一种透明耐水胶粘剂及其制备方法与流程

文档序号:15071795发布日期:2018-07-31 23:56阅读:501来源:国知局

本发明属于胶黏剂技术领域,具体涉及一种应用在玻璃钢上的透明耐水胶粘剂及其制备方法。



背景技术:

玻璃钢学名纤维增强塑料,俗称frp(fiberreinforcedplastics),即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(gfrp),碳纤维增强复合塑料(cfrp),硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小,一般在10μm以下,缺陷较少又较小,断裂应变约为千分之三十以内,是脆性材料,易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度、模量都要低很多,但可以经受住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。

由于其具有轻质高强、耐腐蚀、电性能好、热性能良好、可设计性好等优良性能而被广发应用。由于批量生产的玻璃钢规格限定,在实际应用中往往需要多块进行拼接;这就需要用到胶粘剂;但是目前使用的胶黏剂普遍存在不能兼顾透明和耐水的性能,即便兼顾,其性能还不够理想。粘合强度较低,长时间水浸泡容易开裂。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种透明耐水胶粘剂,胶黏剂不仅透明,而且耐水性能和粘合强度都非常好。

本发明的目的之二是提供了所述透明耐水胶粘剂的制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的:

一种透明耐水胶粘剂,包括按质量份计算的如下物质:

较佳地,所述过氧化环己酮为体积百分比为30%-50%的过氧化环己酮溶液,所述环烷酸钴为体积百分比为1%-3%的环烷酸钴溶液,所述苯乙烯石蜡液为体积百分比为0.1%-0.5%的苯乙烯石蜡液溶液。

较佳地,所述单甘酯中含饱和脂肪酸单甘酯≥90%,碘值≤4,凝固点60℃-70℃,以硬脂酸计的游离酸≤2.5%。

较佳地,所述辛基十二醇肉豆蔻酸酯的化学结构式为:

较佳地,所述耐水不饱和聚酯树脂的酸值为45mgkoh/g,粘度为0.15-0.18/pa.s。

较佳地,所述耐水不饱和聚酯树脂包括按质量份计算的苯酐5.5份、顺酐3.0份、丙二醇16.5份、乙二酸9份、对苯二酚1份和苯乙烯500份制备而得。

所述耐水不饱和聚酯树脂的制备方法:

a.将所数量的苯酐、顺酐、丙二醇和乙二酸放入反应釜,通入惰性气体,加热升温;

b.当温度达138℃-142℃时,停止加热,保温2-3小时;

c.继续加热到190℃-200℃,测试酸度为45mgkoh/g时,停止加热,保温2-3小时;

d.降温至75℃,加入所述量的对苯二酚和苯乙烯并充分搅拌,得到所述耐水不饱和聚酯树脂。

较佳地,具体如下:

a.将所数量的辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺于热水加入高速搅拌机均匀制得混合溶液,所述水的加入量为辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺总和的两倍;

b.将步骤a中所得混合溶液、耐水不饱和聚酯树脂、过氧化环己酮、环烷酸钴和苯乙烯石蜡液混合均匀,于高温低压下固化,制得所述透明耐水胶粘剂。

较佳地,步骤a中所述热水为60℃-80℃的热水,搅拌速度为1800转/分。

较佳地,步骤b中所述于0.01-0.1mpa压力下,60℃/12小时条件下固化。

本发明包括按照一定配比的耐水不饱和聚酯树脂、过氧化环己酮、环烷酸钴、苯乙烯石蜡液、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺。其中耐水不饱和聚酯树脂酸值为45mgkoh/g,粘度为0.15-0.18/pa.s,并特别制备。该耐水不饱和聚酯树脂不仅透明度好、坚硬、耐水性好;尤其是与过氧化环己酮、环烷酸钴、苯乙烯石蜡液、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺等助剂配伍后,体现出优异的防水性能和粘结力。

其中,过氧化环己酮作为引发剂能产生自由基而引发不饱和聚酯树脂中的双键与交联剂发生共聚、交联而固化。环烷酸钴长与氧化环己酮联合使用,但是由于其固有一定颜色而使用的较少;本发明中制备出来的不饱和聚酯树脂具有耐水性但是有一定颜色,在后续与辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯结合反应,呈透明状,而且剪切强度非常好。

具体的实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,以助于本领域技术人员理解本发明。

实施例1

一种透明耐水胶粘剂,包括按质量份计算的如下物质:

耐水不饱和聚酯树脂90份、过氧化环己酮溶液(35%)2份、环烷酸钴溶液(2%)2份、苯乙烯石蜡液(0.3%)3份、辛基十二醇肉豆蔻酸酯1份、单甘酯1-5份和三乙醇胺2份。其中,单甘酯中含饱和脂肪酸单甘酯≥90%,碘值≤4,凝固点65℃,以硬脂酸计的游离酸≤2.5%。耐水不饱和聚酯树脂的酸值为45mgkoh/g,粘度为0.16/pa.s。

其中,所述耐水不饱和聚酯树脂包括按质量份计算的苯酐5.5份、顺酐3.0份、丙二醇16.5份、乙二酸9份、对苯二酚1份和苯乙烯500份制备而得。

其耐水不饱和聚酯树脂的制备方法:

a.将所数量的苯酐、顺酐、丙二醇和乙二酸放入反应釜,通入惰性气体,加热升温;

b.当温度达140℃时,停止加热,保温2.5小时;

c.继续加热到195℃,测试酸度为45mgkoh/g时,停止加热,保温2.5小时;

d.降温至75℃,加入所述量的对苯二酚和苯乙烯并充分搅拌,得到所述耐水不饱和聚酯树脂。

一种透明耐水胶粘剂的制备方法:

a.将所数量的辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺于热水(70℃)加入高速搅拌机均匀制得混合溶液(搅拌速度为1800转/分),所述水的加入量为辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺总和的两倍;

b.将步骤a中所得混合溶液、耐水不饱和聚酯树脂、过氧化环己酮、环烷酸钴和苯乙烯石蜡液混合均匀,于高温低压(0.05mpa)下60℃/12小时条件下固化,制得所述透明耐水胶粘剂。

实施例2

一种透明耐水胶粘剂,包括按质量份计算的如下物质:

耐水不饱和聚酯树脂82份、过氧化环己酮溶液(30%)5份、环烷酸钴溶液(1%)5份、苯乙烯石蜡液(0.1%)5份、辛基十二醇肉豆蔻酸酯1份、单甘酯1份和三乙醇胺1份。其中,单甘酯中含饱和脂肪酸单甘酯≥90%,碘值≤4,凝固点60℃,以硬脂酸计的游离酸≤2.5%。耐水不饱和聚酯树脂的酸值为45mgkoh/g,粘度为0.15/pa.s。

其中,所述耐水不饱和聚酯树脂包括按质量份计算的苯酐5.5份、顺酐3.0份、丙二醇16.5份、乙二酸9份、对苯二酚1份和苯乙烯500份制备而得。

其耐水不饱和聚酯树脂的制备方法:

a.将所数量的苯酐、顺酐、丙二醇和乙二酸放入反应釜,通入惰性气体,加热升温;

b.当温度达138℃时,停止加热,保温2小时;

c.继续加热到190℃,测试酸度为45mgkoh/g时,停止加热,保温2小时;

d.降温至75℃,加入所述量的对苯二酚和苯乙烯并充分搅拌,得到所述耐水不饱和聚酯树脂。

一种透明耐水胶粘剂的制备方法:

a.将所数量的辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺于热水(60℃)加入高速搅拌机均匀制得混合溶液(搅拌速度为1800转/分),所述水的加入量为辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺总和的两倍;

b.将步骤a中所得混合溶液、耐水不饱和聚酯树脂、过氧化环己酮、环烷酸钴和苯乙烯石蜡液混合均匀,于高温低压(0.01mpa)下60℃/12小时条件下固化,制得所述透明耐水胶粘剂。

实施例3

一种透明耐水胶粘剂,包括按质量份计算的如下物质:

耐水不饱和聚酯树脂94份、过氧化环己酮溶液(50%)1份、环烷酸钴溶液(3%)1份、苯乙烯石蜡液(0.5%)1份、辛基十二醇肉豆蔻酸酯1份、单甘酯1份和三乙醇胺1份。其中,单甘酯中含饱和脂肪酸单甘酯≥90%,碘值≤4,凝固点70℃,以硬脂酸计的游离酸≤2.5%。耐水不饱和聚酯树脂的酸值为45mgkoh/g,粘度为0.18/pa.s。

其中,所述耐水不饱和聚酯树脂包括按质量份计算的苯酐5.5份、顺酐3.0份、丙二醇16.5份、乙二酸9份、对苯二酚1份和苯乙烯500份制备而得。

其耐水不饱和聚酯树脂的制备方法:

a.将所数量的苯酐、顺酐、丙二醇和乙二酸放入反应釜,通入惰性气体,加热升温;

b.当温度达142℃时,停止加热,保温3小时;

c.继续加热到200℃,测试酸度为45mgkoh/g时,停止加热,保温3小时;

d.降温至75℃,加入所述量的对苯二酚和苯乙烯并充分搅拌,得到所述耐水不饱和聚酯树脂。

一种透明耐水胶粘剂的制备方法:

a.将所数量的辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺于热水(60℃-80℃)加入高速搅拌机均匀制得混合溶液(搅拌速度为1800转/分),所述水的加入量为辛基十二醇肉豆蔻酸酯、单甘酯和三乙醇胺总和的两倍;

b.将步骤a中所得混合溶液、耐水不饱和聚酯树脂、过氧化环己酮、环烷酸钴和苯乙烯石蜡液混合均匀,于高温低压(0.01-0.1mpa)下60℃/12小时条件下固化,制得所述透明耐水胶粘剂。

上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括在本发明权利要求范围之内。

实验对比:

将传统的307不饱和聚酯交联剂与本发明进行对比,其性能对比结果如详见表1:

其中对比例1:307不饱和聚酯交联剂,对比例2:本发明配方,但是不含辛基十二醇肉豆蔻酸酯,对比例3:本发明配方,但是不含单甘酯。

耐水实验,将粘结的玻璃钢置于60-90℃热水中浸泡48小时后对其剪切强度和拉伸强度进行检测,实验中选取安丘市方舟玻璃钢有限公司、或明峰复材出品的玻璃钢为实验材料。

表1

由表1看出,本发明的透明耐水胶粘剂用于粘结铝、有机玻璃和聚苯乙烯其拉伸强度和剪切强度相对对比例1并没有太大优势,但是其用于玻璃钢的粘结,其拉伸强度和剪切强度远远大于对比例1、2、3,说明单甘酯和辛基十二醇肉豆蔻酸酯联用与不饱和聚酯通过本发明所述的方法制备而得后,粘结力大大提高。

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