环保型硅烷改性粘接胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种环保型硅烷改性粘接胶及其制备方法和应用，该环保型硅烷改性粘接胶主要由特定配比的硅烷改性聚合物、增塑剂、氧化钙、填料、非离子表面活性剂、偶联剂和催化剂制备而成。该环保型硅烷改性粘接胶同时具有深层固化速度快、耐水性能佳且TVOC值低的特点，整体上能够满足PVC地板、PP地板及其它(复合)材料地板等板材安装过程中的粘结技术要求。

Environmental friendly silane modified adhesive and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
环保型硅烷改性粘接胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及胶粘剂
，尤其涉及环保型硅烷改性粘接胶及其制备方法和应用。
技术介绍
轻量化已逐渐成为汽车发展的主流趋势。由于木地板、PVC地板、PP地板以及其它(复合)材料地板能够有效降低车身重量，且具有良好的隔音、舒适、保温隔热等性能，逐渐取代金属地板成为汽车装饰的主流。面对日益丰富的地板材料，如何实现牢固粘接这些材料已成为汽车轻量化发展的重大难题。目前，汽车地板及地板革粘接主要使用氯丁橡胶溶剂胶或水基丙烯酸白乳胶。这两种胶对金属地板及木地板具有良好的粘接力，但对PVC地板、PP地板及其它(复合)材料地板没有粘接性，无法满足汽车轻量化发展的技术要求。另外，氯丁橡胶溶剂和水基丙烯酸白乳胶的TVOC值高，不环保。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种环保型硅烷改性粘接胶及其制备方法和应用，该环保型硅烷改性粘接胶的TVOC值较低，且能够同时满足PVC地板、PP地板及其它(复合)材料地板等板材安装过程中的粘结技术要求。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：本专利技术提供一种环保型硅烷改性粘接胶，主要由如下重量份的各原料制备而成：其中，所述非离子表面活性剂的HLB值为8-18。优选地，所述环保型硅烷改性粘接胶主要由如下重量份的各原料制备而成：更优选地，所述环保型硅烷改性粘接胶主要由如下重量份的各原料制备而成：在其中一个实施例中，所述硅烷改性聚合物选自硅烷改性聚氨酯(SPU)或硅烷改性聚醚(MS)，优选粘度在5000-50000mPa.s。所述的SPU树脂结构式如下所示：其中，R1为甲基、甲氧基或乙氧基，R2为甲基或乙基，n＝1或3。所述的MS树脂结构式如下所示：其中，R1为甲基、甲氧基或乙氧基，R2为甲基或乙基。在其中一个实施例中，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯类增塑剂、聚醚多元醇类增塑剂和烷基磺酸苯酯类增塑剂中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述填料选自纳米碳酸钙、重质碳酸钙和硅微粉中的一种或多种。优选地，纳米碳酸钙的粒径优选为40-80nm，且表面经硬脂酸或硅烷偶联剂处理。重质碳酸钙的粒径优选为800-3000目。硅微粉的粒径优选为800-3000目。在其中一个实施例中，所述氧化钙的粒径优选为400-2500目。在其中一个实施例中，所述非离子表面活性剂的亲水疏水平衡值(HLB)优选在10-15之间。使用HLB值在10-15间的非离子型表面活性剂，其亲水基团在胶体固化时可吸收空气中的湿气，提高胶体深层固化速度。优选地，非离子表面活性剂选自丙二醇嵌段聚醚L64(HBL＝13)、十二烷基葡萄糖苷APG(HBL＝12)、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯T-20(HBL＝15)、聚氧乙烯油醇醚10EO(HBL＝12)和脂肪醇聚氧乙烯醚MOA-7(HBL＝12-13)中的至少一种。在其中一个实施例中，所述的环保型硅烷改性粘接胶还包括除水剂，所述除水剂和所述氧化钙的重量比为(0.1-2)：(10-40)。所述除水剂优选自乙烯基三甲氧基硅烷和/或对甲苯磺酰异氰酸酯。在其中一个实施例中，所述偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷和巯丙基三乙氧基硅烷的一种或多种。在其中一个实施例中，所述的环保型硅烷改性粘接胶还包括重量比为(0.1-0.4)：(0.1-0.2)的光稳定剂和紫外线吸收剂。其中，光稳定剂优选为受阻胺类光稳定剂，紫外线吸收剂优选为苯并三氮唑类。催化剂优选有机锡催化剂。有机锡催化剂优选为二丁基二月桂酸锡、二辛基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、辛酸亚锡和螯合锡中的至少一种。本专利技术还提供上述所述的环保型硅烷改性粘接胶的制备方法，包括如下步骤：准备原料：按照上述项所述的环保型硅烷改性粘接胶的组成称量各原料；反应：将增塑剂、氧化钙、填料、非离子表面活性剂、硅烷改性树脂、偶联剂及催化剂在真空条件下搅拌反应，即得。在其中一个实施例中，在所述反应的步骤中，将增塑剂、氧化钙、填料、非离子表面活性剂搅拌混合，并控制温度110-120℃在真空条件下脱水1.5-2.5h，降至室温，再加入硅烷改性树脂，在真空条件下搅拌20-40min，加入偶联剂，再在真空条件下控制反应温度在45℃以下搅拌20-40min。在其中一个实施例中，在所述反应的步骤中，将硅烷改性树脂、氧化钙、填料、非离子表面活性剂搅拌混合，并控制温度110-120℃在真空条件下脱水1.5-2.5h，降至室温，再加入增塑剂，在真空条件下搅拌20-40min，加入偶联剂，再在真空条件下控制反应温度在45℃以下搅拌20-40min。本专利技术还提供一种上述所述的环保型硅烷改性粘接胶在金属基材、木材、石材、塑料、碳纤维以及SMC复合材料粘接中的应用。申请人经大量探究发现，现有硅烷改性密封胶的主链因存在聚醚结构单元和端硅烷结构使得其固化后具有弹性好、不含NCO等优点，但是将其用于汽车(客车)地板及地板革粘接时，至少存在以下缺陷：(1)普遍存在深层固化速度慢，24h固化深度在3mm左右，无法满足客车快速生产的节奏；(2)耐水性能不佳，浸水后易脱粘，不适用于长期在高温高湿地区行驶的客车地板的粘接要求；(3)不能够满足对PVC地板、PP地板及其它复合材料地板等基材的粘结性能要求。与常规汽车地板采用氯丁橡胶溶剂胶或水基白乳胶相比，本专利技术的环保型硅烷改性粘接胶通过筛选特定配比的硅烷改性聚合物、增塑剂、填料、偶联剂与氧化钙、非离子表面活性剂和除水剂复配，整体上能够达到同时具有深层固化速度快、耐水性能佳且TVOC值低的性能指标，满足PVC地板、PP地板及其它(复合)材料地板等板材加工过程中的粘结技术要求。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。原料来源硅烷改性聚合物S303H，购自KANEKA，粘度为9000mPa.s。硅烷改性聚合物SAT350，购自KANEKA，粘度为7000mPa.s。硅烷改性聚合物12000DS，购自RISUN，粘度为20000mPa.s。硅烷改性聚合物STP-E30，购自WAKER，粘度为15000mPa.s。氧化钙，粒径2000目，购自泰合新材料。聚醚多元醇，分子量2000，购自东大。其余试剂均为常规市售。实施例1本实施例提供一种环保型硅烷改性粘接胶，其由如下重量份的各原料制备而成：30份硅烷改性聚合物S303H、10份邻苯二甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型硅烷改性粘接胶，其特征在于，主要由如下重量份的各原料制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型硅烷改性粘接胶，其特征在于，主要由如下重量份的各原料制备而成：



其中，所述非离子表面活性剂的HLB值为8-18。


2.根据权利要求1所述的环保型硅烷改性粘接胶，其特征在于，主要由如下重量份的各原料制备而成：





3.根据权利要求1或2所述的环保型硅烷改性粘接胶，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自丙二醇嵌段聚醚、十二烷基葡萄糖苷、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯油醇醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。


4.根据权利要求1或2所述的环保型硅烷改性粘接胶，其特征在于，还包括除水剂，所述除水剂和所述氧化钙的重量比为(0.1-2)：(10-40)。


5.根据权利要求4所述的环保型硅烷改性粘接胶，其特征在于，所述除水剂选自乙烯基三甲氧基硅烷和/或对甲苯磺酰异氰酸酯。


6.根据权利要求1或2所述的环保型硅烷改性粘接胶，其特征在于，所述硅烷改性聚合物选自硅烷改性聚氨酯或硅烷改性聚醚；和/或
所述填料选自纳米碳酸钙、重质碳酸钙和硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶磊，赵瑞，王翠花，明安顺，赵勇刚，章锋，
申请(专利权)人：湖北回天新材料股份有限公司，广州回天新材料有限公司，上海回天新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42