[發(fā)明專利]一種高性能厭氧膠粘劑的制備方法及產(chǎn)品

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710034833.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN106700987A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈良;岑建根;王杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州得力科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C09J151/04
• 分類號(hào): C09J151/04;C09J11/04;C08C19/28;C08C19/38;C08F279/02;C08F220/32;C08F220/06;C08F220/14;C08F220/28
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙)33216
• 代理人: 黃燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于室溫快速固化型單組分丙烯酸系膠粘劑領(lǐng)域，具體是涉及一種高性能厭氧膠粘劑的制備方法及產(chǎn)品。

背景技術(shù)

厭氧膠粘劑，又稱嫌氣膠、絕氧膠，是一種單組分室溫固化膠粘劑。1953年美國(guó)GE公司最早發(fā)現(xiàn)了甲基丙烯酸雙酯的厭氧固化特性，隨后于60年代中期由美國(guó)Loctite公司制成丙烯酸系厭氧膠出售，產(chǎn)品一經(jīng)面世，就以其組成簡(jiǎn)單、貯存時(shí)間長(zhǎng)、可室溫快速固化、施膠工藝簡(jiǎn)便、無(wú)溶劑環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)受到人們關(guān)注，可廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、車輛船舶、機(jī)械電子、化工裝備等各種領(lǐng)域，用于金屬、非金屬(指硬材料)材料之間的自粘、互粘以及螺紋連接處的固定、密封等等。

近些年，隨著高速鐵路和城市軌道交通的迅速發(fā)展，市場(chǎng)上對(duì)丙烯酸系厭氧膠的需求呈逐年上升勢(shì)態(tài)，對(duì)其綜合性能要求也越來(lái)越高，尤其是在彈性粘接、固定和密封方面，對(duì)耐候性、耐老化，以及抗疲勞、抗振動(dòng)等各項(xiàng)指標(biāo)均有極高的要求。但傳統(tǒng)的厭氧膠由于配方組成過(guò)于簡(jiǎn)單，存在著膠層韌性差、抗沖擊性低、耐候性不足等缺點(diǎn)。為避免或消除這些缺點(diǎn)，可在配方體系中引入聚合物彈性體對(duì)厭氧膠粘劑進(jìn)行改性。

在用來(lái)進(jìn)行改性的聚合物彈性體中，許多事實(shí)證明，在各種丙烯酸酯膠粘劑配方體系中引入液體丁腈橡膠(NBR)尤其是液體端羧基丁腈橡膠(CTBN)對(duì)產(chǎn)品的綜合性能改善效果較為明顯，改性后的丙烯酸酯膠粘劑的韌性、耐候性能等均有一定程度的提高。但由于丁腈橡膠分子結(jié)構(gòu)中的不飽和雙鍵活性不高，在膠粘劑的快速交聯(lián)固化過(guò)程中很難或極少參與到交聯(lián)固化反應(yīng)中，即使采用遙爪聚合物—端羧基丁腈橡膠(CTBN)進(jìn)行改性，但在以自由基為主導(dǎo)的交聯(lián)固化反應(yīng)中也作用有限，致使大部分液體丁腈橡膠聚合物在膠層中僅起“惰性填料”作用，而沒能與其它丙烯酸酯單體或預(yù)聚物形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，聚合物體系難免會(huì)出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，影響了液體丁腈橡膠對(duì)各類丙烯酸系膠粘劑的改性效率，進(jìn)而導(dǎo)致其部分力學(xué)性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有丙烯酸系厭氧膠的不足，本發(fā)明提供了一種高性能厭氧膠粘劑的制備方法及該方法得到的產(chǎn)品，本發(fā)明得到的產(chǎn)品為單組分，其具有可室溫快速固化，以及膠層韌性好、粘接強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

本發(fā)明的方法首先采用自制活性遙爪聚合物—端甲基丙烯酸基丁腈橡膠作為改性彈性體，再經(jīng)過(guò)甲基丙烯酸類單體或預(yù)聚物、阻聚劑、無(wú)機(jī)填料、觸變劑、促進(jìn)劑、引發(fā)劑的復(fù)配制作丙烯酸系厭氧膠粘劑產(chǎn)品。具有原料來(lái)源方便，制作工藝簡(jiǎn)單，貯存時(shí)間長(zhǎng)，施膠工藝簡(jiǎn)便，無(wú)溶劑環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

一種高性能厭氧膠粘劑的制備方法，包括下列步驟：

(1)活性遙爪聚合物—端甲基丙烯酸基丁腈橡膠的制備：

將原料甲基丙烯酸、端羥基丁腈橡膠(HTBN)、溶劑、阻聚劑、催化劑按計(jì)量投入具有分水器和冷凝器的反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌器，加熱至反應(yīng)體系出現(xiàn)回流現(xiàn)象，并維持在此溫度下進(jìn)行反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)至理論出水量大部分被蒸出時(shí)停止加熱，結(jié)束反應(yīng)，降溫至50～60℃，真空抽除并回收溶劑，然后降溫至40℃以下時(shí)即可出料，得到的端甲基丙烯酸基丁腈橡膠備用。

(2)厭氧膠粘劑的制備，包括：

將步驟(1)得到的端甲基丙烯酸基丁腈橡膠以及甲基丙烯酸類單體或預(yù)聚物、阻聚劑、無(wú)機(jī)填料、觸變劑、促進(jìn)劑、引發(fā)劑按比例加入混料釜中，升溫至30～40℃，攪拌30～60min，然后抽真空30～60min，出料灌裝即得產(chǎn)品。

優(yōu)選的技術(shù)方案中，按照重量百分比計(jì)算，所述的步驟(1)中原料包括：

按照重量百分比計(jì)算，所述的步驟(2)中原料包括：

上述原料中，所述的端羥基丁腈橡膠(HTBN)分子量為2000～3000，羥值為0.4～0.5mmol/g。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述的催化劑為有機(jī)酸或者無(wú)機(jī)酸，比如可以是鹽酸、硫酸等，也可以是對(duì)甲苯磺酸等等中的一種或多種；作為優(yōu)選，本發(fā)明直接采用質(zhì)量百分比濃度為37％的鹽酸作為催化劑。

作為優(yōu)選，所述的溶劑包括苯、甲苯、二甲苯中的一種或兩種以上混合物。所述的二甲苯可以是對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯其中一種的純?nèi)軇部梢允瞧渲袃煞N或兩種以上的混合溶劑。可以采用市售產(chǎn)品，也可以采用回收溶劑等。

作為優(yōu)選，所述的阻聚劑包括對(duì)苯醌、對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚、對(duì)羥基苯甲醚中的一種或兩種以上混合物。