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一种固化性组合物及其应用制造技术

技术编号:40074047 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-17 00:42
本发明专利技术属于胶粘剂技术领域,具体涉及一种固化性组合物及其应用,其中所述的固化性组合物中含有一种液体聚硫醇化合物,该液体聚硫醇化合物是通过多元醇化合物和卤代烃以及巯基化试剂反应而来,每个分子中包含两个及以上巯基,且聚合物中为Ba、Ni、Sn的总含量为50ppm‑5%;所述的固化性组合物中还含有环氧树脂和促进剂。上述固化性组合物聚合具有良好的抗老化性能,同时粘接界面外观完整无瑕疵,具有极高的透过率和极低的雾度,所以广泛应用于家具、木材、广告牌、珠宝粘接、透明光学材料粘接、文物修补、DIY手工等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶粘剂,具体涉及一种固化性组合物及其应用


技术介绍

1、环氧树脂固化剂种类繁多,像胺类、酸酐类、合成树脂类等,目前在快速粘合剂、灌封、层压、铸塑、涂料以及硅棒切割胶等领域应用广泛。但这些固化剂都有固化温度高的缺点,不能在低温环境下应用。聚硫醇类环氧树脂固化剂可以在-20~20℃和潮湿环境下5~10分钟快速固化,由于其优异的性能正在逐渐取代传统的环氧树脂固化剂。

2、聚硫醇固化剂是近年来使用的低温快速环氧固化剂,其端基具有两个以上-sh,主要用于环氧树脂的室温固化。和其它环氧固化剂相比,具有固化温度低、固化迅速、薄层固化和颜色浅等显著优点,是其它种类固化剂无法替代的产品。同时由于硫柔性链段的存在和较高的折射率,在增韧树脂和透明性树脂方面也有很大的应用价值。

3、近年来,随着各种新型胶粘剂材料的出现,胶接技术越来越广泛地应用于国防、航空航天、精密电子电器、高端光学材料、历史文物修复以及珠宝修复等领域。实践表明,胶结界面在存放过程中会受到光、热、氧及金属离子的影响,发生老化降解性能退化,影响其外观、胶层强度等使用寿命。李爱玲等人研究了聚氨酯胶粘剂在氯化钠水溶液中的耐久性。davis fata等人研究了环氧胶粘剂的热老化和水热老化变化影响等等。

4、但是,目前仍未发现有关硫醇中离子含量对于胶粘剂老化性能影响的相关文献或技术公开。


技术实现思路

1、针对现有技术问题,专利技术人在研究过程中发现,聚硫醇化合物中的一些离子含量会影响用于胶粘剂的固化时间、胶粘剂强度、透过率、雾度等。因此,通过进一步研究,本专利技术提供了一种液体聚硫醇化合物,并进一步提供了其在制备胶粘剂方面的应用。通过本专利技术的技术方案,可以有效控制其制备胶粘剂的固化时间,自身固化时间约3-15min,不影响其强度,并且使其所合成的胶粘剂材料外观完整无瑕疵,透过率高,雾度低。

2、为实现上述技术效果,本专利技术的技术方案如下:

3、首先,本专利技术提供了一种液体聚硫醇化合物,该液体聚硫醇化合物是通过多元醇和卤代烃以及巯基化试剂反应而来,每个分子中包含两个及以上巯基,且聚合物中ba、ni、sn的总含量为50ppm-5%。

4、优选的,所述聚硫醇化合物中ba、ni、sn的总含量为100ppm-1%。

5、所述液体聚硫醇化合物的具体制备方法为:

6、多元醇和卤代烃在催化剂的作用下,于20-90℃温度下反应1-10h,反应完成后,加入相转移催化剂与巯基化试剂,于高温高压、通保护气的条件下进行巯基化反应,反应时间0.5-10h,生成聚硫醇化合物。反应结束后,除去水相,进行水洗和酸洗,然后分液,经过旋蒸即得聚硫醇产品。测定聚硫醇产品中的ba、ni、sn离子含量,并通过加入相应元素的化合物调整ba、ni、sn离子总量达到相应范围。

7、优选的,sn的化合物选自硫醇二甲锡、二甲锡、羧酸丁基锡、硫醇辛基锡中的任意一种或多种;ba的化合物为baso4;ni的化合物为硫酸镍。

8、所述的多元醇选自以甘油为起始剂的聚醚多元醇,羟值300-600mgkoh/g。

9、所述的卤代烃和多元醇的摩尔比为(0.6-5):1,优选为(1-3):1。

10、优选的,所述的卤代烃为环氧氯丙烷。

11、所述的催化剂选自四氯化锡、辛酸亚锡、三丁基氯化锡等;催化剂用量为多元醇质量的0.1%-5%,优选为0.5%-3%。

12、所述多元醇和卤代烃的反应温度优选为30-70℃;反应时间优选为3-7h。

13、所述的巯基化试剂选自硫氢化钠、硫脲、硫化钠、多硫化钠等中的一种,优选为硫氢化钠、多硫化钠、硫脲中的一种。

14、所述的巯基化试剂与卤代烃的摩尔比为(2-8):1,优选为(3-5):1。

15、所述的巯基化反应的反应温度具体为70-150℃,反应压力为0.1-10mpa;优选的反应温度为90-120℃,反应压力为0.5-5mpa。

16、所述的巯基化反应的反应时间优选为3-6h。

17、所述的保护气选自co2、氮气、氩气、硫化氢等中的一种或多种,优选为氮气或硫化氢。

18、所述的相转移催化剂选自四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、聚乙二醇、甘油、冠醚、叔胺中的一种,优选为四丁基溴化铵或聚乙二醇。相转移催化剂用量为多元醇质量的1%-25%,优选为5%-10%。

19、获得上述液体聚硫醇化合物之后,本专利技术进一步提供了一种固化性组合物,该组合物组成包括:上述液体聚硫醇化合物、环氧树脂以及促进剂;按照重量份计,液体聚硫醇化合物10-90份、环氧树脂10-90份、促进剂为0.1-15份。

20、优选的,按照重量份计,组合物中各组分含量为:液体聚硫醇化合物30-60份、环氧树脂30-60份,促进剂为2-9份。

21、其中,所述的环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂、环氧化烯烃类环氧树脂、海因环氧树脂、酰亚胺环氧树脂、有机硅环氧树脂、有机铁环氧树脂中的一种或两种。优选为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂中的一种或两种组合。

22、所述的促进剂选自乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,3-二氨基丙烷、1,5-二氨基戊烷、六亚甲二胺、四亚甲二胺、三甲基六亚甲二胺、2-甲基-1,5-二氨基戊烷、聚醚二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、二乙烯丙胺、聚酰胺、异佛尔酮二胺、n-氨乙基哌嗪、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、间苯二胺、双氰胺、己二酸二酰肼、二丙三胺、双(六亚甲基)三胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基苯酚)、2,4,6-三(二甲氨基甲基苯酚)三(2-乙基己酸)盐、2,4,6-三(二甲氨基甲基苯酚)三油酸盐、苄基二甲胺、乙二胺、三乙醇胺、邻羟基苄基二甲胺、乙酰丙酮金属盐、三苯基膦及其膦盐、活性三(2-乙基己酸)铬、有机酸盐胺络合物、1,8-二氮杂-双环(5,4,0)-7-十一碳烯、2-硫醇基苯并噻唑、硫脲及其衍生物、环烷基咪唑啉、2-咪唑啉、含环氧基的芳香叔胺、酞酸酯促进剂等。优选自2,4,6-三(二甲氨基甲基苯酚)、苄基二甲胺、乙二胺、三乙醇胺、邻羟基苄基二甲胺、三苯基膦、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺。

23、本专利技术所述的固化性组合物各组分分别单独储存,或将液体聚硫醇化合物和促进剂混合储存、环氧树脂单独储存,使用时再按照配比进行混合;应用到ab胶中时,将配比量的环氧树脂加入到a组分中,将液体聚硫醇化合物和促进剂加入到b组分中。

24、综上所述,本专利技术提供了一种液体聚硫醇化合物,进而提供了一种固化性组合物,以该组合物制备胶粘剂,能够有效解决长时间老化降解问题,进而延长其使用寿命。当离子含量在本专利技术限定范围内时,其所合成的胶粘剂材料外观完整无瑕疵,透过率高,雾度低。当离子含量低于本专利技术限定范围时,会导致组合物聚合速率加快,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液体聚硫醇化合物,其特征在于,该液体聚硫醇化合物是通过多元醇和卤代烃以及巯基化试剂反应而来,每个分子中包含两个及以上巯基,且聚合物中Ba、Ni、Sn的总含量为50ppm-5%。

2.根据权利要求1所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述聚硫醇化合物中Ba、Ni、Sn的总含量为100ppm-1%。

3.根据权利要求1所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述液体聚硫醇化合物的具体制备方法为:

4.根据权利要求3所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,Sn的化合物选自硫醇二甲锡、二甲锡、羧酸丁基锡、硫醇辛基锡中的任意一种或多种;Ba的化合物为BaSO4;Ni的化合物为硫酸镍。

5.根据权利要求1或3所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述的多元醇选自以甘油为起始剂的聚醚多元醇,羟值300-600mgKOH/g;所述的卤代烃和多元醇的摩尔比为(0.6-5):1,优选为(1-3):1。

6.根据权利要求3所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述的卤代烃为环氧氯丙烷;所述的催化剂选自四氯化锡、辛酸亚锡、三丁基氯化锡;所述的巯基化试剂选自硫氢化钠、硫脲、硫化钠、多硫化钠中的一种;优选为硫氢化钠、多硫化钠、硫脲中的一种;所述的相转移催化剂选自四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、聚乙二醇、甘油、冠醚、叔胺中的一种;优选为四丁基溴化铵或聚乙二醇;所述的保护气选自CO2、氮气、氩气、硫化氢等中的一种或多种,优选为氮气或硫化氢。

7.根据权利要求3所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述的催化剂用量为多元醇质量的0.1%-5%,优选为0.5%-3%;所述多元醇和卤代烃的反应温度优选为30-70℃;反应时间优选为3-7h;所述的巯基化试剂与卤代烃的摩尔比为(2-8):1,优选为(3-5):1;所述的巯基化反应的反应温度具体为70-150℃,反应压力为0.1-10MPa;优选的反应温度为90-120℃,反应压力为0.5-5MPa;所述的巯基化反应的反应时间优选为3-6h;所述的相转移催化剂用量为多元醇质量的1%-25%,优选为5%-10%。

8.一种固化性组合物,其特征在于,该组合物组成包括权利要求1所述的液体聚硫醇化合物、环氧树脂以及促进剂;按照重量份计,液体聚硫醇化合物10-90份、环氧树脂10-90份、促进剂为0.1-15份。

9.根据权利要求8所述的固化性组合物,其特征在于,按照重量份计,组合物中各组分含量为:液体聚硫醇化合物30-60份、环氧树脂30-60份,促进剂为2-9份。

10.根据权利要求8或9所述的固化性组合物,其特征在于:

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【技术特征摘要】

1.一种液体聚硫醇化合物,其特征在于,该液体聚硫醇化合物是通过多元醇和卤代烃以及巯基化试剂反应而来,每个分子中包含两个及以上巯基,且聚合物中ba、ni、sn的总含量为50ppm-5%。

2.根据权利要求1所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述聚硫醇化合物中ba、ni、sn的总含量为100ppm-1%。

3.根据权利要求1所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述液体聚硫醇化合物的具体制备方法为:

4.根据权利要求3所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,sn的化合物选自硫醇二甲锡、二甲锡、羧酸丁基锡、硫醇辛基锡中的任意一种或多种;ba的化合物为baso4;ni的化合物为硫酸镍。

5.根据权利要求1或3所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述的多元醇选自以甘油为起始剂的聚醚多元醇,羟值300-600mgkoh/g;所述的卤代烃和多元醇的摩尔比为(0.6-5):1,优选为(1-3):1。

6.根据权利要求3所述的液体聚硫醇化合物,其特征在于,所述的卤代烃为环氧氯丙烷;所述的催化剂选自四氯化锡、辛酸亚锡、三丁基氯化锡;所述的巯基化试剂选自硫氢化钠、硫脲、硫化钠、多硫化钠中的一种;优选为硫氢化钠、多硫化钠、硫脲中的一种;所述的相转移催化剂选自四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、苄基...

【专利技术属性】
技术研发人员:许倩倩郑海荣崔卫华张建林曹飞羽游松宗传晖马雪菲
申请(专利权)人:益丰新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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