一種環(huán)保阻燃低氣味丙烯酸結(jié)構(gòu)膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保阻燃低氣味丙烯酸結(jié)構(gòu)膠。
【背景技術(shù)】
[0002]第二代丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠(SGA)具有粘接力高、粘接基材廣泛等有點，已在電子、軌道交通、汽車、建筑、文教娛樂用品等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但其以甲基丙烯酸酯甲酯為主要單體，沸點低氣味大，對施膠人員和環(huán)境產(chǎn)生嚴重危害。隨著環(huán)保法規(guī)的推出和操作人員安全環(huán)保意識的提高，以高沸點丙烯酸酯類單體為主的低氣味環(huán)保丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠的開發(fā)和應(yīng)用逐漸成為市場的重點方向。
[0003]同時在丙烯酸酯類膠黏劑應(yīng)用的電子、軌道交通、建筑等領(lǐng)域，預(yù)防火災(zāi)是一個永恒的主題。并且各行業(yè)人員也認識到，采用阻燃材料是防止和減少火災(zāi)的戰(zhàn)略性措施之一。但是作為該應(yīng)用領(lǐng)域的重要材料之一的丙烯酸酯類膠黏劑，屬于易燃的材料，它們的極限氧指數(shù)多低于21%，燃燒速度較快，為人們的生活和火災(zāi)逃生帶來了較大的隱患。鹵素阻燃劑是最有效的阻燃劑，但其材料燃燒后，會產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)，并伴有大量的濃煙，這些均違背當今社會無毒、無污染的環(huán)保理念，阻燃的無鹵化已經(jīng)成為了阻燃材料開發(fā)的熱點。專利CN103834308和專利CN103074000均公開了一種環(huán)保丙烯酸膠黏劑，但是上述膠黏劑均不含阻燃劑，屬于易燃材料。因此環(huán)保阻燃低氣味丙烯酸結(jié)構(gòu)膠開發(fā)顯得尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種環(huán)保阻燃低氣味丙烯酸結(jié)構(gòu)膠。
[0005]—種環(huán)保阻燃低氣味丙烯酸結(jié)構(gòu)膠，由甲組分和乙組分組成，其特征在于:
[0006]所述甲組分包括如下重量份數(shù)的物質(zhì):丙烯酸酯類單體20-60份，增韌樹脂12-30份，成碳協(xié)效樹脂8-20份，氧化劑3-10份，穩(wěn)定劑0.2-4份，阻燃劑A 15-30份；
[0007]所述乙組分包括如下重量份數(shù)的物質(zhì):丙烯酸酯類單體20-50份，增韌樹脂12-25份，成碳協(xié)效樹脂8-25份，還原劑2-10份，穩(wěn)定劑0.2-4份，阻燃劑B 10-30份，磷系附著阻燃促進劑8-30份，固化促進劑1 -3份。
[0008]所述丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、異冰片基甲基丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一種或幾種；
[0009]所述增韌樹脂為丁腈橡膠、ABS樹脂、MBS樹脂、C5石油樹脂中的一種或幾種；
[0010]所述氧化劑為異丙苯過氧化氫、過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化異丙苯、1，1_ 二 (叔丁基過氧)-3，3，5_三甲基環(huán)己烷、1，1_ 二 (叔丁基過氧)環(huán)己烷、乙基-3，3-二 (叔丁基過氧)丁酸酯、乙基-3，3-二 (叔戊基過氧)丁酸酯中的一種或幾種；
[0011]所述穩(wěn)定劑為對苯二酚、對苯醌、2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物、抗氧化劑TH-1790、4-羥基哌啶醇氧自由基中的一種或幾種；
[0012]所述還原劑為四甲基硫脲、N-丙烯酰硫脲、N-苯甲酰硫脲、1-烯丙基-2硫脲、1-烯丙基-3-(2-羥乙基)-2硫脲、二苯基硫卡巴肼、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-乙烯基咪唑、N，N-二甲基哌嗪、二乙烯三胺、N，N，N’，N’_四甲基-1,6-己二胺、N，N-二甲基芐胺、1-乙酰哌啶、1-苯甲酰-4-哌啶酮中的一種或幾種。
[0013]所述成碳協(xié)效樹脂為聚醚酰亞胺樹脂粉末、聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物粉末、聚苯醚樹脂粉末中的一種或幾種。
[0014]所述聚醚酰亞胺樹脂粉末的粒徑小于45微米。
[0015]所述阻燃劑A為八乙烯基硅倍半氧烷、八炔丙基胺苯基硅倍半氧烷、4A型分子篩、Re-Y型分子篩中的一種或幾種。
[0016]所述阻燃劑B為聚磷酸胺與氫氧化鋁納米復合物、聚磷酸胺與蒙脫土納米復合物、三(1-氧代-1-磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯中的一種或幾種。
[0017]所述磷系附著阻燃促進劑由丙烯酸羥基酯和與五氧化二磷按摩爾比5:1的反應(yīng)制得，其中丙烯酸羥基酯為4-羥基丁基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種。
[0018]所述磷系附著阻燃促進劑由下述方法制備:將5mol的丙烯酸羥基酯與阻聚劑加入反應(yīng)器中，攪拌，控制反應(yīng)器的溫度為10-15°C之間，分批加入lmol的五氧化二磷，控制升溫速率為2°C/min，升溫至65-70°C之間，反應(yīng)4-5h后冷卻至室溫，出料，得磷系附著阻燃促進劑;所述阻聚劑為對苯二酚、對苯醌中的一種或幾種，添加量為0.03mol。
[0019]所述固化促進劑為異辛酸鈷、異辛酸錳、異辛酸鋅、異辛酸鋯、異辛酸鈰中的一種或幾種。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明制備的環(huán)保阻燃低氣味丙烯酸結(jié)構(gòu)膠無鹵環(huán)保，阻燃性能達到V0級，通過采用成碳協(xié)效樹脂、磷、硅系阻燃劑復配、自制的磷系附著阻燃促進劑，實現(xiàn)了低氣味丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠的無鹵化阻燃;通過采用特定的氧化劑-還原劑引發(fā)體系、自制的磷系附著阻燃促進劑保證了該環(huán)保阻燃低氣味丙烯酸結(jié)構(gòu)膠具有較佳的粘接性能；同時成碳協(xié)效樹脂亦可起到一定的增韌樹脂作用，確保結(jié)構(gòu)膠的粘接強度。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0022]實施例1
[0023](1)制備磷系附著阻燃促進劑
[0024]將5mol的4-羥基丁基丙烯酸酯與0.03mol的對苯二酚加入反應(yīng)器中，攪拌，控制反應(yīng)器的溫度為10-15°C之間，分批加入lmol的五氧化二磷，控制升溫速率為2°C/min，升溫至65-70°C之間，反應(yīng)4-5h后冷卻至室溫，出料，得磷系附著阻燃促進劑。
[0025](2)甲組分、乙組分制備
[0026]甲組分制備:將甲基丙烯酸羥乙酯23.6kg、異冰片基甲基丙烯酸酯13.8kg、丙氧化季戊四醇四丙稀酸酯2.8kg、對苯二酸0.7kg、丁腈橡膠9.2kg、ABS樹脂6.4kg投入反應(yīng)爸中，攪拌至樹脂完全溶解;再向反應(yīng)釜中投入聚醚酰亞胺樹脂粉末13.8kg、異丙苯過氧化氫
5.5kg、1，1 -二 (叔丁基過氧)環(huán)己烷0.9kg，攪拌1 -3h至混合均勻;再向反應(yīng)釜中投入八乙烯基硅倍半氧烷25kg，攪拌l-3h至混合均勻，真空脫除氣泡得甲組分；
[0027]乙組分的制備:將甲基丙烯酸羥乙酯20.7kg、異冰片基甲基丙烯酸酯4.7kg、丙氧化季戊四醇四丙稀酸酯3.2kg、對苯二酸0.7kg、丁腈橡膠14.2kg、ABS樹脂7.1kg投入反應(yīng)爸中，攪拌至樹脂完全溶解；再向反應(yīng)釜中投入聚醚酰亞胺樹脂粉末12.7kg、四甲基硫脲2.4kg、N-苯甲酰硫脲2.4kg，攪拌l-3h至混合均勻;再向反應(yīng)釜中投入聚磷酸胺與氫氧化鋁納米復合物18.9kg、磷系附著阻燃促進劑11.9kg攪拌l-3h至混合均勻;再向反應(yīng)釜中投入異辛酸鋅1.2kg，攪拌l-3h至混合均勻，真空脫除氣泡得乙組分。
[0028]將甲組分和乙組分按照體積比1:1進行配比施膠。
[0029]根據(jù)GB/T2791-1995測試膠粘劑的剝離強度，根據(jù)GB/T 6328-1999測試膠粘劑的沖擊強度，根據(jù)GB/T 7124-2008測試膠粘劑的剪切強度，根據(jù)GB/T4609-1984測試膠黏劑的垂直燃燒性能，根據(jù)GB/T 2406-2009測試膠黏劑的氧指數(shù)。測得的氧指數(shù)(％)為37%，垂直燃燒級別V-0，剝離強度3.5N/mm，沖擊強度21KJ/m2，剪切強度20MPa。
[0030]實施例2
[0031 ] (1)制備磷系附著阻燃促進劑
[0032]將4mol的4-羥基丁基丙烯酸酯、lmol的季戊四醇三丙烯酸酯與0.03mol的對苯二酚加入反應(yīng)器中，攪拌，控制反應(yīng)器的溫度為10-15°C之間，分批加入lmol的五氧化二磷，控制升溫速率為2°C/min，升溫至65-70°C之間，反應(yīng)4-5h后冷卻至室溫，出料，得磷系附著阻燃促進劑。
[0033](2)甲組分、乙組分制備
[0034]甲組分制備:將甲基丙烯酸羥丙酯21.lkg、異冰片基甲基丙烯酸酯10kg、乙氧化季戊四醇四丙稀酸酯4kg、對苯醌0.5kg、2，2，6，6-四甲基呢啶氧化物0.2kg，丁腈橡膠9kg、MBS樹脂4kg投入反應(yīng)釜中，攪拌至樹脂完全溶解;再向反應(yīng)釜中投入聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物粉末10kg、聚苯醚樹脂粉末6kg、異丙苯過氧化氫5kg、l，乙基-3，3-二(叔丁基過氧)丁酸酯lkg，攪拌l-3h至混合均勻；再向反應(yīng)釜中投入八炔丙基胺苯基硅倍半氧烷25kg，4A型分子篩3份，攪拌l_3h至混合均勻，真空脫除氣泡得甲組分；
[0035]乙組分的制備:將甲基丙烯酸羥丙酯20kg、異冰片基甲基丙烯酸酯6kg、丙氧化季戊四醇四丙稀酸酯3.2kg、對苯醌0.4kg、2，2，6，6-四甲基呢啶氧化物0.2kg、丁腈橡膠
11.2kg、MBS樹脂2kg投入反應(yīng)釜中，攪拌至樹脂完全溶解;再向反應(yīng)釜中投入聚醚酰亞胺_硅氧烷共聚物粉末12.4kg、聚苯醚樹脂粉末3.2kg、四甲基硫脲4kg、N-苯甲酰硫脲1.6kg，攪拌l-3h至混合均勻；再向反應(yīng)釜中投入聚磷酸胺與蒙脫土納米復合物18kg、三(1-氧代-1-磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯3.2kg、磷系附著阻燃促進劑12kg攪拌l_3h至混合均勻;再向反應(yīng)釜中投入異辛酸鋅1.6kg，攪拌l-3h至混合均勻，真空脫除氣泡得乙組分。
[0036]將甲組分和乙組分按照體積比2:1進行配比施膠。
[0037]根據(jù)GB/T2791-1995測試膠粘劑的剝離強度，根據(jù)GB/T 6328-1999測試膠粘劑的沖擊強度，根據(jù)GB/T 7124-2008測試膠粘劑的剪切強度，根據(jù)GB/T 4609-1984測試膠黏劑的垂直燃燒性能，根據(jù)GB/T 2406-2009測試膠黏劑的氧指數(shù)。測得的氧指數(shù)(％)為38%，垂直燃燒級別V-0，剝離強度3.7N/mm，沖擊強度24KJ/m2，剪切強度22MPa。
[0038]實施例3
[0039](1)制備磷系附著阻燃促進劑
[0040]將5mol的4-羥基丁基丙烯酸酯與0.03mol的對苯二酚加入反應(yīng)器中，攪拌，控制反應(yīng)器的溫度為10-15°C之間，分批加入lmol的五氧化二磷，控制升溫速率為2°C/min，升溫至65-70°C之間，反應(yīng)4-5h后冷卻至室溫，出料，得磷系附著阻燃促進劑。
[0041 ] (2)甲組分、乙組分制備
[0042]甲組分制備:將甲基丙烯酸羥乙酯23.6kg、異冰片基甲基丙烯酸酯13.8kg、丙氧化季戊四醇四丙稀酸酯2.8kg、對苯二酸0.7kg、丁腈橡膠9.2kg、ABS樹脂6.4kg投入反應(yīng)爸中，攪拌至樹脂完全溶解;再向反應(yīng)釜中投入聚醚酰亞胺樹脂粉末13.8kg、異丙苯過氧化氫
5.5kg、1，1 -