一种防水型胶粘剂及其制备方法与流程

本发明涉及胶粘剂技术领域，更具体地说，涉及一种防水型胶粘剂及其制备方法。

背景技术：

胶粘剂是一种具有很好粘合性能的物质。通过粘附力和内聚力由表面粘合而起连接物体的作用。能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料)连接在一起，固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质，统称为胶粘剂或粘接剂、粘合剂、习惯上简称为胶。

分天然高分子化合物(淀粉、动物皮胶、骨胶、天然橡胶等)、合成高分子化合物(环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚胺酯等热固性树脂和聚乙烯醇缩醛、过氯乙烯树脂等热塑性树脂，与氯丁橡胶，丁腈橡胶等合成橡胶)、或无机化合物(硅酸盐、磷酸盐等)。根据使用要求，在胶粘剂中经常掺入固化剂、促进剂、增强剂、烯释剂、填料等。按用途分类，还可分离温胶、密封胶、结构胶等。按使用工艺分类有室温固化胶、压敏胶等。应用胶合剂可连接异种材料和薄片材料，胶接处应力分布均匀。在集装箱制造中和修理中常用的有环氧树脂、氯丁橡胶和密封胶等。

其中环氧树脂有多方面的优良性能，如良好的机械性能、电绝缘性能和较好的热、化学稳定性等，但是耐湿热性差成为环氧树脂作为防水胶粘剂的劣势，在很大程度上限制了在某些高技术领域的应用，尤其是在出现开裂现象后更容易被水分渗透，导致胶粘剂强度迅速下降，无法提供良好的粘接强度。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防水型胶粘剂及其制备方法，可以通过对胶粘剂的原料进行改进，添加疏水性气相二氧化硅改善防水性能的同时，创新性的引入防渗纤维棒埋入胶粘剂中，在实际使用过程中可以对渗透水进行感知反馈，一旦出现开裂导致渗水情况发生时，龙舌兰纤维束首先吸收到水分利用自身结构特点触发收缩动作，提高胶粘剂强度的同时对开裂处进行加压，同时外表面上的单向挤压柱由于龙舌兰纤维束的收缩动作，对外凸鳞片包内的防渗微球进行挤压，迫使其挤出外凸鳞片包与渗透水进行接触，然后防渗微球发生部分溶解现象，并释放出大量的气体和疏水性气相二氧化硅，在反向挤出渗透水的同时，对内部环境进行加热干燥，同时疏水性气相二氧化硅预留在开裂处起到针对性的防渗作用，有利于提升胶粘剂的防水性能和使用寿命。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种防水型胶粘剂，包括以下重量份数计的原料：环氧树脂30-40份、增韧剂5-9份、疏水性气相二氧化硅10-30份、固化剂15-25份、促进剂1-3份、稀释剂10-30份和防渗纤维棒10-20份。

进一步的，所述固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、己二胺、二乙氨基丙胺、间苯二胺、二氨基二苯甲烷、苯二甲胺、改性胺、低分子聚酰胺中的一种或多种混合物。

进一步的，所述促进剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或多种混合物。

进一步的，所述稀释剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、乙醚、乙丙醚、四氢呋喃、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种或多种混合物。

进一步的，所述防渗纤维棒包括龙舌兰纤维束以及多个外凸鳞片包，且多个外凸鳞片包均匀连接于龙舌兰纤维束的外表面，所述龙舌兰纤维束外表面上还连接有多个与外凸鳞片包相对应的单向挤压柱，且单向挤压柱一端与龙舌兰纤维束连接另一端延伸至外凸鳞片包内侧，所述外凸鳞片包内端远离单向挤压柱一侧连接有控释中空套，所述外凸鳞片包内端靠近单向挤压柱一侧连接有单向定位块，所述控释中空套和单向定位块之间填充有多个防渗微球，龙舌兰纤维束利用自身结构特点在吸水后会触发收缩动作，进而迫使单向挤压柱对外凸鳞片包内的防渗微球进行挤压，并通过控释中空套释放至开裂处，从而触发防渗微球的防渗动作，外凸鳞片包的结构特点则可以更好的配合龙舌兰纤维束的收缩动作，对成型的胶粘剂进行紧缩闭合存在的开裂处，防止水分进一步渗透并提高胶粘剂的强度。

进一步的，所述控释中空套包括开口套、闭合橡胶环和磁吸层，所述闭合橡胶环连接于开口套的开口处，所述磁吸层连接于闭合橡胶环内表面，磁吸层可以利用磁吸力对防渗微球的姿态进行调整，保证闭合橡胶环以正确的姿态从开口套中穿过闭合橡胶环进行释放，从而合理的触发防渗动作。

进一步的，所述单向定位块上开设有与单向挤压柱相匹配的迁移孔，所述迁移孔内端壁上连接有多个均匀分布的定位弧丝，且定位弧丝靠近控释中空套一侧延伸，单向挤压柱在龙舌兰纤维束收缩时会向外凸鳞片包内侧挤压，由于定位弧丝的结构特点及延伸方向，可以顺利的正向迁移，而在反向复位时由于定位弧丝的高阻力作用，可以防止单向挤压柱的复位，有助于对收缩后的龙舌兰纤维束进行定位，提供永久性的紧缩力，从而可以避免开裂处二次开裂导致渗水，可以有效提高防水效果。

进一步的，所述防渗微球包括磁性半球、动力半球以及多根导水纤维丝，所述磁性半球和动力半球对称连接，所述导水纤维丝均匀连接于磁性半球内端，且导水纤维丝贯穿动力半球并延伸至外侧，磁性半球可以在磁吸层的吸引作用下，以相对的姿态挤压闭合橡胶环然后释放出去，在动力半球接触到水分后会触发溶解动作并释放出大量的气体，一方面可以推动开口套在开裂处向外界移动，挤出渗透水的同时可以移动到表面进行封堵，另一方面释放出的水分可以对内部水分进行加热干扰，降低对胶粘剂强度的干扰，导水纤维丝则可以充分保证动力半球可以吸收到水分，减少水分在胶粘剂内的残留。

进一步的，所述磁性半球采用磁性防水材料制成，所述动力半球采用泡腾崩解剂和疏水性气相二氧化硅按质量比1:1混合制成，原料中的疏水性气相二氧化硅起到整体防水作用，而此处的疏水性气相二氧化硅则可以针对性的对局部进行防水，各司其职下提高对胶粘剂的防水效果，泡腾崩解剂是专用于泡腾片的特殊崩解剂，最常用的是由碳酸氢钠与柠檬酸组成的混合物，在吸收水分后会溶解触发酸碱中和反应，可以释放出大量的二氧化碳和热量。

一种防水型胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、按配方称取环氧树脂和增韧剂混合后在60-70℃的条件下预热20-30min，得到混合物

s2、将剩余原料加入到混合物中，搅拌60-120min，其中疏水性气相二氧化硅一边搅拌一边均匀添加，得到反应物；

s3、将反应物超声波分散60-120min后，再在真空环境下脱泡20-60min得到防水型胶粘剂。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过对胶粘剂的原料进行改进，添加疏水性气相二氧化硅改善防水性能的同时，创新性的引入防渗纤维棒埋入胶粘剂中，在实际使用过程中可以对渗透水进行感知反馈，一旦出现开裂导致渗水情况发生时，龙舌兰纤维束首先吸收到水分利用自身结构特点触发收缩动作，提高胶粘剂强度的同时对开裂处进行加压，同时外表面上的单向挤压柱由于龙舌兰纤维束的收缩动作，对外凸鳞片包内的防渗微球进行挤压，迫使其挤出外凸鳞片包与渗透水进行接触，然后防渗微球发生部分溶解现象，并释放出大量的气体和疏水性气相二氧化硅，在反向挤出渗透水的同时，对内部环境进行加热干燥，同时疏水性气相二氧化硅预留在开裂处起到针对性的防渗作用，有利于提升胶粘剂的防水性能和使用寿命。

(2)防渗纤维棒包括龙舌兰纤维束以及多个外凸鳞片包，且多个外凸鳞片包均匀连接于龙舌兰纤维束的外表面，龙舌兰纤维束外表面上还连接有多个与外凸鳞片包相对应的单向挤压柱，且单向挤压柱一端与龙舌兰纤维束连接另一端延伸至外凸鳞片包内侧，外凸鳞片包内端远离单向挤压柱一侧连接有控释中空套，外凸鳞片包内端靠近单向挤压柱一侧连接有单向定位块，控释中空套和单向定位块之间填充有多个防渗微球，龙舌兰纤维束利用自身结构特点在吸水后会触发收缩动作，进而迫使单向挤压柱对外凸鳞片包内的防渗微球进行挤压，并通过控释中空套释放至开裂处，从而触发防渗微球的防渗动作，外凸鳞片包的结构特点则可以更好的配合龙舌兰纤维束的收缩动作，对成型的胶粘剂进行紧缩闭合存在的开裂处，防止水分进一步渗透并提高胶粘剂的强度。

(3)控释中空套包括开口套、闭合橡胶环和磁吸层，闭合橡胶环连接于开口套的开口处，磁吸层连接于闭合橡胶环内表面，磁吸层可以利用磁吸力对防渗微球的姿态进行调整，保证闭合橡胶环以正确的姿态从开口套中穿过闭合橡胶环进行释放，从而合理的触发防渗动作。

(4)单向定位块上开设有与单向挤压柱相匹配的迁移孔，迁移孔内端壁上连接有多个均匀分布的定位弧丝，且定位弧丝靠近控释中空套一侧延伸，单向挤压柱在龙舌兰纤维束收缩时会向外凸鳞片包内侧挤压，由于定位弧丝的结构特点及延伸方向，可以顺利的正向迁移，而在反向复位时由于定位弧丝的高阻力作用，可以防止单向挤压柱的复位，有助于对收缩后的龙舌兰纤维束进行定位，提供永久性的紧缩力，从而可以避免开裂处二次开裂导致渗水，可以有效提高防水效果。

(5)防渗微球包括磁性半球、动力半球以及多根导水纤维丝，磁性半球和动力半球对称连接，导水纤维丝均匀连接于磁性半球内端，且导水纤维丝贯穿动力半球并延伸至外侧，磁性半球可以在磁吸层的吸引作用下，以相对的姿态挤压闭合橡胶环然后释放出去，在动力半球接触到水分后会触发溶解动作并释放出大量的气体，一方面可以推动开口套在开裂处向外界移动，挤出渗透水的同时可以移动到表面进行封堵，另一方面释放出的水分可以对内部水分进行加热干扰，降低对胶粘剂强度的干扰，导水纤维丝则可以充分保证动力半球可以吸收到水分，减少水分在胶粘剂内的残留。

(6)磁性半球采用磁性防水材料制成，动力半球采用泡腾崩解剂和疏水性气相二氧化硅按质量比1:1混合制成，原料中的疏水性气相二氧化硅起到整体防水作用，而此处的疏水性气相二氧化硅则可以针对性的对局部进行防水，各司其职下提高对胶粘剂的防水效果，泡腾崩解剂是专用于泡腾片的特殊崩解剂，最常用的是由碳酸氢钠与柠檬酸组成的混合物，在吸收水分后会溶解触发酸碱中和反应，可以释放出大量的二氧化碳和热量。

附图说明

图1为本发明防渗纤维棒的结构示意图；

图2为图1中a处的结构示意图；

图3为本发明控释中空套的结构示意图；

图4为本发明单向定位块的结构示意图；

图5为本发明防渗微球的结构示意图。

图中标号说明：

1龙舌兰纤维束、2外凸鳞片包、3单向挤压柱、4防渗微球、41磁性半球、42动力半球、43导水纤维丝、5控释中空套、51开口套、52闭合橡胶环、53磁吸层、6单向定位块、7定位弧丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种防水型胶粘剂，包括以下重量份数计的原料：环氧树脂30份、增韧剂5份、疏水性气相二氧化硅10份、固化剂15份、促进剂1份、稀释剂10份和防渗纤维棒10份。

固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、己二胺、二乙氨基丙胺、间苯二胺、二氨基二苯甲烷、苯二甲胺、改性胺、低分子聚酰胺中的一种或多种混合物。

促进剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或多种混合物。

稀释剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、乙醚、乙丙醚、四氢呋喃、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种或多种混合物。

请参阅图2，防渗纤维棒包括龙舌兰纤维束1以及多个外凸鳞片包2，且多个外凸鳞片包2均匀连接于龙舌兰纤维束1的外表面，龙舌兰纤维束1外表面上还连接有多个与外凸鳞片包2相对应的单向挤压柱3，且单向挤压柱3一端与龙舌兰纤维束1连接另一端延伸至外凸鳞片包2内侧，外凸鳞片包2内端远离单向挤压柱3一侧连接有控释中空套5，外凸鳞片包2内端靠近单向挤压柱3一侧连接有单向定位块6，控释中空套5和单向定位块6之间填充有多个防渗微球4，龙舌兰纤维束1利用自身结构特点在吸水后会触发收缩动作，进而迫使单向挤压柱3对外凸鳞片包2内的防渗微球4进行挤压，并通过控释中空套5释放至开裂处，从而触发防渗微球4的防渗动作，外凸鳞片包2的结构特点则可以更好的配合龙舌兰纤维束1的收缩动作，对成型的胶粘剂进行紧缩闭合存在的开裂处，防止水分进一步渗透并提高胶粘剂的强度。

请参阅图3，控释中空套5包括开口套51、闭合橡胶环52和磁吸层53，闭合橡胶环52连接于开口套51的开口处，磁吸层53连接于闭合橡胶环52内表面，磁吸层53可以利用磁吸力对防渗微球4的姿态进行调整，保证闭合橡胶环52以正确的姿态从开口套51中穿过闭合橡胶环52进行释放，从而合理的触发防渗动作。

请参阅图4，单向定位块6上开设有与单向挤压柱3相匹配的迁移孔，迁移孔内端壁上连接有多个均匀分布的定位弧丝7，且定位弧丝7靠近控释中空套5一侧延伸，单向挤压柱3在龙舌兰纤维束1收缩时会向外凸鳞片包2内侧挤压，由于定位弧丝7的结构特点及延伸方向，可以顺利的正向迁移，而在反向复位时由于定位弧丝7的高阻力作用，可以防止单向挤压柱3的复位，有助于对收缩后的龙舌兰纤维束1进行定位，提供永久性的紧缩力，从而可以避免开裂处二次开裂导致渗水，可以有效提高防水效果。

请参阅图5，防渗微球4包括磁性半球41、动力半球42以及多根导水纤维丝43，磁性半球41和动力半球42对称连接，导水纤维丝43均匀连接于磁性半球41内端，且导水纤维丝43贯穿动力半球42并延伸至外侧，磁性半球41可以在磁吸层53的吸引作用下，以相对的姿态挤压闭合橡胶环52然后释放出去，在动力半球42接触到水分后会触发溶解动作并释放出大量的气体，一方面可以推动开口套51在开裂处向外界移动，挤出渗透水的同时可以移动到表面进行封堵，另一方面释放出的水分可以对内部水分进行加热干扰，降低对胶粘剂强度的干扰，导水纤维丝43则可以充分保证动力半球42可以吸收到水分，减少水分在胶粘剂内的残留。

磁性半球41采用磁性防水材料制成，动力半球42采用泡腾崩解剂和疏水性气相二氧化硅按质量比1:1混合制成，原料中的疏水性气相二氧化硅起到整体防水作用，而此处的疏水性气相二氧化硅则可以针对性的对局部进行防水，各司其职下提高对胶粘剂的防水效果，泡腾崩解剂是专用于泡腾片的特殊崩解剂，最常用的是由碳酸氢钠与柠檬酸组成的混合物，在吸收水分后会溶解触发酸碱中和反应，可以释放出大量的二氧化碳和热量。

一种防水型胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、按配方称取环氧树脂和增韧剂混合后在60℃的条件下预热20min，得到混合物

s2、将剩余原料加入到混合物中，搅拌60min，其中疏水性气相二氧化硅一边搅拌一边均匀添加，得到反应物；

s3、将反应物超声波分散60min后，再在真空环境下脱泡20min得到防水型胶粘剂。

实施例2：

一种防水型胶粘剂，包括以下重量份数计的原料：环氧树脂35份、增韧剂7份、疏水性气相二氧化硅20份、固化剂20份、促进剂2份、稀释剂20份和防渗纤维棒15份。

一种防水型胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、按配方称取环氧树脂和增韧剂混合后在65℃的条件下预热25min，得到混合物

s2、将剩余原料加入到混合物中，搅拌90min，其中疏水性气相二氧化硅一边搅拌一边均匀添加，得到反应物；

s3、将反应物超声波分散90min后，再在真空环境下脱泡40min得到防水型胶粘剂。

其余部分与实施例1保持一致。

实施例3：

一种防水型胶粘剂，包括以下重量份数计的原料：环氧树脂40份、增韧剂9份、疏水性气相二氧化硅30份、固化剂25份、促进剂3份、稀释剂30份和防渗纤维棒20份。

一种防水型胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、按配方称取环氧树脂和增韧剂混合后在70℃的条件下预热30min，得到混合物

s2、将剩余原料加入到混合物中，搅拌120min，其中疏水性气相二氧化硅一边搅拌一边均匀添加，得到反应物；

s3、将反应物超声波分散120min后，再在真空环境下脱泡60min得到防水型胶粘剂。

其余部分与实施例1保持一致。

本发明可以通过对胶粘剂的原料进行改进，添加疏水性气相二氧化硅改善防水性能的同时，创新性的引入防渗纤维棒埋入胶粘剂中，在实际使用过程中可以对渗透水进行感知反馈，一旦出现开裂导致渗水情况发生时，龙舌兰纤维束1首先吸收到水分利用自身结构特点触发收缩动作，提高胶粘剂强度的同时对开裂处进行加压，同时外表面上的单向挤压柱3由于龙舌兰纤维束1的收缩动作，对外凸鳞片包2内的防渗微球4进行挤压，迫使其挤出外凸鳞片包2与渗透水进行接触，然后防渗微球4发生部分溶解现象，并释放出大量的气体和疏水性气相二氧化硅，在反向挤出渗透水的同时，对内部环境进行加热干燥，同时疏水性气相二氧化硅预留在开裂处起到针对性的防渗作用，有利于提升胶粘剂的防水性能和使用寿命。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。