一种室温固化高效胶黏剂及其制备方法技术

技术编号:11117075 阅读:139 留言:0更新日期:2015-03-06 16:04
本发明专利技术涉及一种室温固化高效胶黏剂及其制备方法,本室温固化高效胶黏剂由金属底漆和氯丁胶黏剂组成,金属底漆基础配方由如下原料组成:氯化橡胶CR20 1200-1500g,通用型氯丁橡胶CR2321 100-200g,防老剂BHT1-3g,轻质氧化镁200-300g,工业用甲苯3000-4000g,氯丁胶黏剂由如下原料组成:氯丁橡胶A-90 50-70g,氯丁橡胶M-40 30-50g,防老剂WSL 1-3g,颜料氧化铁红0.1-0.6g,氯化橡胶R20 10-30g,气相法白炭黑10-50g,轻质氧化镁6-8g,萜烯-酚醛树脂10-40g,甲苯与丁酮按质量比3:2组成的混合溶剂500-800g。本发明专利技术提供的室温固化高效胶黏剂粘合强度高,质量稳定,耐热性好,对金属材料和非金属材料都有很好的适应性,适用于大规模粘接工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于化学领域。
技术介绍
很多化工、矿山类等设备在使用过程中受到了强烈的化学腐蚀和固体颗粒磨损作 用,使用寿命受到了较大的影响,设备维护成本较大,影响了正常的生产活动;而橡胶具有 公认的较好的防腐耐磨效果,在这些领域得到了大量的使用,采用金属骨架外衬一层橡胶 抵抗腐蚀和磨损是最常用的做法,效果也较为理想。对于一些小规格但结构复杂的的金属 件,可以采用开模具热硫化的方式衬上一层橡胶;但对于一些大规格的设备(如槽、罐)来 说,开模具是不现实的,并且大规格的平板硫化机和硫化罐成本巨大,对于尺寸规格不固定 的设备无法采用这种方式,因此设备在常温下衬胶就成为一个必然的趋势,目前市场上有 氯丁橡胶胶黏剂,丁腈橡胶胶黏剂,聚氨酯胶黏剂等品种,但很多存在粘合强度低,容易分 层脱落,粘合不稳定,耐热性差等问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的问题: (1)针对金属基体表面特性,为更好的适应粘接,我们需要对其表面改性,以提高 基体与橡胶的粘合强度。 (2)针对被粘物橡胶的特性,要求制成的胶黏剂成膜硬度要低,胶层柔韧,弹性好。 (3)对于非极性橡胶,我们需要对其表面进行活化改性从而更利于粘接。 本专利技术所要解决的技术问题是提供,本发 明提供的室温固化高效胶黏剂具有粘合强度高,质量稳定,耐热性好的特点,对金属材料和 非金属材料都有很好的适应性,适用于大规模粘接工作。 本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种室温固化高效胶黏剂,由金属底 漆和氯丁胶黏剂组成,其中,所述金属底漆由如下原料组成: 氯化橡胶CR201200?1500g,通用型氯丁橡胶CR2321100?200g,防老剂BHT 1? 3g,轻质氧化镁(纯度99. 5 % ) 200?300g,工业用甲苯3000?4000g, 所述氯丁胶黏剂由如下原料组成: 氯丁橡胶A-9050?70g,氯丁橡胶M-4030?50g,防老剂WSL 1?3g,颜料氧 化铁红0. 1?0. 6g,氯化橡胶R2010?30g,气相法白炭黑10?50g,轻质氧化镁(纯度 99. 5 % ) 6?8g,萜烯-酚醛树脂10?40g,甲苯与丁酮按质量比3:2组成的混合溶剂500? 800g〇 本专利技术提供的室温固化高效胶黏剂组份中的金属底漆,主要成分为氯化橡胶,用 以改善金属基体表面特性,其成膜硬度较高,与金属材料有很好的匹配性,在金属基体与氯 丁胶黏剂之间起到过渡作用;因氯化橡胶成分中含有大量的氯元素,在金属表面成膜后可 以牢固的吸附在金属基体表面,改善了金属表面的极性;另外由于相似相容原理,氯化橡胶 底漆与氯丁胶黏剂有很好的适应性,两者粘结强度较高;在这里用作金属底漆,具有干燥速 度快,成膜性好的特点。其缺点是不耐光,易分解,所以在配方里要加入抗光老化的防老剂。 另外在氯化橡胶用量较大的底漆配方里,加入大量的MgO可以吸收氯化橡胶分解释放出的 HCl,以减缓对金属或橡胶的侵蚀。 本专利技术提供的室温固化高效胶黏剂组份中的双组份混合物,主要成分为卤化三聚 异氰酸及溶剂乙酸乙酯,将两者按照一定的比例配制好,用白棉布蘸取擦拭橡胶毛面,在擦 拭过程中,溶液中的卤元素被吸附到橡胶表面,与橡胶表面的自由基发生反应,从而对橡胶 表面进行了改性,增加了非极性橡胶与氯丁胶黏剂的亲和力。 本专利技术提供的室温固化高效胶黏剂组份中的双组份--溶剂型氯丁胶黏剂及其 固化剂异氰酸酯,因橡胶质地柔软,这也就要求黏合剂所制成的机械膜不能太硬,要有一定 的柔韧性,而成膜的柔韧性与氯丁胶的结晶速度及结晶度密切相关,所以我们选择的氯丁 胶品种为高结晶型与中低结晶型搭配,用于调整结晶度和初粘力,与被粘物硬度匹配;另外 加入的固化剂有促使胶黏剂发生化学交联的功效,该化学交联提高了金属与胶板之间的粘 合强度,同时也提高了黏合剂的耐热性。因此该胶黏剂配合组份具有粘合强度高,耐热性 好,胶液稳定的特点。 从机理上讲所有的氯丁橡胶都可用于配制胶黏剂,但因结晶度和结晶速度不同, 胶黏剂的性能有很大差异,粘接型氯丁橡胶由于聚合温度(5-7°C )比通用型(38-40°C ) 低,因此聚合缓慢,分子结构规整,使其结晶程度高,结晶速度快,内聚力大。一般来说,粘接 型CR配制的胶黏剂要比通用型CR的粘接强度高1倍多,因此,配制氯丁胶黏剂多选用结晶 性高的粘接型,如拜耳平320, AD30, A90, MA40T,国产CR2442等,而氯丁胶黏剂的稳定性与 生胶相对分子质量及相对分子质量分布有关,一般来说,相对分子质量过高或过低对稳定 性均不利,相对分子质量分布宽的CR制备的胶黏剂稳定性极差。将CR244和A90行对比测 试表明,两种胶的相对分子质量基本接近,只是胶的相对分子质量分布较A90稍宽。针对氯 丁橡胶上述结晶度和稳定性因素,我们选择A90作为本胶黏剂的主要材料,同时根据被粘 物质地较软的特性选择使用部分中等结晶能力的M-40,来调整结晶度和初粘力,提高与柔 软被粘物的粘接强度。 采用适当的纳米材料可提高氯丁胶粘剂的强度和耐热性,例如纳米气相法白炭黑 是极细的SiO2粉末,其表面含有大量的羟基(-0H),可与硅烷偶联剂反应,变为亲有机性白 炭黑,可抑制粒子团聚,使之均匀、稳定地分散于氯丁胶当中。 添加适量高效耐久的防老剂是提高氯丁胶耐老化性和耐热性的易行而有效的途 径。抗氧剂WSL是一种对甲酚和双聚环戊二烯的丁基化反应产品,是一类多酚类抗氧剂,具 有终止游离基和分解氢过氧化物的双重作用,其挥发性低,无变色。 轻质MgO用于氯丁橡胶的硫化剂,在混炼前期加入起到防止焦烧的作用。 本专利技术还提供一种室温固化高效胶黏剂的制备方法,包括: 制备金属底漆: 1)取氯化橡胶CR201200?1500g,通用型氯丁橡胶CR2321100?200g,防老剂BHT 1?3g,轻质氧化镁(纯度99. 5 % ) 200?300g,工业用甲苯3000?4000g, 将通用型氯丁橡胶CR2321加入开炼机中,辊距4-5mm,包辊后加入防老剂BHT,待 料吃入后,打三角包混炼2分钟,然后调整辊距至Imm出片,得到胶片; 2)取重量1/5的工业用甲苯倒入带搅拌器的双层不锈钢密闭反应釜中,将1)得到 的胶片剪成30mm*30mm的胶块加入反应荃中,搅拌至胶块溶解均勻; 3)将剩余的工业用甲苯倒入反应釜中,加入氯化橡胶CR20和轻质氧化镁,搅拌16 小时,反应釜的反应温度应大于15°C,如果低于15°C,应通入热水加温; 制备氯丁胶黏剂: 1)取氯丁橡胶A-9050?70g,氯丁橡胶M-4030?50g,防老剂WSL 1?3g,颜料 氧化铁红0. 1?0. 6g,氯化橡胶R2010?30g,气相法白炭黑10?50g,轻质氧化镁(纯度 99. 5% ) 6?8g,萜烯-酚醛树脂10?40g,甲苯与丁酮按质量比3:2组成的混合溶剂500? 800g, 将萜烯-酚醛树脂和Ig轻质氧化镁加入到30g混合溶剂中,再加入0. 2-0. 5g水, 倒入双层密闭搅拌釜中,25°C搅拌预反应8小时,使萜烯-酚醛树脂完全溶解,然后停车放 料检查,如预反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室温固化高效胶黏剂,其特征在于,由金属底漆和氯丁胶黏剂组成,其中,所述金属底漆由如下原料组成:氯化橡胶CR20 1200~1500g,通用型氯丁橡胶CR2321 100~200g,防老剂BHT 1~3g,轻质氧化镁200~300g,工业用甲苯3000~4000g,所述氯丁胶黏剂由如下原料组成:氯丁橡胶A‑9050~70g,氯丁橡胶M‑4030~50g,防老剂WSL 1~3g,颜料氧化铁红0.1~0.6g,氯化橡胶R2010~30g,气相法白炭黑10~50g,轻质氧化镁6~8g,萜烯‑酚醛树脂10~40g,甲苯与丁酮按质量比3:2组成的混合溶剂500~800g。

【技术特征摘要】
1. 一种室温固化高效胶黏剂,其特征在于,由金属底漆和氯丁胶黏剂组成,其中,所述 金属底漆由如下原料组成: 氯化橡胶CR20 1200?1500g,通用型氯丁橡胶CR2321 100?200g,防老剂BHT 1? 3g,轻质氧化镁200?300g,工业用甲苯3000?4000g, 所述氯丁胶黏剂由如下原料组成: 氯丁橡胶A-9050?70g,氯丁橡胶M-4030?50g,防老剂WSL 1?3g,颜料氧化铁红 0. 1?0. 6g,氯化橡胶R2010?30g,气相法白炭黑10?50g,轻质氧化镁6?8g,廠烯-酚 醛树脂10?40g,甲苯与丁酮按质量比3:2组成的混合溶剂500?800g。2. -种室温固化高效胶黏剂的制备方法,其特征在于,包括: 制备金属底漆: 1) 取氯化橡胶CR201200?1500g,通用型氯丁橡胶CR2321 100?200g,防老剂BHT 1?3g,轻质氧化镁200?300g,工业用甲苯3000?4000g, 将通用型氯丁橡胶CR2321加入开炼机中,辊距4-5mm,包辊后加入防老剂BHT,待料吃 入后,打三角包混炼2分钟,然后调整辊距至1mm出片,得到胶片; 2) 取重量1/5的工业用甲苯倒入带搅拌器的双层不锈钢密闭反应釜中,将1)得到的胶 片剪成30mm*30mm的胶块加入反应荃中,搅拌至胶块溶解均勻; 3) 将剩余的工业用甲苯倒入反应釜中,加入氯化橡胶CR20和轻质氧化镁,搅拌16小 时,反应釜的反应温度应大于15°C ; 制备氯丁胶黏剂: 1) 取氯...

【专利技术属性】
技术研发人员:荆永卿王振华鲍秀萍
申请(专利权)人:烟台鑫海矿山机械有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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