如下：首先將尿素、甲醛和蒙脫土加入反應瓶中，調節PH 為7-8,在72°C下反應I. 5h ;然后再加入已經乳化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑， 調節PH為2-4,反應4h ;最后經過濾、洗滌，得到所述的微膠囊。
[0010] 與以往技術和市面上常見的競品相比，本發明所制得微膠囊的抗滲透性有了很大 程度的提高，在一定時間內，于丙酮中的析出量明顯降低，并且其高溫儲存穩定性也延長了 時間，而其強度并沒有降低。
【具體實施方式】
[0011] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發 明進一步詳細說明。
[0012] 制備一種高滲透性的厭氧膠微膠囊，合成時需要以下組分：尿素、甲醛、蒙脫土、過 氧化苯甲酰、表面活性劑、鹽酸、消泡劑、三乙醇胺、水，所需重量份數配比如下： 尿素 7份 甲醛溶液 20份 蒙脫土 10份 三乙醇胺 2. 98份 異丙苯過氧化氫 5份 水 46 鹽酸 4份 表面活性劑 7份 消泡劑 0. 02份 反應過程：首先將尿素、甲醛溶液和蒙脫土加入反應瓶中，調節PH為7-8,在72°C下反 應I. 5h，然后再加入已經乳化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑，調節PH為2-4,反應 4h，然后經過濾、洗滌，最后得到微膠囊。
[0013] 以下是與市面上常見的國外競品樂泰、國內競品1、國內競品2的微膠囊進行比較 得出的結果，性能比較如下： 抗滲透性比較： 分別取一定量（5g)的微膠囊，溶于分析丙酮中，持續攪拌，并間隔一定時間取樣，采用 GC的方法測試其中的芯材含量，直到芯材含量不再變化為止，在這里我們以20h為節點，測 試該點芯材含量，即為滲透出的芯材含量，以此來判斷抗滲透性的好壞，芯材含量越少，表 示抗滲透性越好。
[0014] 儲存穩定性比較： 取500g預涂膠的A組分與微膠囊36g混合攪拌均勻，然后放在40°C烘箱中，觀察膠液 變稠有結塊的時間，時間越長表示儲存穩定性越好。
[0015] 強度比較： 按照比例，將幾種產品混合后分別涂敷在MlO達克羅、MlO彩鋅、MlO磷化螺栓上，固化 72h后測試強度。
[0016] 雖然本發明己以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發明，本發明的 保護范圍應當以本申請的權利要求保護范圍所界定的內容為準。任何熟習本技術領域者， 在不脫離本發明的精神和范圍內，所作的各種變化或等同替換，都應當屬于本發明的保護 范圍。
【主權項】
1. 一種能提高壁材抗滲透性的可預涂厭氧膠微膠囊，其特征在于，所述微膠囊按重量 分數由以下組分組成： 尿素 4-10份 甲醛溶液 10-30份 蒙脫土 5-15份 芯材 1-10份 水 30-80份 促進劑 1-8份 表面活性劑 1-10份 其他助劑 0. 01-3份 所述促進劑為三乙醇胺、氯化銨、氨水、氫氧化鈉溶液、鹽酸、硫酸中的一種或幾種的混 合物； 所述表面活性劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、阿拉伯膠、曲拉通X-100、十二烷基苯磺 酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯醇、SPAN60、SPAN80、SPAN85,吐溫 80、壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種的混合物； 其他助劑為消泡劑。2. 根據權利要求1所述的可預涂厭氧膠微膠囊，其特征在于，所述芯材為異丙苯過氧 化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁酯或過氧化苯甲酰中的一種。3. 根據權利要求1或2所述的可預涂厭氧膠微膠囊，其特征在于，所述微膠囊按重量分 數由以下組分組成： 尿素 7份 甲醛溶液 20份 蒙脫土 10份 三乙醇胺 2. 98份 芯材 5份 水 46 鹽酸 4份 表面活性劑 7份 消泡劑 0. 02份。4. 制備如權利要求1-3其中之一所述的可預涂厭氧膠微膠囊的方法，其特征在于，所 述制備方法采用原位聚合法合成微膠囊，第一步將尿素、甲醛和蒙脫土在堿性條件下形成 一交聯的預聚物，預聚物合成時PH范圍為7-9 ;第二步加入芯材后在酸性條件下繼續反應， 在芯材外表面形成交聯網狀的致密結構，形成微膠囊，縮聚反應合成時PH范圍為2-5。5. 根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體步驟如下：首先將 尿素、甲醛和蒙脫土加入反應瓶中，調節PH為7-8,在72°C下反應I. 5h ;然后再加入已經乳 化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑，調節PH為2-4,反應4h ;最后經過濾、洗滌，得到 所述的微膠囊。
【專利摘要】本發明是一種能提高壁材抗滲透性的可預涂厭氧膠微膠囊及制備方法，所述微膠囊按重量分數由以下組分組成：尿素4-10份，甲醛溶液10-30份，蒙脫土5-15份，芯材1-10份，水30-80份，促進劑1-8份，表面活性劑1-10份，其他助劑0.01-3份；首先將尿素、甲醛和蒙脫土加入反應瓶中，調節PH為7-8，在72℃下反應1.5h；然后再加入已經乳化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑，調節PH為2-4，反應4h；最后經過濾、洗滌，得到所述的微膠囊。本發明所制得微膠囊的抗滲透性有了很大程度的提高，在一定時間內，于丙酮中的析出量明顯降低，并且其高溫儲存穩定性也延長了時間，而其強度并沒有降低。
【IPC分類】B01J13/18
【公開號】CN104941545
【申請號】CN201510295346
【發明人】楊曉娜, 黃海江, 甘志勇, 張昊, 劉潔
【申請人】北京天山新材料技術有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月2日