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一种双组分结构胶及其制备方法和应用与流程

2021-10-19 22:41:00 来源:中国专利 TAG:电子产品 制备方法 结构胶 双组分 胶黏剂


1.本发明属于电子产品胶黏剂技术领域,具体涉及一种双组分结构胶及其制备方法和应用。


背景技术:

2.手机、笔记本电脑、平板电脑等电子产品组装制造过程中包含大量的粘接工序,被粘接部件主要包括屏幕(包含触摸屏)油墨玻璃和塑料边框的粘接、金属键盘框和塑料骨架的粘接、金属壳体和塑胶骨架的粘接等。被粘接部件的主要材质包括:玻璃、阳极铝、abs(丙烯腈

丁二烯

苯乙烯三元共聚物)、pc(聚碳酸酯)塑料或合金塑料、碳纤维板等。
3.与常规的结构胶不同,电子产品的部件比较精密,粘接工艺通常以点胶的方式为主,点胶量少而精确,其粘接工艺所需要的结构胶胶水性能要求也较为特殊。电子产品所用点胶针头孔径在0.2

2mm之间,这就要求所使用的胶水具备高固含、低黏度、高粘接强度(通常10mpa以上)、触变适宜等特点,具体说来应满足点胶时不发生扯丝、残留针尖、阻塞针头等现象,点在基材上能够稳定成型不溢胶,粘接强度不低于规定要求。
4.目前,市面常用的双组分结构胶主要包括环氧体系结构胶、丙烯酸体系结构胶和聚氨酯体系结构胶,专门用在电子行业的精密胶水不多,且存在反应机理不清晰,粘接性能不稳定,用途、用法和使用范围界定不清晰等问题。
5.cn111394013a公开了一种可无损检测的双组分结构胶及其制备方法、用途和电子产品,采用氧化还原反应机理诱发体系中的丙烯酸酯进行自由基聚合达到固化目的,但是其缺陷为:所用其他原料不参与反应成键,自身强度受限制;使用的低沸点单体在制造、贮存和使用过程中容易游离挥发;尤其时b组分使用单体调配过氧化物引发剂,存在受热条件下聚合的风险。
6.cn110050048a公开了一种具有改善的耐热湿性的膜形式的反应性双组分胶粘剂体系,亦采用ab组分混合后发生自由基反应固化的技术进行制作,其反应机理不清晰,应用领域宽泛,但性能及应用场景均不清晰。
7.因此,开发一种更加适用于电子产品结构件的粘接胶粘剂的是本领域研究的重点。


技术实现要素:

8.针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种双组分结构胶及其制备方法和应用。所述双组分结构胶为粘接性能稳定。
9.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
10.第一方面,本发明提供一种双组分结构胶,所述双组分结构胶包括:a组分和b组分;所述a组分的制备原料包括:单体稀释剂、含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物、假塑性增稠粉体、活性叔胺促进剂和稳定剂;所述b 组分的制备原料包括:多元醇类聚合物增韧剂和过氧化物引发剂。
11.在本发明中,所述a组分和b组分混合后的主要官能团反应机理如下所示:
[0012][0013]
上式反应用于解释本发明ab物料混合后发生的异氰酸根与多元醇聚合物增韧剂羟基羟基的加成反应过程,含曲线和羟基的结构代表b组分中的多元醇类聚合物增韧剂,不代表本发明必须使用或仅使用式中物质。
[0014][0015]
上式用以解释本发明中ab组分氧化还原引发体系引发含双键的自由基聚合反应机理,不代表本发明必须使用或仅使用式中物质。
[0016]
优选地,所述a组分和b组分的体积比为(0.2

1):1,例如可以是0.2:1、0.3:1、 0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1等。
[0017]
优选地,所述a组分中异氰酸基团和b组分中羟基的摩尔比为(0.9

1.1):1,例如可以是0.9:1、0.95:1、1:1、1.05:1、1.1:1等。
[0018]
优选地,所述活性叔胺促进剂和过氧化物引发剂的摩尔比为(0.5

2):1,例如可以是0.5:1、0.6:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.8:1、2:1等。
[0019]
优选地,所述单体稀释剂为闪点在23℃以上(例如可以是23℃、30℃、40℃、 50℃、
60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等)的含双键单体稀释剂。
[0020]
优选地,所述单体稀释剂包括软单体、环氧功能单体、大环降粘硬单体、大环极性单体、交联功能单体或酸性功能单体中的任意一种或至少两种的组合,优选为软单体、环氧功能单体、大环降粘硬单体、大环降粘硬单体、大环极性单体、交联功能单体和酸性功能单体的组合。
[0021]
其中,软单体作用为增塑和增韧;环氧功能单体作用为增加增加胶水粘结力;大环降粘硬单体主要作用为溶解降黏,增加硬度和增强塑料粘接;大环极性单体主要用提升胶水对主要用提升胶水对abs、pc塑料或塑料合金的粘接力;;交联功能单体主要作用为提升胶水固化后的交联度,增加固化后内聚力;酸性功能单体主要作用是提升胶水对金属、玻璃表面粘接力。
[0022]
优选地,所述软单体选自丙烯酸异辛酯和/或甲基丙烯酸异辛酯。
[0023]
优选地,所述环氧功能单体选自丙烯酸缩水甘油酯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0024]
优选地,所述大环降粘硬单体选自丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯。
[0025]
优选地,所述大环极性单体选自n

乙烯基吡咯烷酮、四氢呋喃丙烯酸甲酯或环羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯。
[0026]
优选地,所述交联功能单体选自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸己二醇酯或二缩三丙醇二丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0027]
优选地,所述酸性功能单体选自2

甲基
‑2‑
丙烯酸
‑2‑
(膦氧酰基氧基)乙酯和/或磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯。
[0028]
优选地,以所述单体稀释剂的总质量为100%计,所述单体稀释剂按质量百分含量计包括:软单体5

20%、环氧功能单体0

8%、大环降粘硬单体50

60%、大环极性单体5

20%、交联功能单体10

30%和酸性功能单体0

3%;
[0029]
以所述单体稀释剂的总质量为100%计,所述软单体含量为5

20%,例如可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、 18%、19%、20%等。
[0030]
以所述单体稀释剂的总质量为100%计,所述环氧功能单体含量为0

8%,例如可以是0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、 5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%等。
[0031]
以所述单体稀释剂的总质量为100%计,大环降粘硬单体含量为50

60%,例如可以是50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%等。
[0032]
以所述单体稀释剂的总质量为100%计,大环极性单体含量为5

20%,例如可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、 17%、18%、19%、20%等。
[0033]
以所述单体稀释剂的总质量为100%计,交联功能单体含量为10

30%,例如可以是10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、 22%、24%、26%、28%、30%等。
[0034]
以所述单体稀释剂的总质量为100%计,酸性功能单体含量为0

3%,例如可以是0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%、1%、1.2%、 1.4%、1.6%、
1.8%、2%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%等。
[0035]
优选地,以a组分的制备原料总质量为100%计,所述单体稀释剂的含量为30

50%,例如可以是30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、 48%、50%等。
[0036]
优选地,所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物的制备原料包括异氰酸酯和丙烯酸酯类单体。
[0037]
其中,所述异氰酸酯包括hdi三聚体和/或异弗尔酮二异氰酸酯(ipdi):所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸羟乙酯(hema)、丙烯酸羟基乙酯(hea)、甲基丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯(hpma)、丙烯酸2

羟基丙酯(hpa)或丙烯酸4

羟基丁酯 (hba)中的任意一种或至少两种的组合;
[0038]
优选地,所述异氰酸酯和丙烯酸酯类单体的摩尔比为(0.55

0.95):1,例如可以是0.55:1、0.6:1、0.65:1、0.7:1、0.75:1、0.8:1、0.85:1、0.9:1、0.95:1等。
[0039]
优选地,所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物为异氰酸酯双加成物和异氰酸酯基单加成物的组合。
[0040]
其中,异氰酸酯双加成物指的是异氰酸酯类化合物中的两个异氰酸酯基与丙烯酸酯类单体反应产物;异氰酸酯单加成物指的是异氰酸酯类化合物中的一个异氰酸酯基与丙烯酸酯类单体反应产物。
[0041]
优选地,所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物其结构式如下式2

1或2

2中的组合所示:
[0042][0043][0044]
其中,混合物2

1按照规则命名为hema

ipdi(包括双加成hema

ipdi 和单加成hema

ipdi);混合物2

2中可命名为hema

3hdi(包括双加成 hema

3hdi和单加成hema

3hdi)。
[0045]
其中,2

1和2

2中的虚线部分根据配方要求可以被丙烯酸羟基乙酯(hea),甲基丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯(hpma),丙烯酸2

羟基丙酯(hpa),丙烯酸4

羟基丁酯(hba)中的非羟部分替代得到不同的混合体系。
[0046]
优选地,所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物中,异氰酸根的含量为8

13%,例如可以是8%、9%、10%、11%、12%、13%等。
[0047]
优选地,以a组分的制备原料总质量为100%计,所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物的含量为40

70%,例如可以是40%、45%、50%、55%、 60%、65%、70%等。
[0048]
优选地,所述假塑性增稠粉体选自火焰法疏水型气相二氧化硅、聚酰胺蜡、油性或两性基团修饰的凹凸棒形貌有机膨润土中的任意一种或至少两种的组合。
[0049]
进一步优化说明,透明型的和无色型的产品不得添加有机膨润土,要求完全无色的和有任何耐黄变要求的产品中不得添加聚酰胺蜡。
[0050]
优选地,以a组分的制备原料总质量为100%计,所述假塑性增稠粉体的含量为0.5

3%,例如可以是0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%等。
[0051]
优选地,所述活性叔胺促进剂包括n,n

二甲基(对甲基)苯胺、n,n

二乙基(对甲基)苯胺、n,n

二甲基(对甲基)环己胺或n,n

二乙基(对甲基)环己胺中的任意一种或至少两种的组合。
[0052]
进一步优化说明:其中的环己烷系的胺反应时不发生颜色变化或颜色变化很小,更适用于无色或对颜色要求较高的产品。
[0053]
优选地,以a组分的制备原料总质量为100%计,所述活性叔胺促进剂的含量为1

2%,例如可以是1%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2%等。
[0054]
优选地,所述稳定剂选自对羟基苯酚和/或对羟基苯甲醚。
[0055]
进一步说明:所述稳定剂选自对羟基苯酚、对羟基苯甲醚中的任一种或两种任意比复配,其作用是防止防止a组分贮存过程中发生聚合。
[0056]
优选地,以a组分的制备原料总质量为100%计,所述稳定剂的含量为 0.02

0.1%,例如可以是0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.08%、0.09%、0.1%等。
[0057]
优选地,所述多元醇类聚合物增韧剂为低分子量聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。
[0058]
优选地,所述多元醇类聚合物增韧剂选自聚四氢呋喃二醇、二氧化碳基聚醚多元醇(二氧化碳

环氧乙烷共聚物,亦称为pce多元醇)或聚丙二醇醚中的任意一种或至少两种的组合。
[0059]
优选地,以b组分的制备原料总质量为100%计,所述多元醇类聚合物增韧剂的含量为90

95%,例如可以是90%、91%、92%、93%、94%、95%等。
[0060]
优选地,所述聚四氢呋喃二醇的重均分子量为500

3000,例如可以是500、600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、3000 等。
[0061]
优选地,所述二氧化碳基聚醚多元醇的重均分子量为650

1500,例如可以是650、700、800、1000、1100、1200、1400、1500等。
[0062]
优选地,所述聚丙二醇醚的重均分子量为1000

8000,例如可以是1000、 2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000等。
[0063]
优选地,所述多元醇类聚合物中,羟酯基团的含量为2

20%,例如可以是 2%、
4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%等。
[0064]
优选地,所述过氧化物引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化叔丁基、过氧化叔戊基或过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0065]
优选地,以b组分的制备原料总质量为100%计,所述过氧化物引发剂的含量为4

10%,例如可以是4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等。
[0066]
优选地,所述b组分的制备原料还包括假塑性增稠粉体。
[0067]
优选地,所述假塑性增稠粉体选自火焰法疏水型气相二氧化硅、聚酰胺蜡、油性或两性基团修饰的凹凸棒形貌有机膨润土中的任意一种或至少两种的组合。
[0068]
优选地,所述火焰法疏水型气相二氧化硅的比表面积为100

200m2/g,例如可以是100m2/g、120m2/g、140m2/g、160m2/g、180m2/g、200m2/g等。
[0069]
优选地,以b组分的制备原料总质量为100%计,所述假塑性增稠粉体的含量为0.5

3%,例如可以是0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%等。
[0070]
第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的双组分结构胶的制备方法,所述双组分结构胶的制备方法包括以下步骤:
[0071]
a组分的制备:将单体稀释剂升温,与活性叔胺促进剂混合(完全溶解) 后,再依次与假塑性增稠粉体和含双键、异氰酸酯基团的大分子单体混合物、稳定剂混合搅拌,得到a组分;b组分的制备:将多元醇类聚合物增韧剂和过氧化物引发剂混合,得到所述b组分。
[0072]
优选地,所述a组分的制备具体包括以下步骤:
[0073]
(1)将单体稀释剂升温后,加入活性叔胺促进剂,混合搅拌;
[0074]
(2)向步骤(1)得到的混合物中加入假塑性增稠粉体,混合搅拌;
[0075]
(3)向步骤(2)得到的混合物中加入异氰酸酯基团的大分子单体混合物和稳定剂,混合搅拌、排气,得到所述a组分。
[0076]
优选地,步骤(1)中,所述升温至30

60℃,例如可以是30℃、35℃、40℃、 45℃、50℃、55℃、60℃等。
[0077]
优选地,步骤(1)和步骤(2)中,所述混合搅拌的温度各自独立地为30

60℃,例如可以是30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃等。所述混合搅拌的时间各自独立地为5

20min,例如可以是5min、6min、8min、10min、12min、 14min、16min、18min、20min等。
[0078]
优选地,步骤(3)中,所述混合搅拌的温度为30

60℃,例如可以是30℃、 35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃等,所述混合搅拌的时间为20

40min,例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、 36min、38min、40min等。
[0079]
优选地,步骤(3)中,所述a组分的粘度为4000

16000cps,例如可以是 4000cps、5000cps、6000cps、7000cps、8000cps、9000cps、10000cps、11000 cps、12000cps、13000cps、14000cps、15000cps、16000cps等。
[0080]
优选地,所述b组分的制备具体包括以下步骤:
[0081]
(1')将多元醇类聚合物增韧剂升温后,加入过氧化物引发剂,混合搅拌;
[0082]
(2')向步骤(1')得到的混合物中加入任选的假塑性增稠粉体,混合搅拌,得到b组分。
[0083]
优选地,步骤(1')中,所述升温至30

50℃,例如可以是30℃、35℃、40℃、 45℃、50℃等。
[0084]
优选地,步骤(1')中,所述混合搅拌的温度为30

50℃,例如可以是30℃、 35℃、40℃、45℃、50℃等,所述混合搅拌的时间为5

10min,例如可以是5min、 6min、7min、8min、9min、10min等。
[0085]
优选地,步骤(2')中,所述混合搅拌的温度为30

50℃,例如可以是30℃、 35℃、40℃、45℃、50℃等,所述混合搅拌的时间为20

30minn,例如可以是 20min、22min、24min、26min、28min、30min等。
[0086]
优选地,步骤(2')中,所述b组分的粘度为2000

8000cps,例如可以是 2000cps、3000cps、4000cps、5000cps、6000cps、7000cps、8000cps等。
[0087]
第三方面,本发明提供一种如第一方面所述的双组分结构胶在组装制造电子产品中的应用。
[0088]
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
[0089]
(1)本发明所述的双组分结构胶固化后所形成的的高分子链尾纵横交错网络结构,自由基聚合形成的饱和c

c键性能稳定(反应机理式二),提供内聚力和强度,酯氨基所连接的长链聚合物提供柔韧性和弹性(反应机理式一),胶水应用于进行结构件粘接不经能提供优良的粘接强度,还能有抵消消热胀冷缩、蠕变力、弯折力、冲击力,防止胶水脆裂、脱胶等现象;
[0090]
(2)本发明所述的双组分结构胶中,所使用的增韧或增塑成分以加成反应的方式(反应机理式一)固化,不会有胶水固化过程中分相或固化后增塑剂游离的现象出现,固化后的胶水性能更稳定;
[0091]
(3)本发明设计目标明确,官能团特征明显,反应机理清晰,应用材质清晰,有效解决了市场现有胶水用途、用法、应用范围界定不清晰的问题;
[0092]
(4)本发明制备得到的双组分结构胶粘结pc和pc时,剪切强度可达到 14~25mpa,胶粘结铝合金和铝合金时,剪切强度可达到17~29mpa,胶粘abs 和abs时,剪切强度可达到17~22mpa。
具体实施方式
[0093]
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
[0094]
下述实施例中各组分来源如下所示:
[0095]
[0096]
实施例1
[0097]
本实施例提供一种双组分结构胶,所述双组分结构胶具体组成如下所示:
[0098][0099][0100]
其中,a组分与b组分体积比为0.5:1;
[0101]
本实施例所述双组分结构胶的具体制备方法包括以下步骤:
[0102]
a组分的制备:
[0103]
(1)在具有可置换氮气,带有夹套加热、双星搅拌的釜中,投加单体稀释剂,置缓慢升温至40℃;保持40℃温度条件下,投加活性叔胺促进剂,搅拌 10min,充分溶解;
[0104]
(2)向步骤(1)得到的混合物中投加假塑性增稠粉体,置换干燥氮气并持续氮气保护条件下搅拌10min,充分溶解;
[0105]
(3)持续干燥氮气保护条件下,向步骤(2)得到的混合物中加入含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物和稳定剂,充分搅拌30min,搅拌状态下,得到黏度为14000cps的胶水状物质,抽负压排气泡,即为成品a组分;
[0106]
b组分的制备:
[0107]
在具有可置换氮气,带有夹套加热、双星搅拌的釜中,投加多元醇类聚合物增韧剂,置换氮气,升温到40℃,加入过氧化物引发剂,混合搅拌5min,得到得到黏度为6000cps的胶水状物质,即为成品b组分。
[0108]
实施例2
[0109]
本实施例提供一种双组分结构胶,所述双组分结构胶具体组成如下所示:
[0110]
[0111][0112]
其中,a组分与b组分体积比为0.6:1;
[0113]
本实施例所述双组分结构胶的具体制备方法包括以下步骤:
[0114]
a组分的制备:
[0115]
(1)在具有可置换氮气,带有夹套加热、双星搅拌的釜中,投加单体稀释剂,置缓慢升温至45℃;保持45℃温度条件下,投加活性叔胺促进剂,搅拌 10min,充分溶解;
[0116]
(2)向步骤(1)得到的混合物中投加假塑性增稠粉体,置换干燥氮气并持续氮气保护条件下搅拌10min,充分溶解;
[0117]
(3)持续干燥氮气保护条件下,向步骤(2)得到的混合物中加入含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物和稳定剂,充分搅拌30min,搅拌状态下,抽负压空排气泡,得到黏度为13000cps的胶水状物质,抽负压排气泡,即为成品a组分;
[0118]
b组分的制备:
[0119]
在具有可置换氮气,带有夹套加热、双星搅拌的釜中,投加多元醇类聚合物增韧剂,置换氮气,升温到50℃,加入过氧化物引发剂,混合搅拌10min,得到得到黏度为3000cps的胶水状物质,即为成品b组分。
[0120]
实施例3
[0121]
本实施例提供一种双组分结构胶,所述双组分结构胶具体组成如下所示:
[0122][0123]
其中,a组分与b组分体积比为0.4:1;
[0124]
本实施例所述双组分结构胶的具体制备方法包括以下步骤:
[0125]
a组分的制备:
[0126]
(1)在具有可置换氮气,带有夹套加热得双星搅拌釜中,投加单体稀释剂,置缓慢升温至40℃;保持40℃温度条件下,投加活性叔胺促进剂,搅拌10min,充分溶解;
[0127]
(2)向步骤(1)得到的混合物中投加假塑性增稠粉体,置换干燥氮气并持续氮气保护条件下搅拌10min,充分溶解;
[0128]
(3)持续干燥氮气保护条件下,向步骤(2)得到的混合物中加入含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物和稳定剂,充分搅拌30min,搅拌状态下,抽负压空排气泡,得到黏度为10000cps的胶水状物质,抽负压排气泡,即为成品a组分;
[0129]
b组分的制备:
[0130]
在具有可置换氮气,带有夹套加热得双星搅拌釜中,投加多元醇类聚合物增韧剂,置换氮气,升温到40℃,加入过氧化物引发剂,混合搅拌5min,得到得到黏度为5000cps的胶水状物质,即为成品b组分。
[0131]
实施例4
[0132]
本实施例提供一种双组分结构胶,所述双组分结构胶具体组成如下所示:
[0133][0134]
其中,a组分与b组分体积比为0.5:1;
[0135]
本实施例所述双组分结构胶的具体制备方法包括以下步骤:
[0136]
a组分的制备:
[0137]
(1)在具有可置换氮气,带有夹套加热得双星搅拌釜中,投加单体稀释剂,置缓慢升温至40℃;保持40℃温度条件下,投加活性叔胺促进剂,搅拌10min,充分溶解;
[0138]
(2)向步骤(1)得到的混合物中投加假塑性增稠粉体,置换干燥氮气并持续氮气保护条件下搅拌10min,充分溶解;
[0139]
(3)持续干燥氮气保护条件下,向步骤(2)得到的混合物加入含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物和稳定剂中,充分搅拌30min,搅拌状态下,抽负压空排气泡,得到黏度为8000cps的胶水状物质,抽负压排气泡,即为成品a组分;
[0140]
b组分的制备:
[0141]
在具有可置换氮气,带有夹套加热得双星搅拌釜中,投加多元醇类聚合物增韧剂,置换氮气,升温到40℃,加入过氧化物引发剂,混合搅拌5min,得到得到黏度为5500cps的胶水状物质,即为成品b组分。
[0142]
实施例5
[0143]
本实施例提供一种双组分结构胶,所述双组分结构胶具体组成如下所示:
[0144][0145]
其中,a组分与b组分体积比为0.5:1;
[0146]
本实施例所述双组分结构胶的具体制备方法包括以下步骤:
[0147]
a组分的制备:
[0148]
(1)在具有可置换氮气,带有夹套加热得双星搅拌釜中,投加单体稀释剂,置缓慢升温至40℃;保持40℃温度条件下,投加活性叔胺促进剂,搅拌10min,充分溶解;
[0149]
(2)向步骤(1)得到的混合物中投加假塑性增稠粉体,置换干燥氮气并持续氮气保护条件下搅拌10min,充分溶解;
[0150]
(3)持续干燥氮气保护条件下,向步骤(2)得到的混合物中加入含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物和稳定剂,充分搅拌30min,搅拌状态下,抽负压空排气泡,得到黏度为11000cps的胶水状物质,抽负压排气泡,即为成品a组分;
[0151]
b组分的制备:
[0152]
(1')在具有可置换氮气,带有夹套加热得双星搅拌釜中,投加多元醇类聚合物增韧剂,置换氮气,升温到40℃,加入过氧化物引发剂,混合搅拌5min;
[0153]
(2')向步骤(1')得到的混合物中投加假塑性增稠粉体,混合搅拌25min,得到得到黏度为7000cps的胶水状物质,即为成品b组分。
[0154]
实施例6
[0155]
本实施例提供一种双组分结构胶,与实施例1的区别仅在于,将混合物2

1 (hema

ipdi)替换为等异氰酸酯含量的混合物2

2(hema

3hdi),其他组分含量及制备方法同实施例1。
[0156]
实施例7
[0157]
本实施例提供一种双组分结构胶,与实施例1的区别仅在于,将混合物2

1 (hema

ipdi)替换为等异氰酸酯值含量的混合物(hema

3hdi),其他组分含量及制备方法同实施例1。
[0158]
实施例8
[0159]
本实施例提供一种双组分结构胶,与实施例1的区别仅在于,将混合物2

1 (hema

ipdi)替换为等异氰酸酯含量的混合物(hpa

ipdi),其他组分含量及制备方法同实施例1。
[0160]
实施例9~14
[0161]
实施例9~14提供不同双组分结构胶,与实施例1的区别仅在于,除下述单体稀释剂组分不同,其它组分含量及制备方法完全同实施例1;
[0162][0163]
对比例1
[0164]
本对比例提供一种双组分结构胶,与实施例1的区别仅在于,与实施例1 的区别仅在于将混合物2

1(hema

ipdi)替换为等异氰酸酯含量的ipdi,其他组分含量及制备方法同实施例1。
[0165]
由于ipdi无双键,不参与反应二中的氧化还原促进的自由基聚合反应,其中b组分中的多元醇会与ipdi交联生成弹性体,a组分中的各单体发生自由基聚合,生成坚硬的聚丙烯酸酯,无法形成均一的交联网状,而相当于两部分相互穿插而成,不如单一的交联网状结构提供的强度高。
[0166]
对比例2
[0167]
本对比例提供一种双组分结构胶,与实施例1的区别仅在于,与实施例1 的区别仅在于将混合物2

1(hema

ipdi)替换为等质量的hema,其他组分含量及制备方法同实施例1。
[0168]
hema不含有可以与b组分中增韧剂反应的

nco基团,ab混合后,不会发生反应一中的官能团反应,b组分中多元醇无法通过化学键合的方式参与固化,该胶水固化后会发生固液分离或多元醇游离渗出风险,强度极低;
[0169]
对比例3
[0170]
本对比例提供一种双组分结构胶,与实施例1的区别仅在于,a组分中不添加假塑性增稠粉体,a组分不足部分以单体稀释剂补至100%,其他组分含量及制备方法同实施例1。
[0171]
上述方案会得到黏度远低于正常胶水,进行结构粘接时,胶水点胶时胶水会流淌或迅速平摊在点胶位置,导致点胶超出设定范围或胶层过薄达不到粘接目的。
[0172]
性能测试
[0173]
对上述实施例1

14和对比例1

3提供的双组分结构胶进行各项性能测试;具体测试方法为:按照gb/t 7124

2008,测试胶水对目标刚性材料粘接后的剪切强度;具体测试结果如下表1所示,其中
“‑”
代表不符合测试条件或不需要测试:
[0174]
表1
[0175][0176][0177]
由表1测试数据可知,本发明制备得到的双组分结构胶粘结pc和pc时,剪切强度可达到14~25mpa,胶粘结铝合金和铝合金时,剪切强度可达到17~29 mpa,胶粘abs和abs时,剪切强度可达到17~22mpa。由此说明,本发明所述的双组分结构胶固化后所形成的的高分子链尾纵横交错网络结构,自由基聚合形成的饱和c

c键性能稳定(反应机理式二),提供内聚力和强度,酯氨基所连接的长链聚合物提供柔韧性和弹性(反应机理式一),胶水应用于进行结构件粘接不经能提供优良的粘接强度,还能有抵消消热胀冷缩、蠕变力、弯折力、冲击力,防止胶水脆裂、脱胶等现象。
[0178]
本发明所述的双组分结构胶中,所使用的增韧或增塑成分以加成反应的方式(反
应机理式一)固化,不会有胶水固化过程中分相或固化后增塑剂游离的现象出现,固化后的胶水性能更稳定;本发明设计目标明确,官能团特征明显,反应机理清晰,应用材质清晰,有效解决了市场现有胶水用途、用法、应用范围界定不清晰的问题。
[0179]
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明所述双组分结构胶及其制备方法和应用,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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