一种双组份室温自交联胶黏剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双组份室温自交联胶黏剂及制备方法，其胶黏剂由A组分和B组分组成；A组分为三层核壳结构的丙烯酸酯乳液，丙烯酸酯乳液由内层、中间层及外层组成，丙烯酸酯乳液所用单体总量以质量100%计，内层、中间层及外层所用的单体质量比例分别为20%～60%，20%～60%，10%～30%，B组分为固化剂，A组分与B组分的质量比为10～50∶1。这种双组份室温自交联胶黏剂综合了环氧树脂与丙烯酸树脂的优势，既有很好的成膜性和光泽度，又具有很好的附着力、耐热性和耐腐蚀性。

A two-component room temperature self-crosslinking adhesive and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种双组份室温自交联胶黏剂及制备方法
本专利技术涉及胶黏剂制备领域，具体的涉及一种双组份室温自交联胶黏剂及制备方法。
技术介绍
环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料，尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以粘结强度很高，是性能极为优异的胶黏剂品种。环氧树脂耐腐蚀性能、介电性能、耐热性亦较好，环氧树脂固化时基本上无低分子挥发物产生，是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一，胶层的尺寸稳定性好，但是环氧树脂存在质地较脆、抗冲击性、耐疲劳性、耐开裂性等缺点。丙烯酸树脂具有良好的耐候性、耐酸碱性和耐光性，主要应用于涂料、织物处理和粘合剂等领域，但其存在低温变脆、高温变粘等缺点，限制了它的广泛应用。如何把上述两种树脂有机结合起来，通过各组份间优势互补来提高涂膜的整体性能，一直是人们期望解决的问题。环氧树脂与丙烯酸酯乳液采用物理共混的方式得到复合乳液，该制备方法工艺简单，但存在贮存稳定性差和组份间相容性差等问题。化学接枝法制备丙烯酸酯环氧复合乳液，通常的制备方法是使用含有双键的环氧基团单体，例如丙烯酸缩水甘油酯或者甲基丙烯酸缩水甘油酯，与丙烯酸类单体共聚的方式引入环氧基团，利用环氧基团和羧基、胺基、羟基的反应得到交联型乳液，但是丙烯酸缩水甘油酯或者甲基丙烯酸缩水甘油酯仅含有一个环氧基团，固化交联效果差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种双组份室温自交联胶黏剂及制备方法。采用核壳结构的聚合工艺，制备出一种具有三层核壳结构的乳胶粒，在乳胶粒内层引入多官能团的环氧树脂，利用乳化分散的途径将多官能团的环氧树脂以物理吸附的方式引入到乳胶粒内层，提供多个环氧基反应点；在乳胶粒中间层引入分子量更高的双酚A型环氧树脂，提高丙烯酸酯乳液的黏着力、耐化学腐蚀性、耐腐蚀及耐热收缩性；在乳胶粒外层引入功能单体烯基羧酸。双组份室温自交联胶黏剂由三层核壳结构的丙烯酸酯乳液与外交联型固化剂组成，形成环氧基、胺基、羧基、异氰酸酯基等多个交联点，在室温条件下成膜，在乳胶粒内部及乳胶粒之间交联固化。该三层核壳结构的丙烯酸酯乳液制备过程中，引入的多官能团的环氧树脂和分子量更高的双酚A型环氧树脂，利用乳化分散的方式，无需额外添加溶剂介质，克服了产物中的溶剂残留，具有水性环保的优点。为达到以上目的，本专利技术采取以下步骤实现的：一种双组份室温自交联胶黏剂，其特征在于：该胶黏剂由A组分和B组分组成；所述的A组分为三层核壳结构的丙烯酸酯乳液，丙烯酸酯乳液由内层、中间层及外层组成，所用单体总量以质量100%计，内层、中间层及外层所用的单体质量比例分别为20%～60%、20%～60%及10%～30%；内层所用单体Ⅰ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及多官能团环氧树脂，中间层所用单体Ⅱ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及双酚A型环氧树脂，外层所用单体Ⅲ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯及烯基羧酸；所述B组分为固化剂，A组分与B组分的质量比为10～50︰1；所述的单体Ⅰ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为0.1%～6%、多官能团环氧树脂5%～30%；所述的单体Ⅱ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为0.1%～6%、双酚A型环氧树脂1%～30%；所述的单体Ⅲ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为2%～20%；所述的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述的乙烯基芳香族化合物为苯乙烯或/和α-甲基苯乙烯；所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯的一种或几种；所述的烯基羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或几种；所述的多官能团环氧树脂为三羟甲基三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、蓖麻油三缩水甘油醚、三苯基缩水甘油醚基甲烷、季戊四醇四缩水甘油醚、四缩水甘油基二甲苯二胺、四苯基缩水甘油醚基乙烷的一种或几种；所述的双酚A型环氧树脂为E20、E42、E44、E51环氧树脂的一种或几种；所述的固化剂为氮丙啶、聚碳化二亚胺、异氰酸酯的一种或几种。所述双组份室温自交联胶黏剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：步骤1：A组分三层核壳结构的丙烯酸酯乳液的制备a.内层预乳液的配制：将乳化剂溶于去离子水中，搅拌均匀，加入单体Ⅰ：甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及多官能团环氧树脂，搅拌10～40分钟，即得内层预乳液；内层引发剂溶液的配制：将引发剂、碳酸氢钠加入去离子水中，搅拌使其溶解，即得内层引发剂溶液；b.中间层预乳液的配制：将乳化剂溶于去离子水中，搅拌均匀，加入单体Ⅱ：甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及双酚A型环氧树脂，搅拌10～40分钟，即得中间层预乳液；中间层引发剂溶液的配制：将引发剂、碳酸氢钠加入去离子水中，搅拌使其溶解，即得中间层引发剂溶液；c.外层预乳液的配制：将乳化剂溶于去离子水中，搅拌均匀，加入单体Ⅲ：甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸，搅拌10～40分钟，即得外层预乳液；外层引发剂溶液的配制：将引发剂、碳酸氢钠加入去离子水中，搅拌使其溶解，即得外层引发剂溶液；d.种子乳液的制备：将乳化剂、引发剂、碳酸氢钠加入到去离子水中，充分搅拌，加入1%～20%内层预乳液，缓慢升温至70℃～95℃，反应10～30分钟，出现明显的蓝色荧光现象，即得种子乳液；e.内层聚合物乳液的制备：将剩余的内层预乳液和内层引发剂溶液滴加到d步骤所述的种子乳液中，滴加时间为1～3小时，滴加完毕后继续保温0.1～3小时，即得内层聚合物乳液；f.中间层聚合物乳液的制备：将中间层预乳液和中间层引发剂溶液滴加到e步骤所述的内层聚合物乳液中，滴加时间为1～3小时，滴加完毕后继续保温0.1～3小时，即得中间层聚合物乳液；g.三层核壳结构的丙烯酸酯乳液的制备：将外层预乳液和外层引发剂溶液滴加到f步骤所述的中间层聚合物乳液中，滴加时间为1～3小时，滴加完毕后继续保温0.1～3小时，冷却，过滤出料，即得三层核壳结构的丙烯酸酯乳液；所述的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述的乙烯基芳香族化合物为苯乙烯或/和α-甲基苯乙烯；所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯的一种或几种；所述的烯基羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或几种；所述的多官能团环氧树脂为三羟甲基三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、蓖麻油三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双组份室温自交联胶黏剂，其特征在于：该胶黏剂由A组分和B组分组成；所述的A 组分为三层核壳结构的丙烯酸酯乳液，丙烯酸酯乳液由内层、中间层及外层组成，所用单体总量以质量100%计，内层、中间层及外层所用的单体质量比例分别为20%～60%、20%～60%及10%～30%；内层所用单体Ⅰ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及多官能团环氧树脂，中间层所用单体Ⅱ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及双酚A型环氧树脂，外层所用单体Ⅲ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯及烯基羧酸；所述B组分为固化剂，A组分与B组分的质量比为10～50︰1；所述的单体Ⅰ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为0.1%～6%、多官能团环氧树脂5%～30%；所述的单体Ⅱ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为0.1%～6%、双酚A型环氧树脂1%～30%；所述的单体Ⅲ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为2%～20%；所述的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述的乙烯基芳香族化合物为苯乙烯或/和α‑甲基苯乙烯；所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯的一种或几种；所述的烯基羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或几种；所述的多官能团环氧树脂为三羟甲基三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、蓖麻油三缩水甘油醚、三苯基缩水甘油醚基甲烷、季戊四醇四缩水甘油醚、四缩水甘油基二甲苯二胺、四苯基缩水甘油醚基乙烷的一种或几种；所述的双酚A型环氧树脂为E20、E42、E44、E51环氧树脂的一种或几种；所述的固化剂为氮丙啶、聚碳化二亚胺、异氰酸酯的一种或几种。...

【技术特征摘要】
1.一种双组份室温自交联胶黏剂，其特征在于：该胶黏剂由A组分和B组分组成；所述的A组分为三层核壳结构的丙烯酸酯乳液，丙烯酸酯乳液由内层、中间层及外层组成，所用单体总量以质量100%计，内层、中间层及外层所用的单体质量比例分别为20%～60%、20%～60%及10%～30%；内层所用单体Ⅰ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及多官能团环氧树脂，中间层所用单体Ⅱ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及双酚A型环氧树脂，外层所用单体Ⅲ为甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯及烯基羧酸；所述B组分为固化剂，A组分与B组分的质量比为10～50︰1；所述的单体Ⅰ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为0.1%～6%、多官能团环氧树脂5%～30%；所述的单体Ⅱ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为0.1%～6%、双酚A型环氧树脂1%～30%；所述的单体Ⅲ总量以质量100%计，其中：甲基丙烯酸烷基酯为0.1%～40%、乙烯基芳香族化合物为0.1%～40%、丙烯酸烷基酯为20%～70%、烯基羧酸为2%～20%；所述的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述的乙烯基芳香族化合物为苯乙烯或/和α-甲基苯乙烯；所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯的一种或几种；所述的烯基羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或几种；所述的多官能团环氧树脂为三羟甲基三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、蓖麻油三缩水甘油醚、三苯基缩水甘油醚基甲烷、季戊四醇四缩水甘油醚、四缩水甘油基二甲苯二胺、四苯基缩水甘油醚基乙烷的一种或几种；所述的双酚A型环氧树脂为E20、E42、E44、E51环氧树脂的一种或几种；所述的固化剂为氮丙啶、聚碳化二亚胺、异氰酸酯的一种或几种。2.一种权利要求1所述双组份室温自交联胶黏剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：步骤1：A组分三层核壳结构的丙烯酸酯乳液的制备a.内层预乳液的配制：将乳化剂溶于去离子水中，搅拌均匀，加入单体Ⅰ：甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及多官能团环氧树脂，搅拌10～40分钟，即得内层预乳液；内层引发剂溶液的配制：将引发剂、碳酸氢钠加入去离子水中，搅拌使其溶解，即得内层引发剂溶液；b.中间层预乳液的配制：将乳化剂溶于去离子水中，搅拌均匀，加入单体Ⅱ：甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸及双酚A型环氧树脂，搅拌10～40分钟，即得中间层预乳液；中间层引发剂溶液的配制：将引发剂、碳酸氢钠加入去离子水中，搅拌使其溶解，即得中间层引发剂溶液；c.外层预乳液的配制：将乳化剂溶于去离子水中，搅拌均匀，加入单体Ⅲ：甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸，搅拌10～40分钟，即得外层预乳液；外层引发剂溶液的配制：将引发剂、碳酸氢钠加入去离子水中，搅拌使其溶解，即得外层引发剂溶液；d.种子乳液的制备：将乳化剂、引发剂、碳酸氢钠加入到去离子水中，充分搅拌，加入1%～20%内层预乳液，缓慢升温至70℃～95℃，反应10～30分钟，出现明显的蓝色荧光现象，即得种子乳液；e.内层聚合物乳液的制备：将剩余的内层预乳液和内层引发剂溶液滴加到d步骤所述的种子乳液中，滴加时间为1～3小时，滴加完毕后继续保温0.1～3小时，即得内层聚合物乳液；f.中间层聚合物乳液的制备：将中间层预乳液和中间层引发剂溶液滴加到e步骤所述的内层聚合物乳液中，滴加时间为1～3小时，滴加完毕后继续保温0.1～3小时，即得中间层聚合物乳液；g.三层核壳结构的丙烯酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，冯中军，王绍华，傅乐峰，
申请(专利权)人：瑞固新能上海材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31