一种环保型丙烯酸酯结构胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保型丙烯酸酯结构胶及其制备方法，所制得的丙烯酸酯胶粘剂克服了传统丙烯酸酯结构胶所具有的刺激性气味大、固化后胶层表面发粘、抗冲击性能差的缺陷，用于消费电子电器组装行业及一般工业领域，不仅具有较低的气味和良好的表干性能，同时具有良好的粘接力学性能和抗冲击性能，能极大地改善流水线的现场使用环境，提高生产效率，对提升丙烯酸酯结构胶的技术水平具有重要的推动意义。

An environmentally friendly acrylate structural adhesive and its preparation method

The present invention relates to an environmentally friendly acrylic structural adhesive and its preparation method. The prepared acrylic structural adhesive overcomes the defects of the traditional acrylic structural adhesive, such as high irritating odor, sticky surface after curing and poor impact resistance. It is used in the assembly industry of consumer electronics and electrical appliances and general industrial fields, and has not only low odor but also good surface dry performance. At the same time, it has good bonding mechanical properties and impact resistance. It can greatly improve the on-site service environment of the pipeline and improve production efficiency. It is of great significance to promote the technical level of acrylate structural adhesive.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型丙烯酸酯结构胶及其制备方法
本专利技术涉及一种丙烯酸酯结构胶及其制备方法，具体涉及消费电子电器组装行业及一般工业领域用的丙烯酸酯胶粘剂，属于化学胶粘剂

技术介绍
丙烯酸酯胶粘剂具有室温固化快、韧性好、抗疲劳性能好、可带油粘接等优点，成为工程胶粘剂的一个重要门类，在工业及电子电器领域得到了广泛的应用。但目前市场上的丙烯酸酯结构胶绝大部分采用低沸点高挥发度的甲基丙烯酸甲酯作为单体，产品存在刺激气味大，易造成人体嗅觉及呼吸道过敏甚至病变，对人体健康和环境危害非常严重。当前，随着社会的进步和人们环保意识的增强，开发低气味、对人体和环境无危害的环保型丙烯酸酯胶粘剂已迫在眉睫。为了降低当前丙烯酸酯结构胶的气味刺激性，人们将配方中的低沸点高挥发度的甲基丙烯酸甲酯去掉，替换成高沸点低挥发度的丙烯酸酯单体，这种做法的确降低了产品的气味，但又导致另一个重要缺陷，即固化速度慢，且固化后的胶层表面发粘，表干性差，无法达到胶粘剂的性能及使用工艺要求。另外，采用甲基丙烯酸甲酯作为配方单体还存在一个缺陷，产品较脆，抗冲击性能非常差。因此解决传统丙烯酸酯结构胶所具有的刺激性气味大、固化后胶层表面发粘、抗冲击性能差的三大缺陷，开发新的丙烯酸酯结构胶对提升丙烯酸酯结构胶的技术水平具有重要的推动意义。
技术实现思路
为了解决现有技术中丙烯酸酯结构胶存在的诸多缺陷，本专利技术提供一种环保型丙烯酸酯结构胶及其制备方法，所制备的产品为无溶剂型胶黏剂。本专利技术的技术方案如下：一种环保型丙烯酸酯结构胶，包含按体积比10:1混合的A组分和B组分，按重量份计，所述A组分包括甲基丙烯酸羟烷酯10～25份，甲基丙烯酸酯10～45份，甲基丙烯酸5～25份，预聚体15～50份，增韧填料8～35份，促进剂0.5～5.0份，阻聚剂0.01～0.6份，表面固化增进剂0.1～2.0份；所述B组分包括：过氧化物引发剂10～45份，增塑剂15～45份，增韧填料8～35份，触变剂气相二氧化硅5～25份；其中，所述表面固化增进剂为液体石蜡、氯化石蜡、聚乙烯蜡、甲基硅油、固体石蜡中的一种或几种的混合物；所述甲基丙烯酸酯为具有高沸点低挥发度的甲基丙烯酸四氢呋喃酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸茚酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物；所述预聚体的制备步骤如下：将复合特种多元醇40～70份、氢化双酚A为2～9份、甲基丙烯酸异冰片酯10～28份、二甲苯甲醛树脂6～16份，升温搅拌至各组分溶解，于100～110℃下真空脱水，后降温至70～80℃，向其中加入催化剂0.01～0.09份、阻聚剂0.001～0.015份、多异氰酸酯6～18份，反应1～3小时；再向其中加入甲基丙烯酸羟烷酯5～20份后反应2～5小时，制得预聚体；所述复合特种多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、植物油多元醇的一种或几种的混合；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅、三乙胺、三亚乙基二胺、辛酸钴、环烷酸锌、钛酸四异丁酯、二吗啉基二乙基醚中的一种。本专利技术丙烯酸酯结构胶的研发思路为：合成一种特殊结构的预聚体，该预聚体分子中同时具有刚性和柔性的嵌段结构，氢化双酚A和二甲苯甲醛树脂分别赋予产品的刚性与柔性，以及耐化学性能和耐水解性能，能很好地赋予产品抗冲击性能；同时该预聚体分子端基为丙烯酸双键结构，活性较强，配合甲基丙烯酸羟烷酯，就可达到替代甲基丙烯酸甲酯的性能，极大降低了气味的挥发。加之与能够改善胶粘剂固化后的表面发粘现象的表面固化增进剂相互配合，发挥协同作用，从而解决了丙烯酸结构胶的氧阻聚问题，消除表面发粘现象，改善了表面固化性能。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇或聚四亚甲基醚二醇；聚酯多元醇为己二酸新戊二醇聚酯二醇、聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇或聚碳酸酯二醇；聚烯烃多元醇为端羟基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈或端羟基丁苯液体橡胶；植物油多元醇为蓖麻油衍生物多元醇或大豆油多元醇。所述的复合特种多元醇优选PPG-2000、PPG-1000、PTMEG-2000、PTMEG-3000、PMA-2000、PCDL-2000、PS-70L(美国Stepan公司)、R-45HT(CrayValley公司)、NissoPB(日本曹达株式会社)或HTBS-Ⅱ(淄博齐龙化工公司)。采用上述进一步方案的有益效果是，特种多元醇之间的选择与复合赋予产品良好的粘接性能和抗冲击性能。进一步，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或几种的混合物；优选的增塑剂为环保增塑剂Benzoflex2088、双酚A型环氧树脂E-51或双酚F型环氧树脂NPEL-170。采用上述进一步方案的有益效果是，能够提高产品的韧性及初粘力，并增进引发剂的分散性。进一步，所述增韧填料为丁腈橡胶、ABS树脂、SBS树脂、MBS树脂、聚乙烯粉、聚四氟乙烯粉、丙烯酸酯橡胶中的一种或几种的混合物；所述增韧填料优选国产丁腈橡胶NBR1704，丁腈橡胶N41，美国科腾SBS树脂D1155，ABS树脂KR2883、ABS树脂Blendex338中的一种或几种的混合物。采用上述进一步方案的有益效果是，增韧填料能降低胶粘剂的固化收缩率，提高胶层本体吸收冲击能量的能力，同时提高产品的抗冷热冲击性及耐老化性能。进一步，所述促进剂为四甲基硫脲、三乙胺、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二乙基邻甲苯胺、N,N-二羟乙基对甲苯胺中的一种或几种的混合物。采用上述进一步方案的有益效果是，促进剂能够提高产品的固化速度和固化度，改善表干性能。进一步，所述甲基丙烯酸羟烷酯为甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟丁酯中的一种。进一步，所述阻聚剂为吩噻嗪、对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌、甲基氢醌中的一种或几种。进一步，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4＇-二异氰酸酯、六甲撑二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯、多次甲基多苯基多异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体、氢化TDI、氢化MDI中的一种；优选的多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4＇-二异氰酸酯(MDI-100)、甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、氢化TDI中的一种。进一步，所述过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯中的一种或几种的混合物。本专利技术的环保型丙烯酸酯结构胶具有以下几大优势：(1)不含有低沸点高挥发度的甲基丙烯酸甲酯，产品气味低，对人体和环境无危害；(2)含有特殊结构的合成低聚物，配合以表面固化增进剂，使产品表面固化性能好，固体表面无发粘现象；(3)固化后的粘接性能及抗冲击性能优异，比传统结构胶有很大的提高；(4)耐老化性能优异，符合产品的可靠性测试要求；本专利技术所制得的丙烯酸酯胶粘剂克服了传统丙烯酸酯结构胶所具有的刺激性气味大、固化后胶层表面发粘、抗冲击性能差的缺陷，用于消费电子电器组装行业及一般工业领域，不仅具有良好的粘接性能和抗冲击性能，同时具有较低的气味和良好的表干性能，能极大地改善流水线的现场使用环境，提高生产效率，给丙烯酸结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型丙烯酸酯结构胶，包含按体积比10:1混合的A组分和B组分，其特征在于，按重量份计，所述A组分包括甲基丙烯酸羟烷酯10～25份，甲基丙烯酸酯10～45份，甲基丙烯酸5～25份，预聚体15～50份，增韧填料8～35份，促进剂0.5～5.0份，阻聚剂0.01～0.6份，表面固化增进剂0.1～2.0份；所述B组分包括：过氧化物引发剂10～45份，增塑剂15～45份，增韧填料8～35份，触变剂气相二氧化硅5～25份；其中，所述表面固化增进剂为液体石蜡、氯化石蜡、聚乙烯蜡、甲基硅油、固体石蜡中的一种或几种的混合物；所述甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸四氢呋喃酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸茚酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物；所述预聚体的制备方法如下：将复合特种多元醇40～70份、氢化双酚A为2～9份、甲基丙烯酸异冰片酯10～28份、二甲苯甲醛树脂6～16份，升温搅拌至各组分溶解，于100～110℃下真空脱水，后降温至70～80℃，向其中加入催化剂0.01～0.09份、阻聚剂0.001～0.015份、多异氰酸酯6～18份，反应1～3小时；再向其中加入甲基丙烯酸羟烷酯5～20份后反应2～5小时，制得预聚体；所述复合特种多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、植物油多元醇的一种或几种的混合；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅、三乙胺、三亚乙基二胺、辛酸钴、环烷酸锌、钛酸四异丁酯、二吗啉基二乙基醚中的一种。...

【技术特征摘要】
1.一种环保型丙烯酸酯结构胶，包含按体积比10:1混合的A组分和B组分，其特征在于，按重量份计，所述A组分包括甲基丙烯酸羟烷酯10～25份，甲基丙烯酸酯10～45份，甲基丙烯酸5～25份，预聚体15～50份，增韧填料8～35份，促进剂0.5～5.0份，阻聚剂0.01～0.6份，表面固化增进剂0.1～2.0份；所述B组分包括：过氧化物引发剂10～45份，增塑剂15～45份，增韧填料8～35份，触变剂气相二氧化硅5～25份；其中，所述表面固化增进剂为液体石蜡、氯化石蜡、聚乙烯蜡、甲基硅油、固体石蜡中的一种或几种的混合物；所述甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸四氢呋喃酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸茚酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物；所述预聚体的制备方法如下：将复合特种多元醇40～70份、氢化双酚A为2～9份、甲基丙烯酸异冰片酯10～28份、二甲苯甲醛树脂6～16份，升温搅拌至各组分溶解，于100～110℃下真空脱水，后降温至70～80℃，向其中加入催化剂0.01～0.09份、阻聚剂0.001～0.015份、多异氰酸酯6～18份，反应1～3小时；再向其中加入甲基丙烯酸羟烷酯5～20份后反应2～5小时，制得预聚体；所述复合特种多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、植物油多元醇的一种或几种的混合；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅、三乙胺、三亚乙基二胺、辛酸钴、环烷酸锌、钛酸四异丁酯、二吗啉基二乙基醚中的一种。2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇或聚四亚甲基醚二醇；聚酯多元醇为己二酸新戊二醇聚酯二醇、聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇或聚碳酸酯二醇；聚烯烃多元醇为端羟基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈或端羟基丁苯液体橡胶；植物油多元醇为蓖麻油衍生物多元醇或大豆油多元醇。3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述增韧填料为丁腈橡胶、ABS树脂、SBS树脂、MBS树脂、聚乙烯粉、聚四氟乙烯粉、丙烯酸酯橡胶中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1或2所述的丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或几种的混合物。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜贵琳，王建斌，陈田安，解海华，
申请(专利权)人：烟台德邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37