一种交联型橡胶胶黏剂和应用该胶黏剂的高粘结强度减震消音胶带及其制备方法与流程

文档序号:17740834发布日期:2019-05-24 20:04阅读:196来源:国知局

本发明属于胶黏剂技术领域,尤其涉及一种交联型橡胶胶黏剂和应用该胶黏剂的高粘结强度减震消音胶带及其制备方法。



背景技术:

随着工业产品的日新月异,大到航天器、汽车,小到笔记本电脑、手机等,越来越多的场合需要粘合剂或胶黏带提供粘结功能,尤其是对高粘结强度、耐高低温性能、防水性能、减震隔音性能等要求越来越高。耐高低温性能主要指的是在高温或低温环境下要保证被粘物不脱落并且有一定粘结强度,防水性能主要是指防止水从双面胶粘剂侧围渗透进去,给产品造成性能影响。这种耐高低温防水双面胶带用途广泛,主要用在工程机械、汽车仪表盘密封发泡垫、洗衣机密封垫等地方,还有用于数码产品电子零部件的各种生产工艺中,制备铭板或面板与部件的粘贴,特别是它的耐热性优良,品种齐全,可用于加热工序中的临时固定、遮蔽,薄膜零件等的保护、输送等用途,也广泛适用于电子电器、仪表等行业的高温绝缘保护、补强保护等使用。

双面胶带多以常温双面胶粘带为主,不具有防水性能,而一般用在电子电路板方面的耐高温防水双面胶带较少,部分耐高温胶粘带大多数使用的是聚酰亚胺薄膜为载体,有机硅压敏胶粘剂为主体的双面胶粘带,它虽然可以耐150℃以上的高温,但在粘合力和污染性上有所欠缺,不具有防水性且价格昂贵;也有部分耐高温双面胶粘带采用pet薄膜为载体,两面涂布改性丙烯酸酯压敏胶粘剂或橡胶型压敏胶黏剂,虽然粘结强度比较大,耐高温性能也较好,但同样不具有防水性能。市场上也有些vhb胶带,粘结力强,耐高温且又具有防水性能,但价格昂贵;另外也有部分泡棉双面胶带,具有防水、减震、隔音性能,但高温和粘结强度有所欠缺。

目前,市面上常见的减震消音胶带,大多数为pe泡棉胶带及3m生产的vhb泡棉胶带。pe泡棉胶带主要起到防水、消音、减震功能,这些性能主要是通过消音系数和落球冲击及摆锤冲击等技术参数来表征的,一般来说,其测试数值越大,消音效果和减震性能也越好。目前的pe泡棉胶带主要结构为pe泡棉两侧涂覆于高粘的聚丙烯酸酯亚敏胶,其主要性能取决于中间pe泡棉层,这就对pe泡棉提出很高的要求。目前主要的pe泡棉厂商为日本供应商,如早稻田、井上、积水等,这些日本供应商生产的pe泡棉基本都具有良好的落球冲击性能,厚度也较为均匀,但也存在着内聚强度不够而导致的摆锤冲击性能不达标。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种交联型橡胶胶黏剂和应用该胶黏剂的高粘结强度减震消音胶带及其制备方法。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:

一种交联型橡胶胶黏剂,按质量百分比计包括以下组分:

进一步的,所述星型sis的拉伸强度为1500psi~3000psi,断裂伸长率为800%~1500%,邵氏a硬度(10秒)为30~60,相对密度为0.89g/cm3~0.92g/cm3,熔融指数为6g~15g,苯乙烯含量为15%~30%,双嵌段含量为0~40%,重均分子量为10万~50万。

进一步的,所述聚合萜烯a的软化点为100℃~120℃,熔体粘度为500mpa·s~1500mpa·s,分子量为300~1500,玻璃化转温度为50℃~110℃。

进一步的,所述聚合萜烯b的软化点为0℃~30℃,熔体粘度为5mpa·s~50mpa·s,分子量为100~500,玻璃化转温度为-50℃~0℃。

进一步的,所述多官能团单体为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸对新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯中一种或多种。

进一步的,所述中空玻璃微珠为硼硅酸盐型微珠;进一步地,所述中空玻璃微珠为3m公司产的k1、k15、k25、s15、im16k、im30k中的一种或多种。

进一步的,所述分散剂为毕克公司生产的byk111、byk190、byk192、bykp-104s、byk-2013中的一种或多种。

进一步的,所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、二甲苯酮(bp)、2-异丙基硫杂蒽酮(itx)、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦(tpo)、dr-575中的一种或多种。

进一步的,所述光稳定剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类、受阻胺类光稳定剂;进一步地,所述光稳定剂为uv-2、uv-292、uv-326、uv-328、uv-944、uv-1577及uv-144中的一种或多种。

进一步的,所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、苯乙烯话苯酚、2,5-二叔丁基对本二酚、2,2’-二亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯(1076)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)中的一种或多种。

进一步的,所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酮、异佛尔酮、丙酮、丁酮、环己酮、甲苯、二甲苯、正庚烷、环己烷、120#溶剂油中的一种或多种。

一种应用上述的交联型橡胶胶黏剂的高粘结强度减震消音胶带,依次包括重离型膜、涂覆在所述重离型膜上的胶黏剂层和轻离型膜,所述胶黏剂层由上述的交联型橡胶胶黏剂构成。

一种上述的高粘结强度减震消音胶带的制备方法,包括以下步骤:

(1)在遮光反应瓶中投入溶剂,然后开动搅拌装置,转速150rpm~250rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯a、聚合萜烯b、多官能团单体、光引发剂、光稳定剂、抗氧剂,搅拌5min~20min待其溶解后,再投入分散剂和中空玻璃微珠,搅拌5min~10min后投入星型sis,搅拌3h~9h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到交联型橡胶胶黏剂;

(2)在重离型膜的离型面上,涂布所述交联型橡胶胶黏剂,烘干成膜,再经过uv灯辐射交联固化,形成所述胶黏剂层;在所述胶黏剂层表面贴覆轻离型膜,即可得到所述高粘结强度减震消音胶带。

本发明的突出效果为:

本发明的一种交联型橡胶胶黏剂和应用该胶黏剂的高粘结强度减震消音胶带,具有防水、减震及消音等特性,粘结强度高,老化性能优异,且后续模切加工性能良好,可以很好地作为一些汽车、电子领域的双面胶粘带使用。

本发明的交联型橡胶胶黏剂和应用该胶黏剂的高粘结强度减震消音胶带,具有以下特点:

1、采用星型sis弹性体设计结构,sis分子间相当于部分交联,分子量是普通线型sis的3~5倍,有利于提升胶黏剂内聚力和抗冲击性能,同时对胶黏剂的老化性能有所改善;

2、采用多官能团单体和光引发剂等uv交联体系,可以有效地使得多官能团单体和星型sis上的双键参与反应,进而提高胶黏剂分子量,同时也减少或消除了星型sis里的碳碳双键,胶黏剂老化性能得到显著提高;

3、采用大小分子增粘体系,与星型sis弹性体掺和融合,填补了橡胶弹性体分子间的空隙,提高了分子间的水汽阻隔性能,从而具有优良的防水性能;

4、采用胶黏剂预埋玻璃微球体系,胶粘剂涂覆成膜后,具有优良的减震、消音功能,同时由其制得的双面胶带防水性能更加优异;

5、整个体系为环境友好型胶粘剂,呈现惰性,极性低且无酸,介电系数小,不腐蚀被贴材质,且不影响电子材料的功能。

以下便结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明,但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

实施例1

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油434g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a80g、聚合萜烯树脂b33g、二官单体hdda3.37g、光引发剂1840.13g、光稳定剂tinuvin1440.13g、复合抗氧剂1010和168分别0.36g和0.3g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.405g和中空玻璃微珠im30k6.75g,搅拌10min后最后投入星型sis120g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

实施例2

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油440g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a100g、聚合萜烯树脂b20g、二官单体hdda8g、光引发剂1840.4g、光稳定剂tinuvin1440.3g、复合抗氧剂1010和168分别0.6g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.405g和中空玻璃微珠im30k6.75g,搅拌10min后最后投入星型sis100g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

实施例3

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油444g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a120g、聚合萜烯树脂b6.7g、二官单体hdda10g、光引发剂1840.7g、光稳定剂uv-3280.7g、复合抗氧剂1010和168分别0.96g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.405g和中空玻璃微珠k156.75g,搅拌10min后最后投入星型sis80g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

实施例4

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油435g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a100g、聚合萜烯树脂b20g、二官单体hdda8g、光引发剂1840.4g、光稳定剂uv-2920.3g、复合抗氧剂1010和168分别0.6g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.24g和中空玻璃微珠k154g,搅拌10min后最后投入星型sis100g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

实施例5

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油444g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a100g、聚合萜烯树脂b20g、二官单体hdda8g、光引发剂1840.4g、光稳定剂tinuvin1440.3g、复合抗氧剂1010和168分别0.6g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.54g和中空玻璃微珠im30k9.35g,搅拌10min后最后投入星型sis100g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

对比例1

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油432g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a100g、聚合萜烯树脂b20g、二官单体hdda2g、光引发剂1840.2g、光稳定剂tinuvin1440.3g、复合抗氧剂1010和168分别0.6g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.405g和中空玻璃微珠im30k6.75g,搅拌10min后最后投入星型sis100g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

对比例2

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油434g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a100g、聚合萜烯树脂b20g、二官单体hdda11g、光引发剂1840.55g、光稳定剂tinuvin1440.3g、复合抗氧剂1010和168分别0.6g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.405g和中空玻璃微珠im30k6.75g,搅拌10min后最后投入星型sis100g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

对比例3

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油434g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a100g、聚合萜烯树脂b20g、二官单体hdda8g、光引发剂1840.4g、光稳定剂tinuvin1440.3g、复合抗氧剂1010和168分别0.6g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.18g和中空玻璃微珠im30k3g,搅拌10min后最后投入星型sis100g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

对比例4

配制减震消音型高粘结强度胶黏剂组合物:在1000ml遮光反应瓶中投入120#溶剂油434g,然后开动搅拌装置,转速200rpm,边搅拌边依次投入聚合萜烯树脂a100g、聚合萜烯树脂b20g、二官单体hdda8g、光引发剂1840.4g、光稳定剂tinuvin1440.3g、复合抗氧剂1010和168分别0.6g和0.4g,搅拌15min待其溶解后,再投入分散剂byk-1110.6g和中空玻璃微珠im30k10g,搅拌10min后最后投入星型sis100g,搅拌8h使其完全溶解混合均匀,停止搅拌,静置30min以上自然消泡,即可得到减震消音型高粘结强度黏剂组合物;

涂布减震消音型高粘结强度胶黏剂工艺:在重型离型pet离型面上,使用刮涂器涂布该胶粘剂,烘烤温度为105℃,烘烤时间为4min,形成均匀的50±2μm厚度的均匀胶黏剂涂层,然后经过uv灯(强度100mw,能量350mj/cm2)辐射30s,最后再在胶黏剂涂层表面贴覆轻型离型pet,即可得到高粘结强度减震消音双面胶带。

表1各实施例测试结果

注:1、老化性能评价:胶带储存在65℃~90%rh~21d及85℃~85%rh~21d条件下,测试评价其常温剥离力、85℃剥离力及保持力数据,若基本无变化,则老化性能优异;若以上性能下降较多,则老化性能ng。

2、吸音系数:一般材料的吸音系数范围为0~1,吸引系数>0.2的材料为吸音材料,一般吸音系数越大,吸音效果越好;当吸音系数>0.5时,为理想的吸音材料,同时也是理想的消音材料。

3、落球冲击实验:先将样品裁切成33mm×33mm的片状,再于四边边沿向内3mm裁切内部矩形孔,四边直角处不能裁断,将裁切好的样品一面剥掉离型膜后先粘贴于sus板上,再剥离另一面的离型材将其粘贴于sus板的矩形框位置,要求粘贴要平整,粘贴面积为360mm2,将制备好的测试模型用10kg砝码压5s后室温放置24h,再将测试模型的方形sus板一面朝下并将测试部位在地面上隔空放置,将长为120cm的双通管材一端垂直放置于测试模型测试部位的正上方,然后从小号钢球开始从双通管材上端中心位置自由下落冲击测试部位,直到小球将测试部位sus刚快砸开或粘结边缘出现裂痕,记录下小球号数。

4、防水性测试,先将样品裁切成30mm×30mm片状,再于四边边沿向内1.5mm裁切内部矩形孔,四边直角处不能裁断,将裁切好的样品一面剥离离型材后先粘贴于一块pc板材上,再剥离另一面的离型材将其粘贴于另一块pc板材,要求粘贴要平整,粘贴面积为171mm2,然后将制备好的测试样用10kg砝码压5s后室温至少放置1min,再使用长为1m的单通玻璃管或塑料管盛满水,将测试模型放入管中,30min后取出观察密封区域内部是否进水。

本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

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