一种低气味高强度丙烯酸结构胶粘剂的制作方法

1.本发明涉及胶粘剂技术领域，具体涉及一种低气味高强度丙烯酸结构胶粘剂。


背景技术：

2.随着结构胶在各个领域中的使用日益广泛，尤其是随着工程塑料市场使用份额的不断扩张，同时操作者对于产品环保问题的日益提升，期望供应商能够研发出一款可以在塑料上使用的低气味、高强度且兼具耐高温的产品。
3.目前有中国发明专利cn201810785228.4公布了一种高粘接强度ab双组份型丙烯酸结构胶及制备方法，具有较高的稳定性和粘结性，其对不锈钢的粘结强度可以达到31.8-38.5mpa，但是其反应的单体主要为甲基丙烯酸甲酯，具有刺激性气味，对人体具有危害，且在达到一定的浓度后，有易燃易爆风险，对原料、成品的储存有一定的要求；另外还有中国发明专利cn201711386339.x中公布了一种耐高温双组份丙烯酸结构胶，其对不锈钢的粘结强度可以达到20mpa，但其研究的对象也依然是金属基材的粘结。以上专利中的剪切强度的测试都是对不锈钢或者是铝基材进行实验的，并没有针对塑料基材进行粘结强度研究。如何提供一种针对塑料可使用的低气味、高强度、耐高温的结构胶是本领域技术人员研究的对象。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种低气味、高强度、耐高温的结构胶粘剂，特别适用于塑料材质的粘接。
5.一种低气味高强度丙烯酸结构胶粘剂,包括a组份和b组份，所述a组份包括：甲基丙烯酸羟乙酯、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、abs树脂、sbs树脂、聚氨酯树脂、三苯基膦、n,n-二羟乙基对甲苯胺、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙二胺四乙酸四钠、邻甲基对苯二酚、蜡粉；所述b组份包括聚醚多元醇、增塑剂、过氧化苯甲酰、环氧树脂、蜡粉。
6.甲基丙烯酸羟乙酯，是一种有机物，分子式为c6h10o3，分子量为130.1418，无色透明易流动液体。
7.1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯是一种双官能团单体，具有良好的耐污染性和溶解能力。产品特性：高溶解力，pvc改性剂，应用于粘合剂。分子式：c12h18o4
8.甲基丙烯酸，是一种有机化合物，化学式为c4h6o2，为无色结晶或透明液体，用于有机合成及聚合物制备。可用作合成橡胶的原料。制造热固性涂料、合成橡胶、织物处理剂等
9.abs树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。本发明结构胶粘剂中采用abs树脂作为粘合剂中的弹性体，增加粘合剂的材料韧性，提高剪切强度。
10.sbs树脂是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体在本发明中可以增加粘合剂的材料韧性，提高剪切强度。
11.聚氨酯树脂是一种高分子化合物，在本发明中可以增加粘合剂的材料韧性，提高
剪切强度。
12.abs树脂、sbs树脂、聚氨酯树脂三种高分子化合物结合利用其不同的弹性体硬度，充分提高了粘合剂的材料韧性以及剪切强度。
13.三苯基膦，是一种有机化合物，分子式为c18h15p，在本发明中作为开环聚合的催化剂。
14.n,n-二羟乙基对甲苯胺采用浙江邦宝化工有限公司制造，在本发明中作为固化剂使用，进一步提高粘合剂的粘合剪切强度。
15.缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷采用广州双桃精细化工有限公司制造在本发明中提高粘合剂的物理性能和耐水性，同时提高贮存稳定性和力学性能。
16.乙二胺四乙酸四钠化学式为c10h12n2na4o8，白色结晶性粉末。在本发明中作为abs树脂、sbs树脂、聚氨酯树脂de聚合引发剂。
17.邻甲基对苯二酚分子式是c7h8o2,在本发明中作为抗氧化剂使用。
18.环氧树脂具有较好的粘接强度和耐化学性能结合n,n-二羟乙基对甲苯胺大幅提高了粘合剂的粘合剪切强度。
19.蜡粉在本发明中作为添加剂使用。
20.聚醚多元醇是一种有机聚合物结合增塑剂以及a组份成份制备硬质泡沫塑料，环氧树脂作为粘合剂使用与、过氧化苯甲酰结合达到不饱和聚酯树脂固化粘合效果。
21.所述的a组份各成份重量比为：甲基丙烯酸羟乙酯5～20份、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯15～30份、甲基丙烯酸5～20份、abs树脂5～15份、sbs树脂5～15份、聚氨酯树脂15～30份、三苯基膦0.1～1.0份、n,n-二羟乙基对甲苯胺0.1～1.0份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.1～1.0份、乙二胺四乙酸四钠0.1～1.0份、邻甲基对苯二酚0.1～1.0份、蜡粉1～5份。
22.所述的b组份各成份重量比为：聚醚多元醇50～150份、增塑剂5～30份、过氧化苯甲酰1.5份～10份、环氧树脂15～200份、蜡粉1～5份。
23.所述的增塑剂为苯甲酸酯。
24.所述的a组份制备方法为按照以下步骤进行：
25.步骤一：按照如下重量份获取甲基丙烯酸羟乙酯5～20份、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯15～30份、甲基丙烯酸5～20份、abs树脂5～15份、sbs树脂5～15份加入反应釜中，以1℃/min的速率升温至60-75℃，进行搅拌1-3小时；
26.步骤二：按照如下重量份获取聚氨酯树脂15～30份、三苯基膦0.1～1.0份、n,n-二羟乙基对甲苯胺0.1～1.0份加入完成步骤一的反应釜中，维持60-75℃的温度，继续搅拌50分钟，停止搅拌，降温至常温；
27.步骤三：按照如下重量份获取缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.1～1.0份、乙二胺四乙酸四钠0.1～1.0份、邻甲基对苯二酚0.1～1.0份、蜡粉1～5份加入完成步骤二的反应釜中，一边搅拌分散，同时抽真空，得到a组份。
28.所述的b组份制备方法为按照以下步骤进行：
29.步骤一：按照如下重量份获取聚醚多元醇50～150份、增塑剂5～30份、环氧树脂15～200份、蜡粉1～5份加入第一反应釜中，以1℃/min的速率升温至30-50℃，充分搅拌1小时，冷却至室温；
30.步骤二：按照如下重量份获取过氧化苯甲酰1.5份～10份加入完成步骤一后的第一反应釜中，搅拌30分钟，并且边搅拌分散边抽真空，得到b组份。
31.本发明采用选用在a组分中以丙烯酸酯预聚物代替甲基丙烯酸甲酯，能够有效提高其玻璃化转变温度，并使用一定分子量的弹性体进行接枝改性，同时与环氧、聚氨酯等聚合物共同形成混聚物，可以大幅度提高产品的粘结性能、耐高温性、耐冲击性，并同时解决了甲基丙烯酸甲酯单体的刺激性气温问题。
32.本发明成份配比优点如下：
33.1.所用原料比较普遍，工艺简单，成本较低；
34.2.所用原料气味比较低、对储存条件要求不严格；
35.3.能够有效解决工程塑料的粘结问题；
36.4.具有较高的耐温性，可以使用在一些比较苛刻的环境中。
具体实施方案
37.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
38.实施例1一种低气味高强度丙烯酸结构胶粘剂，包括a组份和b组份，a组份包括：甲基丙烯酸羟乙酯、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、abs树脂、sbs树脂、聚氨酯树脂、三苯基膦、n,n-二羟乙基对甲苯胺、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙二胺四乙酸四钠、邻甲基对苯二酚、蜡粉；
39.b组份包括聚醚多元醇、增塑剂、过氧化苯甲酰、环氧树脂、蜡粉。
40.作为成份优选a组份各成份重量比为：甲基丙烯酸羟乙酯5～20份、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯15～30份、甲基丙烯酸5～20份、abs树脂5～15份、sbs树脂5～15份、聚氨酯树脂15～30份、三苯基膦0.1～1.0份、n,n-二羟乙基对甲苯胺0.1～1.0份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.1～1.0份、乙二胺四乙酸四钠0.1～1.0份、邻甲基对苯二酚0.1～1.0份、蜡粉1～5份。
41.作为成份优选b组份各成份重量比为：聚醚多元醇50～150份、增塑剂5～30份、过氧化苯甲酰1.5份～10份、环氧树脂15～200份、蜡粉1～5份。增塑剂优选为苯甲酸酯。
42.一种低气味高强度丙烯酸结构胶粘剂制备方法，a组份制备方法为按照以下步骤进行：
43.步骤一：按照如下重量份获取甲基丙烯酸羟乙酯5～20份、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯15～30份、甲基丙烯酸5～20份、abs树脂5～15份、sbs树脂5～15份加入反应釜中，以1℃/min的速率升温至60-75℃，进行搅拌1-3小时；
44.步骤二：按照如下重量份获取聚氨酯树脂15～30份、三苯基膦0.1～1.0份、n,n-二羟乙基对甲苯胺0.1～1.0份加入完成步骤一的反应釜中，维持60-75℃的温度，继续搅拌50分钟，停止搅拌，降温至常温；
45.步骤三：按照如下重量份获取缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.1～1.0份、乙二胺四乙酸四钠0.1～1.0份、邻甲基对苯二酚0.1～1.0份、蜡粉1～5份加入完成步骤二的反应釜中，一边搅拌分散，同时抽真空，得到a组份；
46.b组份制备方法为按照以下步骤进行：
47.步骤一：按照如下重量份获取聚醚多元醇50～150份、增塑剂5～30份、环氧树脂15
～200份、蜡粉1～5份加入第一反应釜中，以1℃/min的速率升温至30-50℃，充分搅拌1小时，冷却至室温；
48.步骤二：按照如下重量份获取过氧化苯甲酰1.5份～10份加入完成步骤一后的第一反应釜中，搅拌30分钟，并且边搅拌分散边抽真空，得到b组份。
49.根据上述制备方法产生如下实施例：
50.实施例1
51.a组份各成份重量比为：甲基丙烯酸羟乙酯5份、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯15份、甲基丙烯酸5份、abs树脂5份、sbs树脂5份、聚氨酯树脂15份、三苯基膦0.1份、n,n-二羟乙基对甲苯胺0.1份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.1份、乙二胺四乙酸四钠0.1份、邻甲基对苯二酚0.1份、蜡粉1份。
52.b组份各成份重量比为：聚醚多元醇50份、增塑剂5份、过氧化苯甲酰1.5份、环氧树脂15份、蜡粉1份。
53.实施例2
54.a组份各成份重量比为：甲基丙烯酸羟乙酯10份、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯20份、甲基丙烯酸15份、abs树脂10份、sbs树脂10份、聚氨酯树脂20份、三苯基膦0.5份、n,n-二羟乙基对甲苯胺0.5份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.5份、乙二胺四乙酸四钠0.5份、邻甲基对苯二酚0.5份、蜡粉2.5份。
55.b组份各成份重量比为：聚醚多元醇100份、增塑剂15份、过氧化苯甲酰5份、环氧树脂100份、蜡粉3份。
56.实施例3
57.作为成份优选a组份各成份重量比为：甲基丙烯酸羟乙酯20份、1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯30份、甲基丙烯酸20份、abs树脂15份、sbs树脂15份、聚氨酯树脂30份、三苯基膦1.0份、n,n-二羟乙基对甲苯胺1.0份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1.0份、乙二胺四乙酸四钠1.0份、邻甲基对苯二酚1.0份、蜡粉5份。
58.作为成份优选b组份各成份重量比为：聚醚多元醇150份、增塑剂30份、过氧化苯甲酰10份、环氧树脂200份、蜡粉5份。
59.为了进一步验证本发明产品的技术性能测试拉伸剪切强度：按照gb/t 7124-2008执行，测试试片为不锈钢、abs塑料板，测试结果如下：
[0060][0061]
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下
做出各种变化。