硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂及其制备方法技术

硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂及其制备方法，它涉及一种胶黏剂及其制备方法。本发明专利技术是为了解决硅油与丙烯酸酯单体的相容性差、硅油对氧气具有较高的溶解性影响厌氧固化的技术问题。本发明专利技术胶黏剂由硅杂化丙烯酸酯、引发剂、促进剂、助促进剂和硅油制成，方法：将促进剂、助促进剂和硅杂化丙烯酸酯混合，再分别加入硅油和引发剂，搅拌均匀，即得。本发明专利技术直接采用硅油对有机硅杂化的丙烯酸酯厌氧胶进行力矩调节，而无需预先对硅油进行丙烯酸酯化等改性，因此，本发明专利技术具有工艺简单，操作方便的优点。本发明专利技术方法制备的硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂主要应用于胶粘剂领域，用于螺纹件、法兰面等金属部件的粘接和密封。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
厌氧胶是一种具有厌氧固化特性的丙烯酸酯类胶粘剂，具有单组份、室温快固、耐久性和耐介质性优异、密封性好等特点。主要用于螺栓防松、互相嵌接的轴的固定、螺纹管道接头和螺纹插塞的密封、法兰合面的密封等。已成为电气、机械、石油化工、汽车和飞机工业等装配线上不可缺少的胶粘剂。在机械设备的维修过程中，厌氧胶粘接件的可拆卸维修问题一直备受关注。通常，在对厌氧胶粘接的螺纹件进行拆卸时，将螺母对螺栓起始发生相对位移时的扭矩值定为试样的破坏扭矩(Tb)，而将连续读取螺母拧出1/4、2/4、3/4和一圈的扭矩平均值定义为试样的平均拆卸扭矩(Tp)。若厌氧胶的Tb和Tp过高，难以实现粘接件的顺利拆卸；而厌氧胶的Tb过低，则无法保证粘接件在工作过程中的粘接可靠性。为了满足实际需要，已有多种方法用于实现厌氧胶的强度可控。目前最常用的是添加增韧剂或润滑性树脂的方法。如Loctite公司曾发表可拆卸厌氧胶的专利(US3,794,610)，采用聚酯增塑剂对甲基丙烯酸双酯进行改性，制备出Tb/Tp比值大于1的厌氧胶品种；专利(US 4,524,176)采用丙烯酸缩水甘油酯与含羟基聚酯反应，制备含有丙烯酸酯结构的改性聚酯，改善厌氧胶的粘接性能；专利(US 4,107,109)在厌氧胶体系中采用未固化的弹性体，经厌氧固化后形成以弹性体为连续相的接枝共聚物，从而调节了厌氧胶的粘接力矩。以上方法采用的力矩调节剂虽然可较好的调节厌氧胶的粘接强度，但同时使胶黏剂的耐热性能大大降低。黑龙江省科学院石油化学研究院采用石墨、二硫化钼等具有较低摩擦系数的惰性固体粉末作为耐高温厌氧胶的力矩调节剂(ZL200710072271.8)，但是该方法使胶黏剂的粘度大大提高，使用工艺性能下降。有机硅化合物具有良好的耐温性能，因此被引入到丙烯酸酯厌氧胶的耐热改性当中。例如，US4,035,355制备了含有丙烯酸酯官能团的聚有机硅氧烷，该化合物具有厌氧固化的特性；在专利US5,605,999中，研究人员采用至少含有一个水解官能团的硅烷(I)与含有(甲基)丙烯酸酯基且至少含有一个水解官能团的硅烷(II)通过水解反应制备液态硅烷(SiMA)，然后与(甲基)丙烯酸酯单体以及引发剂相匹配，制备了可厌氧固化的含有有机硅组分的胶黏剂；专利US6,391,993采用专利US5,605,999中制备的SiMA与(甲
基)丙烯酸酯单体、厌氧固化引发组分、马来酰亚胺等制备了可控力矩的耐高温厌氧胶黏剂。硅油是一种线性结构有机硅弹性体，通常是指以Si-O-Si为主链具有不同黏度的线型聚有机硅氧烷，具有较高的热稳定性能。但硅油与丙烯酸酯单体的相容性差，混合后很容易析出，而且硅油对氧气具有较高的溶解性，因而不利于丙烯酸酯胶黏剂的厌氧固化。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决硅油与丙烯酸酯单体的相容性差、硅油对氧气具有较高的溶解性影响厌氧固化的技术问题，提供了一种硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂及其制备方法。硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂按重量份数由100份硅杂化丙烯酸酯、1～10份引发剂、0.1～10份促进剂、0.1～10份助促进剂和2～50份硅油制成；所述硅杂化丙烯酸酯是按以下步骤实现的：称取100质量份丙烯酸酯加入到反应器中，在搅拌条件下升温至50～70℃，然后加入5～50质量份有机硅前驱体，并升温至80～100℃，搅拌反应1h～2h，然后在搅拌条件下降温至50～70℃，加入0.5～10质量份浓度为0.05mol/L～5mol/L的催化剂溶液，在温度为50～70℃搅拌反应2h～3h，降至室温，即得硅杂化丙烯酸酯。所述丙烯酸酯为乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三缩四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸双酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、有机硅丙烯酸酯、一羟甲基酚一丙烯酸酯、二羟甲基酚二丙烯酸酯、三羟甲基酚三丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯及含烯丙氧基苯的(甲基)丙烯酸酯中的一种或其中几种的混合物。所述有机硅前驱体为Si(OR3)4、R1Si(OR3)3及R1R2Si(OR3)2中任意一种或几种的混合物；其中R1为芳基、(甲基)丙烯酰氧丙基、氨丙基、缩水甘油醚氧丙基或碳原子数为1～4的烃基；R2为芳基或碳原子数为1～4的烃基；R3为碳原子数为1～4的烷基。所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、异丙苯过氧化氢或特丁基过氧化氢。所述促进剂为乙酰苯肼、苯甲酰肼、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二乙基对甲苯胺和三乙胺中的一种或其中几种的混合物。所述助促进剂为糖精。所述硅油分子式为：其中n为大于0的整数，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8为芳基、氢原子、羟基、碳原子数为1～4的饱和烷氧基、碳原子数为1～4的不饱和烷氧基、碳原子数为1～4的饱和烃基、碳原子数为1～4的不饱和烃基或碳原子为1～4的羟烷基。所述催化剂为醋酸、盐酸、硝酸、磷酸、硫酸中的一种或几种的混合物。硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂的制备方法如下：一、按重量份数将0.1～10份促进剂、0.1～10份助促进剂加入到100份硅杂化丙烯酸酯中，搅拌至完全溶解，分散均匀；二、向步骤一中加入2～50份的硅油，混合分散均匀；三、再向步骤二中加入1～10份的引发剂，搅拌均匀，即得硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂。本专利技术通过制备硅杂化丙烯酸酯厌氧单体，从而实现了改性硅油与丙烯酸酯厌氧单体良好的相容性和厌氧固化性能，该胶黏剂体系可通过各组分的不同配比，实现厌氧胶的力矩可控。本专利技术优点：一、本专利技术直接采用硅油对有机硅杂化的丙烯酸酯厌氧胶进行力矩调节，而无需预先对硅油进行丙烯酸酯化等改性，因此，本专利技术具有工艺简单，操作方便的优点；二、硅油与有机硅杂化的丙烯酸酯单体相容性好，粘接强度稳定；三、本专利技术的具有力矩调节性能的硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂具有良好的厌氧固化性能。本专利技术方法制备的硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂主要应用于胶粘剂领域，用于螺纹件、法兰面等金属部件的粘接和密封。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式所述厌氧胶黏剂按重量份数由100份硅杂化丙烯酸酯、1～10份引发剂、0.1～10份促进剂、0.1～10份助促进剂和2～50份硅油制成；所述硅杂化丙烯酸酯是按以下步骤实现的：称取100质量份丙烯酸酯加入到反应器中，在搅拌条件下升温至50～70℃，然后加入5～50质量份有机硅前驱体，并升温至80～100℃，搅拌反应1h～2h，然后在搅拌条件下降温至50～70℃，加入0.5～10质量份浓度为0.05mol/L～5mol/L的催化剂溶液，在温度为50～70℃搅拌反应2h～3h，降至室温，即得硅杂化丙烯酸酯。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述丙烯酸酯为乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三缩四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂，其特征在于所述厌氧胶黏剂按重量份数由100份硅杂化丙烯酸酯、1～10份引发剂、0.1～10份促进剂、0.1～10份助促进剂和2～50份硅油制成；所述硅杂化丙烯酸酯是按以下步骤实现的：称取100质量份丙烯酸酯加入到反应器中，在搅拌条件下升温至50～70℃，然后加入5～50质量份有机硅前驱体，并升温至80～100℃，搅拌反应1h～2h，然后在搅拌条件下降温至50～70℃，加入0.5～10质量份浓度为0.05mol/L～5mol/L的催化剂溶液，在温度为50～70℃搅拌反应2h～3h，降至室温，即得硅杂化丙烯酸酯。

【技术特征摘要】
1.硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂，其特征在于所述厌氧胶黏剂按重量份数由100份硅杂化丙烯酸酯、1～10份引发剂、0.1～10份促进剂、0.1～10份助促进剂和2～50份硅油制成；所述硅杂化丙烯酸酯是按以下步骤实现的：称取100质量份丙烯酸酯加入到反应器中，在搅拌条件下升温至50～70℃，然后加入5～50质量份有机硅前驱体，并升温至80～100℃，搅拌反应1h～2h，然后在搅拌条件下降温至50～70℃，加入0.5～10质量份浓度为0.05mol/L～5mol/L的催化剂溶液，在温度为50～70℃搅拌反应2h～3h，降至室温，即得硅杂化丙烯酸酯。2.根据权利要求1所述硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂，其特征在于所述丙烯酸酯为乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三缩四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸双酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、有机硅丙烯酸酯、一羟甲基酚一丙烯酸酯、二羟甲基酚二丙烯酸酯、三羟甲基酚三丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯及含烯丙氧基苯的(甲基)丙烯酸酯中的一种或其中几种的混合物。3.根据权利要求1所述硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂，其特征在于所述有机硅前驱体为Si(OR3)4、R1Si(OR3)3及R1R2Si(OR3)2中任意一种或几种的混合物；其中R1为芳基、(甲基)丙烯酰氧丙基、氨丙基、缩水甘油醚氧丙基或碳原子数为1～4的烃基；R2为芳基或碳原子数为1～4的烃基；R3为碳原子数为1～4的烷基。4.根据权利要求1所述硅油改性丙烯酸酯厌氧胶黏剂，其特征在于所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓辉，王刚，米长虹，赵颖，朱金华，李欣，张大勇，荣立平，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院石油化学研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23