专利名称：一种节能灯灯头用环保耐高温型胶粘剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胶粘剂，尤其是一种用以多种乳液为黏结材料、加入多种填料和添加剂制造出来的耐高温、环保型节能型水基灯头胶。
背景技术：
世界上每年生产节能灯几十亿支，主要产地在中国。节能灯灯头和灯管之间的连接主要靠灯头胶来胶接。近年来，我国各节能灯生产厂家采用的灯头胶已从氯丁橡胶-甲苯溶液加无机填料型胶粘剂、热固性酚醛树脂加填料型胶粘剂、热固性环氧树脂加填料型胶粘剂和硅酮胶等胶粘剂过渡到使用单一乳液加无机填料和各种助剂的水基胶。单一乳液加无机填料型胶粘剂虽系国内外首创，但配方比较简单，使该类型的灯头胶还存在着固化较慢、耗能大、耐热抗黄变性能差、不能完全满足国内外的节能灯生产厂家对环保、节能灯的质量和使用寿命等方面的要求。为此，本发明人在2006年4月申请的“节能灯灯头用环保耐高温型胶粘剂”的发明专利(申请号200610043621. 3)的基础上，开展了进一步的研究，使用两种或两种以上乳液的混合物代替原发明专利中的多的乳液用于新型节能灯灯头胶制造，制出了固化快、耗能少，更加耐热抗黄变的水基灯头胶。
发明内容
本发明的目的是解决当前已有的水基节能灯灯头胶的品种少、质量不够稳定、节能灯点灯寿命不能满足更高要求等问题，同时进一步降低生产成本。一种多组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂(以下简称灯头胶)是由以水为分散介质的乳液100质量份、耐高温无机填料50 400质量份、 增白剂微量 20质量份、防老剂微量 10质量份、防霉菌剂微量 10质量份、助干剂0 20份等添加剂和适量的水制成的一种白色膏状胶粘剂。其中，所采用的以水为分散介质的乳液主要是苯丙(PSA)乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)和聚醋酸乙烯(PVAc)乳液三种乳液，三种乳液按一定比例的混合物作为水基灯头胶的乳胶，VAE乳液对PVAc乳液对苯丙(PSA)乳液的混合比例为100 (10 500) (10 80)质量份，最佳为 100 (10 200) (10 30)。可采用的以水为分散介质的苯丙(PSA)乳液，其固含量为40% 65%，最佳为 45% 55% ；粘度为 400mPa · s 1500mPa · s，最佳为 500mPa · s IOOOmPa · s ；玻璃化温度Tg为5 25°C，最佳为5 15°C ；残留单体数量彡1%。可采用的以水为分散介质的VAE乳液，其固含量为45% 60%，最佳为50% 55% ；粘度为 400mPa · s 2500mPa · s，最佳为 500mPa · s IOOOmPa · s ；玻璃化温度 Tg 为-5 15°C，最佳为-3 7°C ；残留单体数量彡1%。可采用的以水为分散介质的PVAc乳液，其固含量为25% 65% ；粘度为1. 0 7. OPa · s，最佳为2Pa · s 6Pa · s ；灰分彡3% ；残留VAc数量彡1%。可采用的无机填料主要有硅微粉、硅灰石粉、长石粉、滑石粉、石英粉、硅土、氧化铝粉和轻质、重质碳酸钙粉。硅微粉中，SiA的含量彡90%，最佳为彡95% ；细度应达到200 1000目；水分
含量< 1%。硅灰石粉中SW2的含量> 40%，最佳为> 75% ；氧化钙含量为> 40%，最佳为彡45 ；细度应达到200目 1000目；水分含量< 1%，最佳为水分含量< 0. 5%。长石粉中SiA的含量彡70%，最佳为彡75% ；三氧化二铝的含量彡10%，最佳为 ^ 11% ；氧化钙含量为彡1.4% ；三氧化二铁的含量彡1.4% ；细度达到200目以上；滑石粉应为纯白色或银白色；SiA的含量> 阳％，最佳为> 58% ；氧化镁含量彡27%，最佳为彡29% ；细度45u m筛通过率彡90% ；水分含量< 1%。其他可采用的填料石英粉、硅土、氧化铝粉和轻质、重质碳酸钙粉，细度应达200 目 1000目，水分含量< 1.0%。可采用的增白剂为钛白粉，其中二氧化钛含量彡94%，105°C挥发份彡0.5%，细度45u m筛余物< 0. 3%，三氧化二铁的含量< 1.4% ；水中不溶物<0.5%。可采用的防老剂主要为受阻酚类，如防老剂DOD或防老剂Alki等，防老剂DOD即联苯酚，熔点彡275°C ；防老剂Alb熔点彡217°C，可以单用一种或几种防老剂并用防霉菌剂为五氯酚钠或苯甲酸钠。五氯酚钠的初熔点> 175°C，水中不溶物含 ^ 1% ；苯甲酸钠的纯度彡99%，水中不溶物含< 1%。助干剂为石膏粉(CaSO4 · 2H20)，粒度彡100目。配方优选为以水为分散介质的乳液(为苯丙乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液即 VAE乳液和聚醋酸乙烯(PVAc)乳液的混合物)100份；无机填料(主要为硅微粉、硅灰石粉、 长石粉和滑石粉)100 250份、增白剂钛白粉1 5份、受阻酚类防老剂0. 1 0. 5份、防霉菌剂五氯酚钠或苯甲酸钠0. 05 0. 10份、助干剂石膏粉0. 1 2. 0份、水根据产品黏度需要适量添加0 20份。本发明采用乳液共混的理念，在已有的多年研究实践的基础上，研制出一系列既环保又耐高温、又能有效延长节能灯使用寿命和降低成本的灯头胶。该胶具有以下特点胶粘剂以水为分散介质。原材料易得、制造工艺简单、使用工艺简便，造价很低。既可加热固化又可在室温下放置进行冷固化。同时该胶在固化和使用过程无有害物质放出，可充分满足环保、无污染的要求。该胶固化后不起皮、不鼓包，不会造成灯管爆裂。该胶胶接强度高， 可长期耐160°C高温和热老化、250°C下不分解。目前几个品种的节能灯头胶已经形成批量生产，供给国内数家工厂用于节能灯的生产，受到广泛好评。1.本发明之所以称之为环保型胶粘剂，其主要原因是由于采用了以水为分散介质的共聚乳液为黏结材料，其固化和使用过程中仅有少量水分释出，没有任何有毒有害物质释放出来，不会造成对环境或人体的任何危害，故称之为环保型胶粘剂2.本发明之所以称之为耐高温型胶粘剂，其主要机理是采用的高分子共聚乳液具有良好的耐热性，分子链含有内增塑链段机制，避免了外加低分子增塑剂产生的迁移、渗透和挥发等不利因素，较大数量无机填料的加入使胶粘剂具有较强的耐热氧化，抗臭氧、光、 热和紫外线等的特性，耐高温达250°C不分解。3.本发明的耐高温环保型灯头胶粘剂之所以在其固化和使用过程中不会产生玻璃制灯管的碎裂，其主要机理是本发明采用了以水为分散介质的聚醋酸乙烯乳液、聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液及苯丙乳液为粘结材料，采用的高分子共聚乳液中均不同程度地引入了分子内增塑机制，其最低干燥成膜温度仅为-3 10°C，该胶固化后其玻璃转化温度Tg仅为-3 7°C，也就是说，在节能灯灯头胶的固化温度(100 130°C )和节能灯的关闭状态温度(10 35°C )以及节能灯通电使用的最高温度(50 200°C )范围内，灯头胶始终处于材料的弹性区，不会对热膨胀系数较大的玻璃灯管产生较大的破坏性挤压应力。4.本发明的耐高温环保型灯头胶粘剂之所以在其固化和使用过程中不会产生玻璃制灯管的碎裂也是由于采用了适当的填料和配合剂、最佳的粒度和填充比例，减小了灯头胶的热膨胀系数、提高了灯头胶的耐热和抗黄变性能。
具体实施例方式实施例11. JTX-658型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的配制于室温下，在450立升行星式双桨搅拌釜中，按序加入60kg固含量为55%的聚醋酸乙烯乳液、30kg的707型聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳和IOkg的TR-217苯丙共聚乳液和5kg 水，开动搅拌，10分钟后按序加入Ikg粒度小于250目的二氧化钛干粉、300g防老剂D0D、 IOOg五氯酚钠和0. 5kg石膏粉，再搅拌30分钟，待物料混合均勻后在不停搅拌的情况下分批加入粒度为800目的硅灰石粉^Okg,全部物料加完之后，再连续搅拌2 3小时，待物料呈一白色膏状粘稠液体，用适量的自来水调节胶液的粘度至用旋转粘度计测试粘度达到 60 170Pa · s时，即可停止搅拌并出料和包装。2. JTX-658型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的性能测试将以上方法制出的节能灯灯头胶分别涂附在100只双U和三U型节能灯灯头内用于固定灯管和下座板，每只灯头的涂胶量为4 Sg。灯头胶经100 130°C烘道，30分钟烘烤后完全固化。胶接强度>5MPa(玻璃-PBT)；灯管无碎裂发生；整灯经8000小时连续通电照明及热老化未出现灯管松动、破裂和灯管脱落现象。经香港SGS公司检测，该胶完全符合欧盟有关节能灯胶粘剂环保技术标准方面的要求。实施例2于室温下，在450立升行星式双桨搅拌釜中，按序加入45kg固含量为55%的聚醋酸乙烯乳液、45kg的707型聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳和5kg的TR-217苯丙共聚乳液和5kg 水，开动搅拌，10分钟后按序加入Ikg粒度小于250目的二氧化钛干粉、300g防老剂D0D、 200g五氯酚钠和0. 5kg石膏粉，再搅拌30分钟，待物料混合均勻后在不停搅拌的情况下分批加入粒度为800目的硅灰石粉^Okg,全部物料加完之后，再连续搅拌2 3小时，待物料呈一白色膏状粘稠液体，用适量的自来水调节胶液的粘度至用旋转粘度计测试粘度达到 60 170Pa · s时，即可停止搅拌并出料和包装。
权利要求
1.一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，用于灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接，其包括苯丙(PSA乳液)乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)、聚醋酸乙烯(PVAc)乳液，VAE乳液对PVAc乳液对苯丙(PSA)乳液的混合比例为100 (10 500) (10 80)质量份；以此三种乳液的混合物100份(质量份，下同)、耐高温无机填料 50 400份、增白剂微量 20份、防老剂微量 10份、防霉菌剂微量 10份、助干剂0 20份和水制成的一种白色膏状胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的VAE乳液对PVAc乳液对苯丙(PSA)乳液的混合比例100 (10 200) (10 30)。
3.根据权利要求1或2所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的苯丙乳液，其固含量为40% 65% ；粘度为400mPa · s 1500mPa · s ；玻璃化温度 Tg为5°C 25°C ；残留单体数量彡1%。
4.根据权利要求1或2所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)，其固含量为45% 60%;粘度为400mPa 2500mPa · s ；玻璃化温度Tg为-5 15°C ；残留单体数量彡1%。
5.根据权利要求1或2所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的聚醋酸乙烯(PVAc)乳液，其固含量为25% 65% ；粘度为1.0 7. OPa · s，灰分 (3% ；残留VAc数量彡1%。
6.根据权利要求1所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于可采用的无机填料为硅微粉或硅灰石粉、长石粉或滑石粉或石英粉或硅土或氧化铝粉或轻质、 重质碳酸钙粉的一种或数种。
7.根据权利要求1所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的增白剂为钛白粉。
8.根据权利要求1所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的防老剂DOD或防老剂Alba，单独用一种或几种防老剂并用。
9.根据权利要求1所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的防霉菌剂为五氯酚钠或苯甲酸钠。
10.根据权利要求1所述的一种节能灯灯头用环保耐高温型号胶粘剂，其特征在于所述的助干剂为石膏粉。
全文摘要
本发明涉及一种节能灯灯头用环保耐高温型胶粘剂，尤其是一种用以水为分散介质的苯丙乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液以及聚醋酸乙烯乳液和外加多种填料和添加剂制造出来的供节能灯灯头胶接时使用的环保型耐高温胶粘剂。本发明采用乳液共混的新理念在原专利200610043621.3的发明基础上，研制出一系列既环保又耐高温、又能有效防止灯管出现爆裂的节能灯灯头胶。该胶具有以下特点胶粘剂以水为分散介质，原材料易得、制造工艺简单、使用工艺简便，造价很低。既可加热固化又可在室温下放置进行冷固化。同时该胶在固化和使用过程无有害物质放出，可充分满足环保无污染和延长节能灯使用寿命的要求。
文档编号C09J131/04GK102367369SQ201110308018
公开日2012年3月7日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者张恩天, 陈福喜 申请人:厦门市金泰祥新科技有限公司