本发明涉及粘合剂,具体涉及一种具有HXNBR橡胶的粘合剂。
背景技术:
对于能够用于粘结不同材料,而不用对所使用的材料的表面进行特殊预处理的组合物存在着巨大的需求。通常,对于目前在市场上可获得的体系,基材的表面必须进行高费用的清洁和/或涂底漆,以便获得可接受的粘结强度。这尤其适用于将橡胶基材粘结于金属或将金属粘结于金属。在这种应用领域中,只有所用粘合剂原料是基于天然橡胶或合成橡胶的卤化化合物,例如在EP-A0545593中所述的那些,基于EPDM的卤化聚合物,例如在EP-A0427954中所述的那些,或其它卤化聚合物,例如在JP-A4175308中所述的用丙烯酸酯接枝的氯化苯乙烯-烯烃嵌段共聚物,才能获得良好的粘合力。此类含卤素的产物因为毒理学和生态学原因而受到了评判。
目前在市场上可获得的橡胶/金属粘结剂用于将不同的弹性体,例如天然橡胶,苯乙烯-丁二烯橡胶,氯丁二烯橡胶,丙烯腈-丁二烯橡胶,异戊二烯-丁二烯橡胶,丁基橡胶,乙烯-丙烯橡胶,环氧氯丙烷橡胶,氯磺酰乙烯橡胶,尿烷-硅氧烷橡胶,丙烯酸酯橡胶和氟化橡胶粘结于金属,例如铁,钢,铝,黄铜等,或粘结于许多塑料,例如聚酰胺,聚环氧化物,聚甲醛和聚氟乙烯类,以及粘结于玻璃和织造织物,用于制造各种各样的产品。它们主要地用于生产所有类型的振动吸收元件,例如发动机底座,耦合元件,各种轴承,各种衬垫,卷筒,辊,铁路元件和桥梁元件。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种具有HXNBR橡胶的粘合剂,包括如下原料:
5-30wt%的HXNBR橡胶,所述HXNBR橡胶具有5-25%的残留双键含量;
10-20wt%的可熔型酚醛树脂;
5-25wt%的增粘剂,所述增粘剂按单体在原料中的重量百分数计的保留芳香度为20-40%,其软化点为80-150℃且无分子量大于9000的馏分。
进一步地,所述粘合剂含有至多50wt%的金属丙烯酸盐和/或甲基丙烯酸盐。
进一步地,还包括交联剂;所述交联剂选自过氧化物、氧化还原体系、环氧化物、硫化合物、胺、异氰酸酯和多价离子中的一种或几种的组合。
进一步地,所述原料基本上是无溶剂的。
进一步地,还包括添加剂,其包含至少一种改性聚二烷基硅氧烷。
进一步地,所述改性聚二烷基硅氧烷的改性部分包含极性基团的侧链。
进一步地,所述包含极性基团的侧链是聚醚侧链。
进一步地,所述原料还包括增塑剂,所述增塑剂选自聚乙二醇醚、聚环氧乙烷、磷酸酯、脂族羧酸酯和苯甲酸酯中的一种或几种的组合。
本发明的粘合剂具有优异的粘合性、耐热性、可加工性、操作性和贮存稳定性。
具体实施方式
在一个实施例中,本发明提供了一种具有HXNBR橡胶的粘合剂,包括如下原料:5-30wt%的HXNBR橡胶,所述HXNBR橡胶具有5-25%的残留双键含量;10-20wt%的可熔型酚醛树脂;5-25wt%的增粘剂,所述增粘剂按单体在原料中的重量百分数计的保留芳香度为20-40%,其软化点为80-150℃且无分子量大于9000的馏分。所述粘合剂含有至多50wt%的金属丙烯酸盐和/或甲基丙烯酸盐。所述原料还包括交联剂;所述交联剂选自过氧化物、氧化还原体系、环氧化物、硫化合物、胺、异氰酸酯和多价离子中的一种或几种的组合。所述原料基本上是无溶剂的。
在一个实施例中,所述至少一种改性聚二烷基硅氧烷具有包含极性基团的侧链作为其改性部分。这样,获得丙烯酸酯压敏粘合剂对极性表面的改进的相容性和高粘结强度,因此获得丙烯酸酯压敏粘合剂对极性接合表面的稳定接合。
这里如果含有极性基团的侧链是聚醚侧链的话是有利的。那样相容性变得特别好,以及粘合剂与接合表面之间的接合变得特别稳定,对该丙烯酸酯压敏粘合剂的粘结强度没有不利影响。为此目的,如果聚醚侧链包含彼此通过醚键连接的具有直链碳链的链烷二醇的话,以及如果聚醚侧链通过亚烷基链与聚硅氧烷主链相连的话,是特别有利的。这在阻止丙烯酸酯压敏粘合剂的转移时特别有效。
除聚二烷基硅氧烷母体结构以外,这类改性聚二烷基硅氧烷同时可以还包含其他母体结构。因而,根据本发明,所述改性聚二烷基硅氧烷可以采取嵌段共聚物的形式,其中聚合物嵌段中的至少之一具有由未取代的聚二烷基硅氧烷组成的母体结构,其中一些烷基已经由改性侧链所取代。此外,该至少一种聚合物嵌段以及这类改性聚二烷基硅氧烷嵌段共聚物的其他聚合物嵌段可以还包含其他单体,例如基于不饱和有机化合物的单体,实例为丙烯酸类单体或乙烯基单体。
所述母体结构的未取代聚二烷基硅氧烷(有机硅)具有由氧桥接的硅原子所组成的链作为子单元。在该链中,除了在支化点或链端的那些硅原子以外,每一个硅原子具有两个桥接氧原予以及两个相同或不同的烷基。通过每一个桥接氧原子,硅原子与相邻的硅原子相连。因此这类未改性的子单元U0具有通式-[-S i(A1)(A2)-O-]-,其中A1和A2表示上述烷基。在位于该链支化点处的未改性子单元的情况下,两个烷基之一,A1或A2,由从主链上分支的聚二烷基硅氧烷次级链取代;适当的话,实际上两个烷基都被聚二烷基硅氧烷次级链取代。相对于聚二烷基硅氧烷链在末端的未改性子单元可以通过桥接氧原子与端基(T1,R2)相连,不然背离所述通式直接与端基相连。
烷基A1和A2可以是饱和的或不饱和的、未支化的或支化的、经取代的或未取代的具有1-30个碳原子的烷基,通常是具有1-18个碳原子的烷基(C1-C18烷基),更有利的是C1-C12烷基以及优选C1-C8烷基,例如甲基、乙基或丙基。
这里烷基A1和A2可以相同或不同。在聚二烷基硅氧烷链内与硅原子相连的烷基A1还可以与同一聚二烷基硅氧烷链内的连接到不同硅原子上的烷基A1相同或不同;对于A2同样如此。特别适合的聚二烷基硅氧烷是其母体结构包含一个或两个甲基的那些物质,也就是说聚甲基烷基硅氧烷或聚二甲基硅氧烷。
与未改性的聚二烷基硅氧烷相比,在改性聚二烷基硅氧烷中,一些未改性子单元被改性子单元所代替,以致于除未改性子单元以外该聚二烷基硅氧烷还包含改性子单元。
所述改性子单元与未改性子单元的不同之处在于,所述烷基之一,A1或A2,或者实际上其两者被改性侧基所取代。因此这种改性子单元UM具有通式-[-Si(A3)(M)-O-]-,M是改性侧基和A3是对烷基A1和A2所述类型的烷基,其可以与烷基A1和A2之一或两者相同或不同。通常A3是甲基。
作为聚醚侧链,可以使用通过醚键彼此相连的二醇,例如芳族二醇或链烷二醇。作为该聚醚结构单元的链烷二醇可以具有饱和的或不饱和的、未支化的或支化的、经取代的或未取代的具有1-12个碳原子以及具有直链碳链的碳骨架,然而其优选具有2-8个碳原子,例如乙二醇、丙二醇或丁二醇。两个羟基的定位是任意的;通常使用α,β位上或α,ω位上具有羟基的那些二醇。α,β位上具有羟基的链烷二醇可以由通式HO-CH2-CH(L)-OH来描述,对于特别优选的单体乙二醇、丙二醇和丁二醇,L分别对应于氢原子、甲基或乙基。
这里的聚醚侧链可以包含相同的链烷二醇或不同的链烷二醇,后一种情况下可能优选其序列规则的链烷二醇连接,或者优选无规连接。所述改性聚二烷基硅氧烷中的聚醚侧链优选包括百分数为30mol%的乙二醇作为单体。
可熔型酚醛树脂赋予丙烯酸类粘合片材热固性性能、粘合性和耐热性。另外,由于结合了该组分和下述的无机填料的协同作用,这些性能变得特别优异。可熔型酚醛树脂的具体例子包括使用苯酚或双酚A,烷基苯酚如对叔丁基苯酚、辛基苯酚、或对枯基苯酚、或对苯基苯酚或甲酚作为原料制备的可熔型酚醛树脂。
所述增粘剂按单体在原料中的重量百分数计的保留芳香度大于40%。所述原料还包括基础粘合剂,其包含基于丙烯酸类单体以及任选的乙烯基单体的母体聚合物,所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙基己酯。
所述原料还包括增塑剂,所述增塑剂选自聚乙二醇醚、聚环氧乙烷、磷酸酯、脂族羧酸酯和苯甲酸酯中的一种或几种的组合。优选增塑剂能与丙烯酸酯PSA或其溶液混溶,能溶于存在的任何溶剂,在热熔应用中为热稳定的,基本上不会干扰聚合反应或交联过程,并能与水基的粘合剂配方中的丙烯酸酯PSA一起形成稳定的乳状液。加入增粘剂和特定的增塑剂可以达到提高对低能表面(如高密度聚乙烯)的剥离附着力,而不必损害内粘合强度。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。