一种厌氧胶粘剂及其制备方法与流程

文档序号:16545689发布日期:2019-01-08 20:50阅读:416来源:国知局

本发明涉及胶粘剂技术领域,尤其涉及一种厌氧胶粘剂及其制备方法。



背景技术:

厌氧胶在氧气存在时呈液体状态,由于与空气隔绝而很快固化从而达到黏合与密封的目的,因此厌氧胶被广泛地应用于各种机械制造与维修工业中的零部件防松、防漏与粘接。但是,目前市场上销售的厌氧胶普遍存在固化速度慢、贮存期短的问题,厌氧胶虽然在铜、铁等活性金属表面上可单组份应用,但在惰性材料上固化速度较慢,尤其是在非金属材料(塑料等)上更加难以固化。此外目前市场上的单组份厌氧胶难以根据实际需要调配厌氧胶的粘度,使用范围单一。因此,开发一种在不同材质上均能很好地使用的双组份厌氧胶是有必要的。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种厌氧胶粘剂,能够根据实际需要调制不同粘度的产品,使用方便,使用范围广泛,产品贮存稳定。

本发明的目的之二在于提供一种厌氧胶粘剂的制备方法,该制备方法制备的厌氧胶粘剂能够根据实际需要调制不同粘度的产品,使用方便,使用范围广泛,产品贮存稳定。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现:

一种厌氧胶粘剂,包括a组分和b组分,

所述a组分包括如下重量份数的原料:

环氧丙烯酸酯55~75份;

双马来酰亚胺10~20份;

活性稀释剂5~15份;

阻聚剂0.1~1.5份;

金属螯合剂0.02~0.7份;

促进剂1~5份;

引发剂1~6份;

填料1~5份;

染料0.1~0.7;

所述b组分包括如下重量份数的原料:

环氧丙烯酸酯35~50份;

有机溶剂50~60份;

偶联剂2~5份;

促进剂1~2.2份;

有机金属盐0.01~0.1份;

所述a组分与b组分的重量比为100:2~100:10。

进一步地,包括a组分和b组分,

所述a组分包括如下重量份数的原料:

环氧丙烯酸酯60~70份;

双马来酰亚胺10~20份;

活性稀释剂10~15份;

阻聚剂0.1~1份;

金属螯合剂0.05~0.5份;

促进剂2~5份;

引发剂2~5份;

填料1~5份;

染料0.1~0.5;

所述b组分包括如下重量份数的原料:

环氧丙烯酸酯40~50份;

有机溶剂50~60份;

偶联剂3~5份;

促进剂1~2份;

有机金属盐0.01~0.1份;

所述a组分与b组分的重量比为100:2~100:10。

进一步地,包括a组分和b组分,所述a组分与b组分的重量比为20:1;

所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.05份,促进剂2份,填料2.3份,引发剂5份,染料0.35份;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯40份,有机溶剂55份,偶联剂3份,促进剂1.95份,有机金属盐0.05份;或者,

所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.1份,促进剂3.2份,填料2份,引发剂4份,染料0.4份;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯40份,有机溶剂55份,偶联剂3份,有机金属盐0.05份,促进剂1.95份;或者,

所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂1份,金属螯合剂0.5份,促进剂3份,填料3份,引发剂2份,染料0.5份;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯40份,有机溶剂55份,偶联剂3份,有机金属盐0.05份,促进剂1.95份。

进一步地,所述环氧丙烯酸酯为双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯、酚醛型环氧丙烯酸酯中的至少一种。

进一步地,所述活性稀释剂为正丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚中的至少一种;且/或,

所述阻聚剂为对苯二酚、萘醌、对叔丁基苯酚、对甲氧基苯酚中的至少一种;且/或,

所述金属螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐、乙二胺四乙酸二钠盐中的至少一种;且/或,

所述促进剂为邻苯磺酰亚胺、乙酰苯肼、三乙胺、马来酸、n,n-二甲基对甲苯胺、n,n-二乙基对甲苯胺、邻苯甲酰磺酰亚胺中的至少一种;且/或,

所述引发剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。

进一步地,所述填料为气相二氧化硅、聚四氟乙烯粉、聚乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种;且/或,

所述染料为分散红、分散紫、油化蓝、油化绿中的至少一种。

进一步地,所述有机溶剂为链烷烃类、烯烃类、醇类、酯类、醚类、酮类或它们的衍生物中的至少一种。

进一步地,所述有机金属盐选自乙酸铜、酒石酸铜、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮铝、糖精铜中的至少一种;且/或,

所述偶联剂为含氨三甲氧基硅烷偶联剂。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现:

一种如上所述的厌氧胶粘剂的制备方法,所述厌氧胶粘剂包括a组分和b组分,

所述a组分的制备方法包括如下步骤:

将环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、活性稀释剂、阻聚剂、金属螯合剂、促进剂、填料按按重量份数比例投入反应釜内,在第一温度下充分搅拌至全部溶解;冷却至第二温度,再将引发剂和染料按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到a组分,所述第一温度为45~75℃,所述第二温度为25-45℃;

所述b组分的制备方法包括如下步骤:按重量份数比例在有机溶剂中加入环氧丙烯酸酯、有机金属盐、偶联剂和促进剂,搅拌至全部溶解,过滤,得到b组分;

所述a组分与b组分按100:2~100:10的重量比混合后制成厌氧胶粘剂。

进一步地,所述第一温度为55~65℃,所述第二温度为35℃。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

通过a组份和b组份不同比例的配比,可得到不同粘度不同使用范围的厌氧胶粘剂,使用方便,机械性能优异,使用范围广泛。其次,该厌氧胶粘剂双组份设计使得贮存时间更长,密封贮存可保持5年以上保质期,产品稳定。

具体实施方式

下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明实施例提供的一种厌氧胶粘剂,包括a组分和b组分,所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯55~75份;双马来酰亚胺10~20份;活性稀释剂5~15份;阻聚剂0.1~1.5份;金属螯合剂0.02~0.7份;促进剂1~5份;引发剂1~6份;填料1~5份;染料0.1~0.7;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯35~50份;有机溶剂50~60份;偶联剂2~5份;促进剂1~2.2份;有机金属盐0.01~0.1份;所述a组分与b组分的重量比为100:2~100:10。

由于环氧丙烯酸酯是由环氧基与丙烯酸酯化反应而制得,粘结强度高、附着力良好、硬度高和耐化学药品性优异。固化后的环氧丙烯酸酯涂层也体现出这些特点。通过在a组分和b组分分别加入适量环氧丙烯酸酯制备双组份厌氧胶粘剂,这样,利用环氧丙烯酸酯的高粘接强度、胶层的尺寸稳定性好的特点,赋予了厌氧胶粘剂高粘结强度和耐高温的特性,极大程度地增强了厌氧胶粘剂的粘结力和耐高温性能。其次,通过a组份和b组份不同比例的配比,可得到不同粘度不同使用范围的厌氧胶粘剂,使用方便,耐高温性能好,使用范围广泛。此外,该厌氧胶粘剂双组份设计使得贮存时间更长,密封贮存可保持5年以上保质期,产品稳定。

作为优选的实施方式,所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯60~70份;双马来酰亚胺10~20份;活性稀释剂10~15份;阻聚剂0.1~1份;金属螯合剂0.05~0.5份;促进剂2~5份;引发剂2~5份;填料1~5份;染料0.1~0.5;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯40~50份;有机溶剂50~60份;偶联剂3~5份;促进剂1~2份;有机金属盐0.01~0.1份;所述a组分与b组分的重量比为100:2~100:10。

在一实施例中,所述a组分与b组分的重量比为20:1;所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.05份,促进剂2份,填料2.3份,引发剂5份,染料0.35份;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯40份,有机溶剂55份,偶联剂3份,促进剂1.95份,有机金属盐0.05份。

在另一实施例中,所述a组分与b组分的重量比为20:1;所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.1份,促进剂3.2份,填料2份,引发剂4份,染料0.4份;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯40份,有机溶剂55份,偶联剂3份,有机金属盐0.05份,促进剂1.95份;或者,

在再一实施例中,所述a组分与b组分的重量比为20:1;所述a组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂1份,金属螯合剂0.5份,促进剂3份,填料3份,引发剂2份,染料0.5份;所述b组分包括如下重量份数的原料:环氧丙烯酸酯40份,有机溶剂55份,偶联剂3份,有机金属盐0.05份,促进剂1.95份。

作为优选的实施方式,所述环氧丙烯酸酯为双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯、酚醛型环氧丙烯酸酯中的至少一种。

作为优选的实施方式,所述活性稀释剂为正丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚中的至少一种。活性稀释剂的主要作用是调整厌氧胶粘剂的粘度,改善厌氧胶粘剂的韧性或者刚性,提升厌氧胶粘剂耐低温性能,活性稀释剂参与反应不会像其他非活性稀释剂一样降低产品的综合性能。

所述阻聚剂为对苯二酚、萘醌、对叔丁基苯酚、对甲氧基苯酚中的至少一种。阻聚剂的添加,可延长储存期。使用以上阻聚剂制备厌氧胶粘剂可以使所制得的厌氧胶粘剂在80℃老化2~4小时不凝胶,从而使得所制得的厌氧胶粘剂在常温条件下保质期为两年。

所述金属螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐、乙二胺四乙酸二钠盐中的至少一种。所述促进剂为邻苯磺酰亚胺、乙酰苯肼、三乙胺、马来酸、n,n-二甲基对甲苯胺、n,n-二乙基对甲苯胺、邻苯甲酰磺酰亚胺中的至少一种。所述引发剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。引发剂具有活性小的特性。

作为优选的实施方式,所述填料为气相二氧化硅、聚四氟乙烯粉、聚乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。填料不但可以填充间隙,气相二氧化硅与聚甲基丙烯酸甲酯作为填料赋予厌氧胶粘剂触变性,以防止其由于厌氧胶粘剂流动使粘接处缺胶,其中聚甲基丙烯酸甲酯在丙烯酸单体中具有一定的溶解性,选择不同分子量的聚甲基丙烯酸甲酯可以调整厌氧胶粘剂粘度,分子量越大,厌氧胶粘剂粘度越大,分子量越小厌氧胶粘剂粘度越低,可制得自身有触变性的厌氧胶粘剂。同时聚四氟乙烯粉末以及聚乙烯粉末作为填料可以提高厌氧胶粘剂的耐化学腐蚀,防止螺纹咬死,以及提升润滑性能。

作为优选的实施方式,所述染料为分散红、分散紫、油化蓝、油化绿中的至少一种。所述有机溶剂为链烷烃类、烯烃类、醇类、酯类、醚类、酮类或它们的衍生物中的至少一种。所述有机金属盐选自乙酸铜、酒石酸铜、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮铝、糖精铜中的至少一种。

所述偶联剂为含氨三甲氧基硅烷偶联剂。含氨三甲氧基硅烷偶联剂能使两种性能差异很大的材料界面偶联起来,从而提高复合材料的性能和增加黏结强度,并获得性能优异、可靠的新型复合材料。

本发明实施例还提供一种如上所述的厌氧胶粘剂的制备方法,所述厌氧胶粘剂包括a组分和b组分,所述a组分的制备方法包括如下步骤:将环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、活性稀释剂、阻聚剂、金属螯合剂、促进剂、填料按按重量份数比例投入反应釜内,在第一温度下充分搅拌至全部溶解;冷却至第二温度,再将引发剂和染料按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到a组分,所述第一温度为45~75℃,所述第二温度为25-45℃;所述b组分的制备方法包括如下步骤:按重量份数比例在有机溶剂中加入环氧丙烯酸酯、有机金属盐、偶联剂和促进剂,搅拌至全部溶解,过滤,得到b组分;所述a组分与b组分按100:2~100:10的重量比混合后制成厌氧胶粘剂。

作为优选的实施方式,所述第一温度为55~65℃,所述第二温度为35℃。

对比例

该实施例中的厌氧胶粘剂包括如下质量份数的组分:

甲基丙烯酸酯100份,甲基丙烯酸羟丙酯150份,双马来酰亚胺10份,对苯二酚1份;乙二胺四乙酸四钠0.5份;过氧化羟基异丙苯5份;乙酰丙酮铝0.05份;染料0.5份。

按上述质量份数比例将甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、双马来酰亚胺、对苯二酚、乙二胺四乙酸四钠、乙酰丙酮铝、染料投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将过氧化羟基异丙苯按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到成品。

实施例1

该实施例中的厌氧胶粘剂包括如下质量份数的组分:

所述a组分包括如下重量份数的原料:双酚a型环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,正丁基缩水甘油醚10份,对甲氧基苯酚0.3份,乙二胺四乙酸四钠盐0.05份,乙酰苯肼2份,气相二氧化硅2.3份,叔丁基过氧化氢5份,分散紫0.35份。

按上述质量份数比例将双酚a型环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、正丁基缩水甘油醚、对甲氧基苯酚、乙二胺四乙酸四钠盐、乙酰苯肼和气相二氧化硅投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将叔丁基过氧化氢和分散紫按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到a组分成品。

所述b组分包括如下重量份数的原料:双酚a型环氧丙烯酸酯40份,丙酮15份,乙醇20份,异丙醇20份,含氨三甲氧基硅烷偶联剂3份,乙酰苯肼1.95份,糖精铜0.05份。

按上述质量份数比例将丙酮、乙醇和异丙醇投入反应釜内充分混合,再加入上述质量分数的双酚a型环氧丙烯酸酯、含氨三甲氧基硅烷偶联剂、乙酰苯肼和糖精铜,搅拌至各组分完全溶解,然后过滤去除不溶性杂质,即得到b组分成品。

产品性能测试按jb/t7311-2008《工程机械厌氧胶、硅橡胶及预涂干膜胶》进行,测试结果如表1所示(a组份∶b组份=20∶1)。

实施例2

该实施例中的厌氧胶粘剂包括如下质量份数的组分:

所述a组分包括如下重量份数的原料:酚醛环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,叔丁基缩水甘油醚10份,对苯二酚0.3份,乙二胺四乙酸四钠盐0.1份,邻苯磺酰亚胺3.2份,聚甲基丙烯酸甲酯2份,异丙苯过氧化氢4份,分散红0.2份,分散紫0.2份。

按上述质量份数比例将酚醛环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、叔丁基缩水甘油醚、对苯二酚、乙二胺四乙酸四钠盐、邻苯磺酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将异丙苯过氧化氢、分散红和分散紫按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到a组分成品。

所述b组分包括如下重量份数的原料:酚醛环氧丙烯酸酯40份,乙二醇20份,甲醇10份,正己烷20份,含氨三甲氧基硅烷偶联剂3份,乙酸铜0.05份,邻苯磺酰亚胺1.95份。

按上述质量份数比例将乙二醇、甲醇和正己烷投入反应釜内充分混合,再加入上述质量分数的酚醛环氧丙烯酸酯、含氨三甲氧基硅烷偶联剂、乙酸铜和邻苯磺酰亚胺,搅拌至各组分完全溶解,然后过滤去除不溶性杂质,即得到b组分成品。

产品性能测试按jb/t7311-2008《工程机械厌氧胶、硅橡胶及预涂干膜胶》进行,测试结果如表1所示(a组份∶b组份=20∶1)。

实施例3

该实施例中的厌氧胶粘剂包括如下质量份数的组分:

所述a组分包括如下重量份数的原料:双酚f环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,邻甲苯基缩水甘油醚10份,对叔丁基苯酚1份,乙二胺四乙酸四钠盐0.5份,邻苯磺酰亚胺3份,聚四氟乙烯粉3份,过氧化二异丙苯2份,油化蓝0.5份。

按上述质量份数比例将双酚f环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、邻甲苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯酚、乙二胺四乙酸四钠盐、邻苯磺酰亚胺和聚四氟乙烯粉投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将过氧化二异丙苯和油化蓝按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到a组分成品。

所述b组分包括如下重量份数的原料:双酚f环氧丙烯酸酯40份,戊烷15份,甲醇20份,丙酮20份,含氨三甲氧基硅烷偶联剂3份,乙酰丙酮铝0.05份,邻苯磺酰亚胺1.95份。

按上述质量份数比例将戊烷、甲醇和丙酮投入反应釜内充分混合,再加入上述质量分数的双酚f环氧丙烯酸酯、含氨三甲氧基硅烷偶联剂、乙酰丙酮铝和邻苯磺酰亚胺,搅拌至各组分完全溶解,然后过滤去除不溶性杂质,即得到b组分成品。

产品性能测试按jb/t7311-2008《工程机械厌氧胶、硅橡胶及预涂干膜胶》进行,测试结果如表1所示(a组份∶b组份=20∶1)。

表1

表1示出了对比例、实施例1、实施例2和实施例3中厌氧胶粘剂的性能参数。从表1可知,添加了双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯和酚醛型环氧丙烯酸酯制得的厌氧胶的破坏力矩和平均拆卸扭矩均符合标准要求,而且相对对比例得到明显提高,由此可知,采用双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯和酚醛型环氧丙烯酸酯制得的厌氧胶粘剂粘结强度高、胶层的尺寸稳定性好,机械性能明显增强。其次,实施例3的机械性能优于实施例1和实施例2。在实际使用过程中,可根据实际需要,通过a组份和b组份不同比例的配比,得到不同粘度不同使用范围的厌氧胶粘剂,使用方便,机械性能好、耐高温性能优异,使用范围广泛。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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