一种双组份胶黏剂及其制备方法与流程

1.本发明属于有机胶黏剂技术领域，具体涉及一种双组份胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

2.胶接是非金属材料与传统金属材料或非金属材料之间最适合和最便捷的连接方式。聚氨脂树脂胶(pu胶)的力学性能比较高，剪切强度能达到4mpa以上、拉伸强度能达到6mpa以上，但是由于橡、塑复合材料的表面能很低，pu胶无法对橡、塑复合材料进行粘接。
3.硅氧烷基修饰的聚醚聚氨酯为主链的新型聚合物，具有更佳的耐水性，耐候性，并且与玻璃、塑料等较难粘接平面具有较好的胶粘效果，同时不含硅酮组分和溶剂，多数配方是无味环保的，因此，近年来备受研究者的关注。但受限于聚醚聚氨酯的分子结构，导致胶黏剂的机械强度相对较低，不具备良好的拉伸强度。
4.为了解决上述问题，研究者们试图通过双组份胶黏剂体系来实现组分之间的优势互补，例如，目前市售已有的双组份硅烷改性聚醚胶(ms)-环氧胶黏剂，但其中的环氧组份多为基础的双酚a型环氧树脂，基础的双酚a型环氧树脂体系固化后具有硬而脆的缺陷，并且固化后容易分相，导致应力集中，因此并未有效解决上述问题。

技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的对塑料、玻璃等表面能很低的材料具有较好粘结效果的胶黏剂，机械强度较低等缺陷，从而提供一种双组份胶黏剂及其制备方法。
6.为此，本发明提供如下技术方案：
7.本发明提供一种双组份胶黏剂，包括质量比为(1-5)：1的a组分和b组分，其中，
8.a组分包括如下质量份的原料：
9.硅烷改性聚醚聚氨酯10-90份；填料5-80份；抗氧剂1-10份；流变助剂1-10份；除水剂1-10份；硅烷偶联剂1-10份；硅烷改性环氧树脂10-50份；催化剂0.1-2份；
10.b组分包括如下质量份的原料：
11.固化剂1-20份；第二填料5-80份；水0.1-5份。
12.可选的，所述硅烷改性聚醚聚氨酯具有如下任一所示结构：
13.结构一：
[0014][0015]
结构二：
[0016][0017]
结构三：
[0018][0019]
结构四：
[0020][0021]
其中，结构一～结构四的数均分子量为10000～200000；
[0022]
可选的，所述硅烷改性聚醚聚氨酯的数均分子量为10000-30000。
[0023]
可选的，所述硅烷改性环氧树脂为硅烷改性双酚a型环氧树脂。
[0024]
可选的，所述硅烷改性环氧树脂具有如下任一所示结构：
[0025]
或者
[0026][0027]
其中n＝1～10。
[0028]
可选的，所述第一填料和第二填料独立的选自轻钙，重钙，氢氧化铝，三氧化二铝，硅微粉，高岭土中的至少一种。
[0029]
本发明中的抗氧剂，流变助剂，除水剂，催化剂，固化剂等均为本领域的常规组分，均可通过市售渠道获取。
[0030]
可选的，所述a组分中，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和复合抗氧剂中的至少一种，典型非限定性的，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂2246、抗氧剂1035、抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1135、抗氧剂1330、抗氧剂3114、抗氧剂1024和抗氧剂5057中的至少一种中的至少一种；
[0031]
所述流变助剂为crayvallac sl；
[0032]
所述除水剂为a-171；
[0033]
所述催化剂为有机锡催化剂；
[0034]
可选的，有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和中的至少一种；
[0035]
可选的，所述b组分中，所述固化剂为胺类固化剂或咪唑类固化剂；
[0036]
可选的，所述胺类固化剂为n,n-二甲基苄胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、聚醚胺(分子量200-3000)、异佛尔酮二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、4,4'-亚甲基双(2-乙基)苯胺中的至少一种；
[0037]
所述咪唑类固化剂为2e4mz、2e4mz-cn、2p4mz、c11z-a的至少一种。
[0038]
本发明还提供一种上述的双组份胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
[0039]
s1，按比例称取a组分中的各原料，混合脱泡，得到a组分；
[0040]
s2，按比例称取b组分中的各原料，混合脱泡，得到b组分。
[0041]
将a和b组份装入到双组份的胶管密封保存，使用时用胶打胶。
[0042]
可选的，步骤s1中的混合时间为1-3h，混合温度为20-30℃，脱泡1-3h后出料；
[0043]
和/或，步骤s2中的混合时间为1-3h，混合温度为20-30℃，脱泡1-3h后出料。
[0044]
本发明中采用的各种原料均可通过市售渠道获得，也可自制得到。
[0045]
例如，典型非限定性的，所述硅烷改性环氧树脂合成路线可以为：
[0046][0047]
具体地合成方法可以为：氮气氛围下，将环氧树脂加入反应器，升温至90℃，打开搅拌，1000r/min，将a-link35(异氰酸丙基三甲氧基硅烷)按照-oh和-nco基团的摩尔比为1：1.1的比例滴加进反应器，30min内滴加完毕，反应4h后出料。
[0048]
本发明技术方案，具有如下优点：
[0049]
本发明提供的双组份胶黏剂，包括质量比为(5-1)：1的a组分和b组分，其中，a组分包括如下质量份的原料：硅烷改性聚醚聚氨酯10-90份；第一填料5-80份；抗氧剂1-10份；流变助剂1-10份；除水剂1-10份；硅烷偶联剂1-10份；硅烷改性环氧树脂10-50份；催化剂0.1-2份；b组分包括如下质量份的原料：固化剂1-20份；第二填料5-80份；水0.1-5份。本发明通过各组分之间的配合以及用量调整，使其具有优异的粘接性能，尤其对表面能低的材料具有较好的粘结性能和机械性能。特别地，本发明通过引入双组份硅烷改性聚醚聚氨酯-硅烷改性环氧树脂体系，利用硅烷改性环氧树脂为硅烷改性聚醚聚氨酯提供内聚强度和优异的粘接性能，尤其对表面能低的材料具有较好的粘结性能，同时还具有良好的抗老化性能；本发明通过引入双组份硅烷改性聚醚聚氨酯-硅烷改性环氧树脂体系，还能实现水汽和阴离子双重固化通道，固化后形成互穿网络，解决分相问题，以此来提高胶黏剂的剪切强度和拉伸强度。
[0050]
本发明提供的双组份胶黏剂，通过对硅烷改性环氧树脂和硅烷改性聚醚聚氨酯的具体限定，能够进一步升材料的粘结性能和机械强度。
具体实施方式
[0051]
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其
他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0052]
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0053]
实施例1-4
[0054]
一种双组份胶黏剂，其原料组成和用量如下表，表中各组分用量的单位为kg：
[0055]
表1
[0056][0057]
其中，硅烷改性环氧树脂由自己制备得到，具体制备方法为：
[0058]
氮气氛围下，将环氧树脂加入反应器，升温至90℃，打开搅拌，1000r/min,将a-link35按照-oh和-nco基团的摩尔比为1：1.1的比例滴加进反应器，30min内滴加完毕，反应4h后出料。
[0059]
所述双组份胶黏剂的制备方法包括以下步骤：
[0060]
a组份的制备：
[0061]
低湿环境氮气氛围下，按计量称取硅烷改性聚醚聚氨酯、硅烷改性环氧树脂、第一填料、抗氧剂、流变助剂、除水剂、硅烷偶联剂、催化剂，在25℃下混合2h，混合均匀，脱泡2h，出料密封保存。
[0062]
b组份的制备：
[0063]
按计量称固化剂、第二填料、去离子水，在25℃下混合2h，充分混匀脱泡2h后出料，密封保存。
[0064]
实施例5
[0065]
与实施例1相比，硅烷改性环氧树脂的制备方法为：
[0066]
具体地合成方法可以为：氮气氛围下，将环氧树脂(厂家南亚，型号128e)加入反应器，升温至90℃，打开搅拌，1000r/min，将a-link25按照-oh和-nco基团的摩尔比为1：1.1的比例滴加进反应器，30min内滴加完毕，反应4h后出料。
[0067]
实施例6
[0068]
与实施例1相比，采用固化剂2e4mz代替dmp-30。
[0069]
对比例1
[0070]
与实施例1相比，采用钟化sax-350树脂代替硅烷改性环氧树脂。
[0071]
对比例2
[0072]
与实施例1相比，采用双酚a型环氧树脂南亚128e代替硅烷改性环氧树脂。
[0073]
对比例3
[0074]
与实施例1相比，采用聚醚聚氨酯sax-260代替钟化sax-350树脂。
[0075]
测试例
[0076]
对本发明各实施例和对比例提供的胶黏剂进行各项性能测试，具体测试方法如下：
[0077]
1、邵氏硬度：采用邵a硬度计进行测试；
[0078]
2、剪切强度：粘接材质阳极氧化铝/阳极氧化铝，参照标准iso 4587；
[0079]
3、拉伸性能：参照标准astmd-412；
[0080]
具体测试结果见下表：
[0081]
表2
[0082][0083]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：

1.一种双组份胶黏剂，其特征在于，包括质量比为(1-5)：1的a组分和b组分，其中，a组分包括如下质量份的原料：硅烷改性聚醚聚氨酯10-90份；填料5-80份；抗氧剂1-10份；流变助剂1-10份；除水剂1-10份；硅烷偶联剂1-10份；硅烷改性环氧树脂10-50份；催化剂0.1-2份；b组分包括如下质量份的原料：固化剂1-20份；第二填料5-80份；水0.1-5份。2.根据权利要求1所述的双组份胶黏剂，其特征在于，所述硅烷改性聚醚聚氨酯具有如下任一所示结构：结构一：结构二：结构三：结构四：其中，结构一～结构四的数均分子量为10000～200000。3.根据权利要求2所述的双组份胶黏剂，其特征在于，所述硅烷改性聚醚聚氨酯的数均分子量为10000-30000。4.根据权利要求1-3中任一项所述的双组份胶黏剂，其特征在于，所述硅烷改性环氧树脂为硅烷改性双酚a型环氧树脂。5.根据权利要求4所述的双组份胶黏剂，其特征在于，所述硅烷改性环氧树脂具有如下任一所示结构：
或者其中n＝1～10。6.根据权利要求1-5中任一项所述的双组份胶黏剂，其特征在于，所述第一填料和第二填料独立的选自轻钙，重钙，氢氧化铝，三氧化二铝，硅微粉，高岭土中的至少一种。7.根据权利要求1-5中任一项所述的双组份胶黏剂，其特征在于，所述a组分中，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和复合抗氧剂中的至少一种；所述流变助剂为crayvallac sl；所述除水剂为a-171；所述催化剂为有机锡催化剂；可选的，有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和中的至少一种。8.根据权利要求1-5中任一项所述的双组份胶黏剂，其特征在于，所述b组分中，所述固化剂为胺类固化剂或咪唑类固化剂；可选的，所述胺类固化剂为n,n-二甲基苄胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、聚醚胺、异佛尔酮二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、4,4'-亚甲基双(2-乙基)苯胺中的至少一种；所述咪唑类固化剂为2e4mz、2e4mz-cn、2p4mz、c11z-a的至少一种。9.一种权利要求1-8中任一项所述的双组份胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1，按比例称取a组分中的各原料，混合脱泡，得到a组分；s2，按比例称取b组分中的各原料，混合脱泡，得到b组分。10.根据权利要求9所述的双组份胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中的混合时间为1-3h，混合温度为20-30℃，脱泡1-3h后出料；和/或，步骤s2中的混合时间为1-3h，混合温度为20-30℃，脱泡1-3h后出料。

技术总结

本发明属于有机胶黏剂技术领域，具体涉及一种双组份胶黏剂及其制备方法。本发明通过各组分之间的配合以及用量调整，使其具有优异的粘接性能，尤其对表面能低的材料具有较好的粘结性能和机械性能。特别地，本发明通过引入双组份硅烷改性聚醚聚氨酯-硅烷改性环氧树脂体系，利用硅烷改性环氧树脂为硅烷改性聚醚聚氨酯提供内聚强度和优异的粘接性能，尤其对表面能低的材料具有较好的粘结性能，提供良好的密封性；本发明通过引入双组份硅烷改性聚醚聚氨酯-硅烷改性环氧树脂体系，还能实现水汽和阴离子双重固化通道，固化后形成互穿网络，解决分相问题，以此来提高胶黏剂的剪切强度和拉伸强度。强度。