[發明專利]一種用于氟塑料與金屬粘結的膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210006603.3
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102585739A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 周正發;呂洪香;田海明;徐衛兵;任鳳梅
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C09J133/14
• 分類號: C09J133/14;C09J133/16;C08F220/36;C08F220/32;C08F220/22;C08J5/12
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

一、技術領域

本發明涉及一種膠黏劑及其制備方法，具體地說是一種用于氟塑料與金屬粘結的膠黏劑及其制備方法。

二、背景技術

眾所周知，氟塑料具有一系列優異的綜合性能，耐高低溫，化學性穩定，耐腐蝕，耐大氣老化，不易燃等，廣泛應用于化工、石油、機械、礦山、冶金、電子、醫藥、建筑、交通運輸、輕紡、食品等各個領域，已成為尖端科學和現代工業不可缺少的重要材料之一。但是，氟塑料因結構對稱，結晶度高，表面能低，其表面極不易潤濕，同時溶解度參數比一般膠粘劑的溶解度參數小很多，界面間很難擴散，從而難以產生緊密的粘附，被認為是一種難粘材料，從而限制了使用。

早期有人采用松襯翻邊的方法把氟塑料直接襯到金屬容器里，依靠翻邊來固定。在負壓700-760mm/Hg情況下，氟塑料變形無法使用。目前國內外研究的主要是氟橡膠與金屬之間的膠粘劑，而氟塑料與金屬之間膠粘劑的研究很少且效果不太理想。黃震等用分子量比較低的偏氟乙烯類共聚物研制出單組分溶劑型的含氟聚合物粘合劑，考察了聚四氟乙烯(PTFE)對不銹鋼的粘接性能，拉伸剪切強度最大僅有2.31MPa。瑞士產環氧型Araldite(A?V138M與固化劑HV988雙組分)膠粘劑等，Araldite膠粘劑具有固化溫度低、固化速度快、高溫粘接強度好等特點，比較適合PTFE的粘接，但沒有研究與金屬的粘結作用。西北工業大學的孫曼靈等研制的環氧雙組份膠黏劑用來粘聚四氟乙烯導軌帶拉伸剪切強度室溫8MPa，但雙組份使用時要稱量混合配比，工藝復雜。

三、發明內容

本發明旨在提供一種用于氟塑料與金屬粘結的膠黏劑及其制備方法，所要解決的技術問題是提供一種膠黏劑，使其既與氟塑料有很好的粘接性又與金屬材料有很好的粘接性從而可以用于氟塑料與金屬制品的粘結。

本發明提供一種單組份側鏈含氟烷基、封閉異氰酸酯基團、環氧基團的丙烯酸酯膠黏劑，用于粘接氟塑料與金屬，具體采用如下技術方案：

本發明用于氟塑料與金屬粘結的膠黏劑的結構通式為：

式中R選自-H或-CH₃；

R₁選自-CH₂、-C₂H₄或-C₃H₆；

R₂選自

或-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-；

R₃選自

R₄選自-C₂H₂F₃、-C₄H₃F₆或-C₇H₃F₁₂；

式中x、y、z表示重復單元的聚合度，其中15≤x≤25，15≤y≤25，10≤z≤20；

所述膠黏劑的分子量為8000-20000。

本發明用于氟塑料與金屬粘結的膠黏劑的制備方法，包括帶有封閉異氰酸酯基團的丙烯酸酯單體的合成和膠黏劑的制備，其特征在于：

所述帶有封閉異氰酸酯基團的丙烯酸酯單體的合成是在30-60℃、N₂保護的條件下將30-50份丙烯酸羥基酯與40-80份二異氰酸酯加入三口燒瓶，常壓下攪拌反應2-4小時，得到帶異氰酸酯基團的丙烯酸酯中間體，再加入30-50份封端劑在20-40℃反應3-4小時對丙烯酸酯中間體所帶的異氰酸酯基團進行封端，得到帶有封閉異氰酸酯基團的丙烯酸酯單體；

所述的丙烯酸羥基酯為丙烯酸羥甲酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或幾種，若為多種時，比例任意；

所述的二異氰酸酯為2，4或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六甲撐二異氰酸酯(HDI)中的一種或幾種，若為多種時，比例任意；

所述的封端劑為甲乙酮肟、苯酚、丙二酸二乙酯中一種或幾種，若為多種時，比例任意；