專利名稱：一種密封膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品及制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種密封膠粘劑及其 制備方法。
背景技術(shù)：
密封膠粘劑簡稱密封膠，是同時具有粘接和密封性能的一種多用途的功能材料。 它既可防止內(nèi)部氣體或液體泄漏，又可防止外部灰塵、濕氣、水分、污物和化學(xué)藥品等向內(nèi) 侵入，并能防止機械振動、沖擊損傷或達到隔音隔熱的效果。對于某些特殊產(chǎn)品，如炮彈、船舶、軍用車輛等，對密封膠粘劑的質(zhì)量有更高的要 求。要求密封膠粘劑具有非常優(yōu)良的耐各種化學(xué)介質(zhì)的性能；要有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，具有 炸藥安定性；要有較強的拉伸強度和破壞扭矩值；還要有優(yōu)良的耐低溫和耐高溫的性能等 等。經(jīng)過對有機硅膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、丙烯酸酯類膠粘劑的性能特征進行分析比較后發(fā) 現(xiàn)，不同的膠粘劑種類具有不同的性能，當(dāng)上述許多性能要在同一種膠粘劑上具備時，就帶 來了難度。現(xiàn)有的丙烯酸脂類膠粘劑是用聚丙烯酸酯為單組份或主要組份的膠粘劑，有熱塑 性和熱固性兩種，單組份的沒有溶劑，可在室溫固化，并有一定的透明性。它的耐熱耐低 溫性能優(yōu)良，耐介質(zhì)性能良好，反應(yīng)速度快，粘接力強。鋼/鋼粘接后的靜剪切強度可達 24Mpa，剝離強度1. 2Mpa,目前用于金屬的丙烯酸脂類膠粘劑為雙組份，每次需調(diào)配，調(diào)配好 的一次要用完，否則剩余部份很快固化失效，造成浪費，并且有很大氣味對人有害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種密封膠粘劑，經(jīng)過對丙烯酸酯類膠粘劑進行改性，在保 持現(xiàn)有丙烯酸酯類膠粘劑優(yōu)點的前提下，提高其韌性、扭矩值、耐介質(zhì)性能和耐低溫性能， 以滿足炮彈、船舶、軍用車輛等特種產(chǎn)品對密封膠粘劑質(zhì)量更高的要求。同時，本發(fā)明還提供了該密封膠粘劑的制備方法。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種密封膠粘劑，該膠粘劑的組份中包括有 以下重量按份計的原料
.甲基丙烯酸酯乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯改性E-44環(huán)氧樹脂丙烯酸月桂酯三縮乙二醇引發(fā)劑穩(wěn)定劑促進劑助促進劑金屬螯合劑
20 40份 5 20份 0. 2 5份 30 60份 1 5份； 0. 001 0. 05 份 0. 5 4份； 0. 02 5份； 0. 05 1. 5 份；
4
填料4 6份。本發(fā)明選擇乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、三縮乙二醇二甲基丙 烯酸酯等環(huán)氧型丙烯酸酯作為基料。因這類單體分子鏈中有笨環(huán)，提供了良好的剛性和耐 熱性；有醚鍵，能提供良好的柔韌性；有羥基和酯基，能提供良好的粘接力，并可通過羥基 進一步改性以滿足所需用途。另外，甲基丙烯酸上的側(cè)甲基能保護酯鍵，所以這類單體的耐 水性、耐化學(xué)性也較好。但這類單體的稠度較大，需加低稠度的配合使用，因此加入了丙烯 酸月桂酯。在本發(fā)明中，固化是自由基聚合反應(yīng)，但又不同于一般的自由基反應(yīng)。膠的主要組 份在引發(fā)劑引發(fā)成自由基后，易吸收氧再與另一個自由基結(jié)合形成穩(wěn)定的過氧化物，從而 在短時間內(nèi)消耗掉初始的自由基，沒有了繼續(xù)引發(fā)其他基本成份產(chǎn)生鏈增長的能力，所以 氧的存在，起到了阻聚的作用。當(dāng)隔絕氧后，引發(fā)劑又使過氧化物分解產(chǎn)生自由基，進而引 發(fā)聚合，實現(xiàn)固化。其中，改性E-44環(huán)氧樹脂的配方以重量按份計為E-44環(huán)氧樹脂40 80份、甲 基丙烯酸20 50份、對苯酚甲醚1 2份、三正丁胺25 35份、三縮乙二醇二甲基丙烯 酸酯10 30份。改性E-44環(huán)氧樹脂的作用是增加密封膠的強度和韌性。原料中還可以包括有重量按份計的酚醛樹脂1 5份，增加密封效果，達到綜合效 果俱佳的作用。其中，金屬螯合劑的組份以重量按份計為EDTA_Na45 20份、乙二醇30 50份、 去離子水40 60份。金屬螯合劑的作用是抑制過渡金屬離子，是密封膠穩(wěn)定體系中不可 缺少的一部分。本發(fā)明中的引發(fā)劑為異丙苯過氧化氫，異丙苯過氧化氫的固化速度快。提高固化 速度則影響貯存穩(wěn)定性，而改善其貯存穩(wěn)定性又影響固化速度，為了達到快速固化又貯存 穩(wěn)定，則需選用合適的穩(wěn)定體系。由于厭氧膠的氧化反應(yīng)引起膠液凝膠，過渡金屬離子又可 催化該反應(yīng)，因此，高效穩(wěn)定體系必須包括抗氧劑和金屬螯合劑。促進劑為乙酰苯胼，由于大量的胺的使用會影響貯存穩(wěn)定性，如果配合使用助促 進劑，就達到既不影響貯存穩(wěn)定性，又能快速固化。助促進劑為鄰磺酰苯酰亞胺，鄰磺酰苯酰亞胺固化速度更快一些，與叔胺類配合 使用，才能充分發(fā)揮出較好的促進作用。穩(wěn)定劑為對苯二酚，對苯二酚不影響快速固化，而且在空氣或氧接觸的狀態(tài)下是 穩(wěn)定的。填料為氣相二氧化硅，在選擇填料時按照無活性，符合膠粘劑特殊性能要求，易于 分散，與基料有良好的濕潤性，不含水分、有害氣體和油脂、無毒等原則選擇了氣相二氧化 硅作為填料。本發(fā)明還提供了一種密封膠粘劑的制備方法，其過程是按下列以重量份計準備 原料乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯20 40份；改性E-44環(huán)氧樹脂5 20份；
丙烯酸月桂酯 0. 2 5份；
三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯 30 60份；
5
引發(fā)劑穩(wěn)定劑促進劑助促進劑
1 5份； 0. 001 0. 05 份； 0. 5 4份； 0. 02 5份； 0. 05 1. 5 份； 4 6份。金屬螯合劑填料在上述準備好的原料中，除促進劑外，將其余的原料混合在一起，加熱升溫，在 55 70°C的溫度條件下攪拌3 5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40 50°C的 溫度條件下加入促進劑，攪拌均勻即可。還可在上述原料中加入重量按份計的酚醛樹脂1 5份。改性E-44環(huán)氧樹脂的制備過程是將E-44環(huán)氧樹脂40 80重量份，甲基丙烯 酸20 50重量份、對苯酚甲醚1 2重量份混合在一起，加熱升溫，當(dāng)溫度至75 85°C時 加入三正丁胺25 35重量份，升溫到85 95°C時停止加熱，當(dāng)混合物自身升溫至110 120°C時保溫3 4小時，然后急速降溫至65 75°C時加入三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯，最 后自然降溫到45 55°C除料、裝桶備用。金屬螯合劑的制備過程是將EDTA-Na4 5 20重量份溶解到去離子水40 60重 量份中，加入乙二醇30 50重量份，混合均勻即可。試驗表明，采用本發(fā)明的配方和制備方法得到的密封膠粘劑，其靜剪切強度可達 18Mpa，以上，扭矩(23°C )達IOn. m以上，拉伸強度達5. 5Mpa以上，硬度32HD以上，其它如 耐水性能、耐介質(zhì)性能及炸藥安定性等都顯著地高于現(xiàn)有丙烯酸酯類膠粘劑。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1，按下列配方準備原料乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯 30公斤；改性E-44環(huán)氧樹脂18公斤；丙烯酸月桂酯3公斤；三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯 55公斤；引發(fā)劑1公斤；穩(wěn)定劑0.01公斤；促進劑1公斤；助促進劑2公斤；金屬螯合劑0. 1公斤；填料4公斤。在上述準備好的原料中，除促進劑外，將其余的原料混合在一起，加熱升溫，在 55 70°C的溫度條件下攪拌3 5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40 50°C的 溫度條件下加入促進劑，攪拌均勻即可。其中，改性E-44環(huán)氧樹脂的制備過程是將E-44環(huán)氧樹脂40 80重量份，甲基 丙烯酸20 50重量份、對苯酚甲醚1 2重量份混合在一起，加熱升溫，當(dāng)溫度至75 85°C時加入三正丁胺25 35重量份，升溫到85 95°C時停止加熱，當(dāng)混合物自身升溫至 110 120°C時保溫3 4小時，然后急速降溫至65 75°C時加入三縮乙二醇二甲基丙烯 酸酯10 30重量份，最后自然降溫到45 55°C除料、裝桶備用。金屬螯合劑的制備過程是將EDTA-Na4 5 20重量份溶解到去離子水40 60重 量份中，加入乙二醇30 50重量份，混合均勻即可。引發(fā)劑選用異丙苯過氧化氫，促進劑選用乙酰苯胼，助促進劑選用鄰磺酰苯酰亞 胺，穩(wěn)定劑選用對苯二酚，填料選用氣相二氧化硅。在實施例1中，改性E-44環(huán)氧樹脂和三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯的用量較大，得 到的密封膠粘劑扭矩值大，可用于需粘接力強的鎖緊和密封。實施例2，按下列配方準備原料乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯 40公斤；改性E-44環(huán)氧樹脂10公斤；丙烯酸月桂酯5公斤；三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯35公斤；引發(fā)劑1.5公斤；穩(wěn)定劑0. 04公斤；促進劑3公斤；助促進劑5公斤；金屬螯合劑1. 5公斤；填料4. 5公斤。在上述準備好的原料中，除促進劑外，將其余的原料混合在一起，加熱升溫，在 55 70°C的溫度條件下攪拌3 5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40 50°C的 溫度條件下加入促進劑，攪拌均勻即可。其中，改性E-44環(huán)氧樹脂的制備過程是將E-44環(huán)氧樹脂40 80重量份，甲基 丙烯酸20 50重量份、對苯酚甲醚1 2重量份混合在一起，加熱升溫，當(dāng)溫度至75 85°C時加入三正丁胺25 35重量份，升溫到85 95°C時停止加熱，當(dāng)混合物自身升溫至 110 120°C時保溫3 4小時，然后急速降溫至65 75°C時加入三縮乙二醇二甲基丙烯 酸酯10 30重量份，最后自然降溫到45 55°C除料、裝桶備用。金屬螯合劑的制備過程是將EDTA-Na4 5 20重量份溶解到去離子水40 60重 量份中，加入乙二醇30 50重量份，混合均勻即可。引發(fā)劑選用異丙苯過氧化氫，促進劑選用乙酰苯胼，助促進劑選用鄰磺酰苯酰亞 胺，穩(wěn)定劑選用對苯二酚，填料選用氣相二氧化硅。在實施例2中，改性E-44環(huán)氧樹脂的用量相對較少，乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸 酯和丙烯酸月桂酯的用量相對大，得到的密封膠粘劑扭矩值小，可用于需粘接力小的鎖緊 和密封。實施例3，按下列配方準備原料乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯 20公斤；改性E-44環(huán)氧樹脂20公斤；丙烯酸月桂酯0.5公斤；
三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯60公斤；酚醛樹脂5公斤；引發(fā)劑5公斤；穩(wěn)定劑0. 05公斤；促進劑4公斤；助促進劑0. 1公斤；金屬螯合劑0. 5公斤；填料6公斤。在上述準備好的原料中，除促進劑外，將其余的原料混合在一起，加熱升溫，在 55 70°C的溫度條件下攪拌3 5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40 50°C的 溫度條件下加入促進劑，攪拌均勻即可。其中，改性E-44環(huán)氧樹脂的制備過程是將E-44環(huán)氧樹脂40 80重量份，甲基 丙烯酸20 50重量份、對苯酚甲醚1 2重量份混合在一起，加熱升溫，當(dāng)溫度至75 85°C時加入三正丁胺25 35重量份，升溫到85 95°C時停止加熱，當(dāng)混合物自身升溫至 110 120°C時保溫3 4小時，然后急速降溫至65 75°C時加入三縮乙二醇二甲基丙烯 酸酯10 30重量份，最后自然降溫到45 55°C除料、裝桶備用。金屬螯合劑的制備過程是將EDTA-Na4 5 20重量份溶解到去離子水40 60重 量份中，加入乙二醇30 50重量份，混合均勻即可。引發(fā)劑選用異丙苯過氧化氫，促進劑選用乙酰苯胼，助促進劑選用鄰磺酰苯酰亞 胺，穩(wěn)定劑選用對苯二酚，填料選用氣相二氧化硅。在實施例3中，改性E-44環(huán)氧樹脂和三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯的用量都相對較 大，且加入了大配比的酚醛樹脂，得到的密封膠粘劑扭矩值大，用于需粘接力強的鎖緊和密 封。實施例4 按下列配方準備原料乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯 20公斤；改性E-44環(huán)氧樹脂5公斤；丙烯酸月桂酯0.2公斤；三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯30公斤；酚醛樹脂1公斤；引發(fā)劑1公斤；穩(wěn)定劑0.001公斤；促進劑0.5公斤；助促進劑0.02公斤；金屬螯合劑0.05公斤；填料4公斤。在上述準備好的原料中，除促進劑外，將其余的原料混合在一起，加熱升溫，在 55 70°C的溫度條件下攪拌3 5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40 50°C的 溫度條件下加入促進劑，攪拌均勻即可。其中，改性E-44環(huán)氧樹脂的制備過程是將E-44環(huán)氧樹脂40 80重量份，甲基丙烯酸20 50重量份、對苯酚甲醚1 2重量份混合在一起，加熱升溫，當(dāng)溫度至75 85°C時加入三正丁胺25 35重量份，升溫到85 95°C時停止加熱，當(dāng)混合物自身升溫至 110 120°C時保溫3 4小時，然后急速降溫至65 75°C時加入三縮乙二醇二甲基丙烯 酸酯10 30重量份，最后自然降溫到45 55°C除料、裝桶備用。金屬螯合劑的制備過程是將EDTA-Na4 5 20重量份溶解到去離子水40 60重 量份中，加入乙二醇30 50重量份，混合均勻即可。引發(fā)劑選用異丙苯過氧化氫，促進劑選用乙酰苯胼，助促進劑選用鄰磺酰苯酰亞 胺，穩(wěn)定劑選用對苯二酚，填料選用氣相二氧化硅。實施例4中改性E-44環(huán)氧樹脂和三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯的用量較小，加入有 小配比的酚醛樹脂，得到的密封膠粘劑扭矩值小，可用于需粘接力弱的鎖緊和密封。實施例5 按下列配方準備原料乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯 30公斤；改性E-44環(huán)氧樹脂15公斤；丙烯酸月桂酯1.2公斤；三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯 45公斤；酚醛樹脂3. 5公斤；引發(fā)劑2公斤；穩(wěn)定劑0.02公斤；促進劑2公斤；助促進劑1公斤；金屬螯合劑1公斤；填料5公斤。在上述準備好的原料中，除促進劑外，將其余的原料混合在一起，加熱升溫，在 55 70°C的溫度條件下攪拌3 5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40 50°C的 溫度條件下加入促進劑，攪拌均勻即可。其中，改性E-44環(huán)氧樹脂的制備過程是將E-44環(huán)氧樹脂40 80重量份，甲基 丙烯酸20 50重量份、對苯酚甲醚1 2重量份混合在一起，加熱升溫，當(dāng)溫度至75 85°C時加入三正丁胺25 35重量份，升溫到85 95°C時停止加熱，當(dāng)混合物自身升溫至 110 120°C時保溫3 4小時，然后急速降溫至65 75°C時加入三縮乙二醇二甲基丙烯 酸酯10 30重量份，最后自然降溫到45 55°C除料、裝桶備用。金屬螯合劑的制備過程是將EDTA-Na4 5 20重量份溶解到去離子水40 60重 量份中，加入乙二醇30 50重量份，混合均勻即可。引發(fā)劑選用異丙苯過氧化氫，促進劑選用乙酰苯胼，助促進劑選用鄰磺酰苯酰亞 胺，穩(wěn)定劑選用對苯二酚，填料選用氣相二氧化硅。實施例5中加入有配比適中的酚醛樹脂，得到的密封膠粘劑扭矩值大，綜合性能 好，用于需粘接力強的鎖緊和密封。各實施例得到的密封膠粘劑性能對照如下 表中TP表示破壞力矩，TB表示拆卸力矩。從表中可看出，各項性能指標(biāo)都優(yōu)于現(xiàn)有丙烯酸酯類膠粘劑，某些指標(biāo)如耐水性 能、耐介質(zhì)性能及炸藥安定性等明顯高于現(xiàn)有丙烯酸酯類膠粘劑，其中實施例1和實施例5 得到的密封膠粘劑的綜合性能最好。
權(quán)利要求
一種密封膠粘劑，其特征在于，組份中包括有以下重量按份計的原料乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯 20～40份；改性E 44環(huán)氧樹脂 5～20份；丙烯酸月桂酯 0.2～5份；三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯 30～60份；引發(fā)劑 1～5份；穩(wěn)定劑 0.001～0.05份；促進劑 0.5～4份；助促進劑 0.02～5份；金屬熬合劑 0.05～1.5份；填料 4～6份。
2.如權(quán)利要求1所述的-5 20份0. 2 5份 30 60份 1 5份； 0. 001 0. 05 份； 0. 5 4份； 0. 02 5份； 0. 05 1. 5 份； 4 6份。種密封膠粘劑，其特征在于，所述改性E-44環(huán)氧樹脂的組份以重量按份計為E-44環(huán)氧樹脂40 80份、甲基丙烯酸20 50份、對苯酚甲醚1 2份、 三正丁胺25 35份、三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯10 30份。
3.如權(quán)利要求1所述的一種密封膠粘劑，其特征在于，組份中還包括有重量按份計的 酚醛樹脂1 5份。
4.如權(quán)利要求1所述的一種密封膠粘劑，其特征在于，所述金屬熬合劑的組份以重量 按份計為EDTA-Na45 20份、乙二醇30 50份、去離子水40 60份。
5.如權(quán)利要求1所述的一種密封膠粘劑，其特征在于，所述引發(fā)劑為異丙苯過氧化氫， 促進劑為乙酰苯胼，助促進劑為鄰磺酰苯酰亞胺，穩(wěn)定劑為對苯二酚，填料為氣相二氧化娃。
6.一種密封膠粘劑的制備方法，其特征在于，按下列以重量份計準備原料 乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯 20 40份；改性E-44環(huán)氧樹脂5 20份丙烯酸月桂酯.甲基丙烯酸酯0. 2 5份； 30 60份； 1 5份； 0. 001 0. 05 份； 0. 5 4份； 0. 02 5份； 0. 05 1. 5 份； 4 6份。在上述準備好的原料中，除促進劑外，將其余的原料混合在一起，加熱升溫，在55 700C的溫度條件下攪拌3 5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40 50°C的溫度條 件下加入促進劑，攪拌均勻即可。
7.如權(quán)利要求6所述一種密封膠粘劑的制備方法，其特征在于，原料中還包括有重量 按份計的酚醛樹脂1 5份。
8.如權(quán)利要求6所述一種密封膠粘劑的制備方法，其特征在于，原料中改性E-44環(huán)氧 樹脂的制備過程是將E-44環(huán)氧樹脂40 80重量份，甲基丙烯酸20 50重量份、對苯酚三縮乙二醇:引發(fā)劑穩(wěn)定劑促進劑助促進劑金屬熬合劑填料甲醚1 2重量份混合在一起，加熱升溫，當(dāng)溫度至75 85°C時加入三正丁胺25 35重 量份，升溫到85 95°C時停止加熱，當(dāng)混合物自身升溫至110 120°C時保溫3 4小時， 然后急速降溫至65 75°C時加入三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯10 30重量份，最后自然降 溫到45 55°C時除料、裝桶備用。
9.如權(quán)利要求6所述一種密封膠粘劑的制備方法，其特征在于，金屬熬合劑的制備過 程是將EDTA-Na4 5 20重量份溶解到去離子水40 60重量份中，加入乙二醇30 50 重量份，混合均勻即可。
10.如權(quán)利要求6所述一種密封膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為異丙苯 過氧化氫，促進劑為乙酰苯胼，助促進劑為鄰磺酰苯酰亞胺，穩(wěn)定劑為對苯二酚，填料為氣 相二氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種密封膠粘劑及其制備方法，按重量份配比準備乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯20～40份、改性E-44環(huán)氧樹脂5～20份、丙烯酸月桂酯0.2～5份、三縮乙二醇二甲基丙烯酸酯30～60份、引發(fā)劑1～5份、穩(wěn)定劑0.001～0.05份、促進劑0.5～4份、助促進劑0.02～5份、金屬螯合劑0.05～1.5份、填料4～6份。除促進劑外，將其余原料混合，加熱升溫，在55～70℃溫度下攪拌3～5小時，使固體完全溶解，然后冷卻降溫，在40～50℃的溫度條件下加入促進劑，攪拌均勻即可。本發(fā)明所得密封膠粘劑保持了丙烯酸酯類膠粘劑的所有優(yōu)點，并顯著地提高了其韌性、扭矩值、耐介質(zhì)性能和耐低溫性能。
文檔編號C09J163/10GK101914348SQ20101024958
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者余勇, 陳玉梅, 陳茂直 申請人:陳玉梅