一种双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂,其由A组分和B组分按质量比3～4∶1组成；其中A组分包括以下重量份数的组分：硅烷封端聚醚、环氧树脂、增塑剂、无机粉体材料、紫外线吸收剂、阻燃剂；所述B组分包括以下重量份数的组分：有机锡催化剂、有机胺、无机粉体材料、稀释剂。本发明专利技术的双组份弹性胶粘剂，由于使用了硅烷封端聚醚预聚体，配用了双酚A环氧树脂、环氧树脂胺类固化剂等材料，具有固化温度可调，固化时间可调，固化后粘接强度高、弹性好的特点。同时具有优良的阻燃及耐老化性能。本发明专利技术的胶粘剂A、B组分制备过程中均不需要升温脱水操作，对填料含水量要求不高，生产工艺简单，产品储存期大于6个月，满足实际需求。

【技术实现步骤摘要】
一种双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂及其制备方法
本专利技术涉及胶粘剂领域，特别涉及一种含有硅烷封端聚醚预聚体的双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂。
技术介绍
上世纪60年代以前，在建筑行业广泛使用的液体密封胶主要是聚氨酯，聚硫醚和有机硅。70年代后期日本钟渊化学工业(现更名为KANEKACo.,Ltd)开发出性能更为优异的聚醚型密封胶，1978年投入工业生产，1980年获得日本高分子学会认可，1982年投放市场即引起极大关注。其基础聚合物因末端为甲氧基硅烷被称为端基改性硅烷聚合物，其主链结构为聚氧丙烯，即PPE(Polypropyleneether)(也有称为PPO或PPG)，目前也有称之为MS聚合物。因其性能优异在日本建筑业得到广泛推广。1992年其使用量超过有机硅密封胶位居第二，1995年首次超过聚氨酯成为建筑密封胶中用量最大的品种。1997年开始在欧洲和美国设厂生产，其生产技术，配方技术日益成熟，在工业，建材，汽车等领域得到了空前发展。与聚氨酯，有机硅和聚硫醚材料相比，MS聚合物具有以下突出优点：(1)保存安定性极好。(2)与同等分子量的聚氨酯相比粘度较低，可不使用或少使用增塑剂，在同等粘度下可充填更多的填料，降低成本。(3)对很多材质具有良好的附着力，适用范围广。(4)耐气候性良好，在室外暴露20年的密封胶仍然能够保持初期的物性，没有明显劣化，经历了时间的考验。(5)固化后表面具有可涂性(Paintability)，不像有机硅密封胶排斥涂料。(6)环境友好，不释放污染环境的小分子化合物(有机硅密封胶固化后会逐渐释放环状二甲基硅氧烷，从而吸附空气中的油污致使密封胶周围形成明显的黑色污染物)。(7)固化速度快，固化过程中不会起泡(聚氨酯和空气中的水分反应常常会释放出二氧化碳发泡)。(8)低温操作性好，具有良好的触变性，容易从涂布枪挤出，甚至可以使用喷枪喷涂(Spray)。(9)固化物具有良好的物理机械性能。尽管MS聚合物具有如此多的优点，在密封胶领域得到了广泛应用，但用作胶粘剂仍然不能满足工业上对粘接强度的苛刻要求。作为工业胶粘剂除了必需具有良好的粘接强度(包括剪断强度和剥离强度)，抗冲击性能，对常用的工程塑料，橡胶，金属，陶瓷等具有良好的黏附力，不能产生界面剥离，还需要耐高温高湿环境，耐冷热循环，耐水，耐溶剂和化学品腐蚀。MS聚合物中的聚醚非极性结构决定了其内聚能较低，即使采取了无机填料补强和添加附着促进剂等手段依然无法得到高强度的弹性胶粘剂。为解决此问题，可利用环氧树脂对MS聚合物进行改性。其原理是利用环氧树脂的强极性来弥补MS聚合物内聚能的不足。此方法固化时存在两种反应机理(Dual-cure)，即环氧树脂的开环固化和MS聚合物的水分固化，固化后能够形成海岛分相结构具有优良的物理机械性能。传统工艺中该双组分胶粘剂是将MS树脂和环氧树脂分别作为一个组分的主体，MS聚合物的固化催化剂加在环氧树脂中而环氧树脂的固化剂加在MS树脂中。由于MS聚合物可与大部分环氧树脂的固化剂产生反应，从而直接固化，进而影响MS聚合物组分的存储稳定性。例如，专利申请号为CN201410553164.7，专利名称为《一种环氧树脂改性双组份端硅烷基聚醚胶粘剂》的专利技术专利，其公开了采用环氧树脂改性MS聚合物的思路。在该专利中，环氧树脂的固化剂为固化剂二乙烯三胺等，该固化剂与MS聚合物混合后，所得到的MS聚合物组分仅能保存2-3天时间。而目前还未发现有效的方法可解决双组份胶黏剂中MS聚合物组分的保存问题。由此可见，双组分硅烷封端聚醚预聚体胶粘剂制备过程中环氧树脂固化剂的选择是极为重要的关键技术，即要保证产品稳定性又要满足室温固化的要求，其特性大大限制了固化剂的选择范围。另外，现有胶粘剂将环氧树脂的固化剂加在MS树脂中制备成一种组分，为了保证储存的稳定性，需在高温真空条件下进行脱水操作，操作条件苛刻，成本高，不易实现大规模的生产。
技术实现思路
为解决现有技术问题，本专利技术提供一种可保证产品稳定性又可满足室温固化的要求的双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂及其制备方法。为此，专利技术人提供了如下技术方案：一种双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂,其由A组分和B组分按质量比3～4∶1组成；其中A组分包括以下重量份数的组分：所述B组分包括以下重量份数的组分：本专利技术采用上述技术方案，将硅烷封端聚醚和环氧树脂均放在A组分中，而环氧树脂的固化剂有机胺和硅烷封端聚醚的固化催化剂有机锡催化剂放在另一B组分中，将硅烷封端聚醚与环氧树脂的固化剂有机胺分隔在不同组分中，从而避免环氧树脂的固化剂有机胺固化硅烷封端聚醚，保证硅烷封端聚醚的稳定性，进而保证A组分的稳定性。同时，本专利技术还创新性地在弹性胶粘剂中加入阻燃剂，使改性后的弹性胶粘剂阻燃性大大加强，可应用于对阻燃要求较高的建筑行业材料中，大大扩展弹性胶粘剂的应用范围。进一步，所述硅烷封端聚醚为：相对分子质量在12000～30000中的一种或两种以上硅烷封端聚醚的混合物。本专利技术中，为了实现弹性胶粘剂的最佳性能，不仅考虑只使用一种相对分子质量在12000～30000中的硅烷封端聚醚，还考虑通过两种或两种以上的相对分子质量在12000～30000中的硅烷封端聚醚进行混合制备弹性胶粘剂，调节胶粘剂的弹性和强度，使弹性胶粘剂的各项性能达到最佳。进一步，所述环氧树脂为下列中的一种或两种的混合：双酚A环氧树脂或酚醛型环氧树脂，所述双酚A环氧树脂或酚醛型环氧树脂的环氧当量为210～240g/eq或184～190g/eq。进一步，所述A组份中的无机粉体填料为下列中的一种或两种以上的混合：轻质碳酸钙、纳米级二氧化硅、二氧化钛和炭黑；所述B组份中的无机粉体填料为下列中的一种或两种以上的混合：轻质碳酸钙、二氧化钛或纳米级二氧化硅。通过无机粉体填料的填充，在不影响弹性胶粘剂性能的情况下，可大大降低弹性胶粘剂的成本。进一步，所述A组份中的阻燃剂为下列中的一种或两种以上的混合：三氯乙基磷酸酯、三芳基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯或甲基磷酸二甲酯。本专利技术加入上述的阻燃性，可与硅烷封端聚醚预聚体、环氧树脂混合制备胶粘剂，使得胶粘剂具备阻燃性，满足一些行业的特殊要求，扩大应用范围。进一步，所述B组份中的有机锡催化剂为下列中的一种：辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡或二(十八烷基硫)二丁基锡。本专利技术所述的有机锡催化剂，在A组分和B组分混合形成胶粘剂后，可促进胶粘剂固化，缩短胶粘剂的固化时间。进一步，所述B组份中的有机胺为下列中的一种或两种以上的混合：N,N-二甲基苯胺、2-二甲胺基甲基苯酚(DMP-10)、2,4-二(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-20)、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)或低分子量聚酰胺。本专利技术中，所选择的上述有机胺催化剂均为非挥发性的有机胺催化剂，从而避免低分子量有机胺易挥发的缺点，避免在生产和施工过程中因低分子量有机胺挥发性所导致的刺激性气味。本专利技术采用非挥发性有机胺催化剂，制备的胶粘剂无任何刺激性味道，为生产施和工人员提供良好的工作环境。进一步，所述A组分中的增塑剂为下列中的一种或两种的混合：脂肪族二元酸酯类或烷基磺酸苯酯类。进一步，所述B组份中的稀释剂为分子量大于2000的聚醚多元醇。进一步，所述A组份中的紫外线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂,其特征在于：其由A组分和B组分按质量比3～4∶1组成；其中A组分包括以下重量份数的组分：

【技术特征摘要】
1.一种双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂,其特征在于：其由A组分和B组分按质量比3～4∶1组成；其中A组分包括以下重量份数的组分：所述B组分包括以下重量份数的组分：2.根据权利要求1所述的双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂，其特征在于：所述硅烷封端聚醚为：相对分子质量在12000～30000中的一种或两种以上硅烷封端聚醚的混合物。3.根据权利要求1所述的双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂，其特征在于：所述环氧树脂为下列中的一种或两种的混合：双酚A环氧树脂或酚醛型环氧树脂，所述双酚A环氧树脂或酚醛型环氧树脂的环氧当量为210～240g/eq或184～190g/eq。4.根据权利要求1所述的双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂，其特征在于，所述A组份中的无机粉体填料为下列中的一种或两种以上的混合：轻质碳酸钙、纳米级二氧化硅、二氧化钛和炭黑；所述B组份中的无机粉体填料为下列中的一种或两种以上的混合：轻质碳酸钙、二氧化钛或纳米级二氧化硅。5.根权利要求1所述的双组份常温固化的阻燃弹性胶粘剂，其特征在于，所述A组份中的阻燃剂为下列中的一种或两种以上的混合：三氯乙基磷酸酯、三芳基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯或甲基磷酸二甲酯。6.根权利要求1所述的双组份常温固化的阻燃弹性胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书正，张爱清，李主元，
申请(专利权)人：武汉久邦宁新材料科技有限公司，中南民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42