本发明属于新型功能材料
技术领域：
，具体涉及一种提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法。
背景技术：
：二聚酸聚酰胺胶黏剂由二聚酸与多元胺经高温缩合反应而成。二聚酸聚酰胺胶黏剂属于热熔胶的一种，热熔胶是指具有优良的粘接性，在室温下呈固态，但当加热到其熔点左右时呈液态，并能迅速与其他物体粘接在一起，待冷却后即形成高强度的粘接。由于热熔胶在使用过程中无需挥发溶剂，因此不会污染环境，有利于资源的再生和环境的保护；而且热熔胶产品可制成块状、薄膜状、条状或粒状，其包装、贮运和使用都极为方便；另外，热熔胶粘剂使用方便，粘接速度快，适合现代工业部门的自动化生产操作以及生产效率高的要求。二聚酸聚酰胺胶黏剂具有粘接迅速、无毒害以及对极性材料有很好的粘接等特点，其应用广泛，一般适用于金属、玻璃、塑料、木材等不同材料之间的粘结，工业上具有很好的应用前景。而现有的合成的基本型二聚酸聚酰胺胶黏剂在粘度、力学性能以及软化点上存在性能不足的缺点，这是由于树脂在合成中成盐阶段的反应不完全，由于反应温度较高，导致聚合反应中二聚酸原料中羧基得不到充分反应，使得酸值不能有效降低，产物的胺值偏高。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法，克服了现有二聚酸聚酰胺胶黏剂在粘度、力学性能以及软化点上存在的不足问题，并且耐洗涤、耐盐、耐酸碱性高，对温度的抵抗力提高。本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法，在二聚酸聚酰胺制备过程中，先将二聚酸原料加入到装有搅拌装置、氮气保护装置、温度计和分水器的四口烧瓶中，以7-8℃/分钟的速度升温至80-90℃，以40-45滴/分钟的速度滴加制备得到的活性催化剂，滴加完后继续以4-5℃/分钟的速度升温至130-135℃，保温搅拌下滴加乙二胺进行恒温预缩聚反应45-50分钟，然后以5-6℃/分钟的速度升温至180-185℃，继续保温搅拌反应2.5-2.8小时，最后进行抽真空减压缩聚25-30分钟，自然冷却至150-155℃即可进行放料；所述活性催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）称取5.56-5.60克的硝酸锌放入洁净的烧杯中，在搅拌下加入60-70毫升去离子水，配成硝酸锌水溶液，向烧杯中加入35-40毫升磷酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上，持续搅拌25-30分钟混合均匀，水浴加热升温至48-50℃，在搅拌下滴加2.4-2.6克六甲基二硅氮烷；（2）将步骤（1）混合液转移至圆底烧瓶中，升温至56-60℃，在270-300转/分钟的搅拌速度下以20-30滴/分钟的速度缓慢滴加1.0-1.2毫升乙酸酐，滴加完后继续升温至72-75℃，在氮气保护下回流搅拌反应1.0-1.4小时，反应结束后置于冰水浴中冷却至20-24℃即可。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸原料中单体酸含量在4.8-5.0%之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，抽真空减压时温度在170-175℃范围。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述磷酸水溶液ph值在4.5-4.6之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸与乙二胺反应质量比为11-12:1。作为对上述方案的进一步描述，所述活性催化剂用量为二聚酸质量的0.13-0.15%。本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有二聚酸聚酰胺胶黏剂存在粘结性不足的问题，本发明提供了一种提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法，使用制备得到的活性催化剂进行催化聚合反应，能够降低聚合温度，减少咪唑环的形成，树脂的粘度不会随着反应温度的升高而大幅降低，同时增加了产物结构的氢键数，提高了分子间键合力，加强聚合物的热氧化稳定性，提高了胶黏剂的润湿能力，从而增强了粘结性，克服了现有二聚酸聚酰胺胶黏剂在粘度、力学性能以及软化点上存在的不足问题，并且耐洗涤、耐盐、耐酸碱性高，对温度的抵抗力提高，显著延长了二聚酸聚酰胺胶黏剂的使用寿命，胶黏剂材料的耐磨、抗震、耐尘土等综合性能较现有水平有显著提高，并且成膜性和物理机械性能得到长时间保障，本发明采用的提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法解决了现有二聚酸聚酰胺胶黏剂存在的问题，保持较高的粘合速度，兼顾了粘结性能和使用寿命的提升，提高了二聚酸聚酰胺胶黏剂复合材料的开发利用，能够实现延长二聚酸聚酰胺胶黏剂材料使用寿命以及扩展其适用领域的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。实施例1一种提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法，在二聚酸聚酰胺制备过程中，先将二聚酸原料加入到装有搅拌装置、氮气保护装置、温度计和分水器的四口烧瓶中，以7℃/分钟的速度升温至80℃，以40滴/分钟的速度滴加制备得到的活性催化剂，滴加完后继续以4℃/分钟的速度升温至130℃，保温搅拌下滴加乙二胺进行恒温预缩聚反应45分钟，然后以5℃/分钟的速度升温至180℃，继续保温搅拌反应2.5小时，最后进行抽真空减压缩聚25分钟，自然冷却至150℃即可进行放料；所述活性催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）称取5.56克的硝酸锌放入洁净的烧杯中，在搅拌下加入60毫升去离子水，配成硝酸锌水溶液，向烧杯中加入35毫升磷酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上，持续搅拌25分钟混合均匀，水浴加热升温至48℃，在搅拌下滴加2.4克六甲基二硅氮烷；（2）将步骤（1）混合液转移至圆底烧瓶中，升温至56℃，在270转/分钟的搅拌速度下以20滴/分钟的速度缓慢滴加1.0毫升乙酸酐，滴加完后继续升温至72℃，在氮气保护下回流搅拌反应1.0小时，反应结束后置于冰水浴中冷却至20℃即可。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸原料中单体酸含量在4.8-5.0%之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，抽真空减压时温度在170-175℃范围。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述磷酸水溶液ph值在4.5-4.6之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸与乙二胺反应质量比为11:1。作为对上述方案的进一步描述，所述活性催化剂用量为二聚酸质量的0.13%。实施例2一种提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法，在二聚酸聚酰胺制备过程中，先将二聚酸原料加入到装有搅拌装置、氮气保护装置、温度计和分水器的四口烧瓶中，以7.5℃/分钟的速度升温至85℃，以42滴/分钟的速度滴加制备得到的活性催化剂，滴加完后继续以4.5℃/分钟的速度升温至132℃，保温搅拌下滴加乙二胺进行恒温预缩聚反应48分钟，然后以5.5℃/分钟的速度升温至182℃，继续保温搅拌反应2.6小时，最后进行抽真空减压缩聚28分钟，自然冷却至152℃即可进行放料；所述活性催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）称取5.58克的硝酸锌放入洁净的烧杯中，在搅拌下加入65毫升去离子水，配成硝酸锌水溶液，向烧杯中加入38毫升磷酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上，持续搅拌28分钟混合均匀，水浴加热升温至49℃，在搅拌下滴加2.5克六甲基二硅氮烷；（2）将步骤（1）混合液转移至圆底烧瓶中，升温至58℃，在280转/分钟的搅拌速度下以25滴/分钟的速度缓慢滴加1.1毫升乙酸酐，滴加完后继续升温至73℃，在氮气保护下回流搅拌反应1.2小时，反应结束后置于冰水浴中冷却至22℃即可。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸原料中单体酸含量在4.8-5.0%之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，抽真空减压时温度在170-175℃范围。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述磷酸水溶液ph值在4.5-4.6之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸与乙二胺反应质量比为11.5:1。作为对上述方案的进一步描述，所述活性催化剂用量为二聚酸质量的0.14%。实施例3一种提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法，在二聚酸聚酰胺制备过程中，先将二聚酸原料加入到装有搅拌装置、氮气保护装置、温度计和分水器的四口烧瓶中，以8℃/分钟的速度升温至90℃，以45滴/分钟的速度滴加制备得到的活性催化剂，滴加完后继续以5℃/分钟的速度升温至135℃，保温搅拌下滴加乙二胺进行恒温预缩聚反应50分钟，然后以6℃/分钟的速度升温至185℃，继续保温搅拌反应2.8小时，最后进行抽真空减压缩聚30分钟，自然冷却至155℃即可进行放料；所述活性催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）称取5.60克的硝酸锌放入洁净的烧杯中，在搅拌下加入70毫升去离子水，配成硝酸锌水溶液，向烧杯中加入40毫升磷酸水溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上，持续搅拌30分钟混合均匀，水浴加热升温至50℃，在搅拌下滴加2.6克六甲基二硅氮烷；（2）将步骤（1）混合液转移至圆底烧瓶中，升温至60℃，在300转/分钟的搅拌速度下以30滴/分钟的速度缓慢滴加1.2毫升乙酸酐，滴加完后继续升温至75℃，在氮气保护下回流搅拌反应1.4小时，反应结束后置于冰水浴中冷却至24℃即可。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸原料中单体酸含量在4.8-5.0%之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，抽真空减压时温度在170-175℃范围。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述磷酸水溶液ph值在4.5-4.6之间。作为对上述方案的进一步描述，所述二聚酸聚酰胺制备过程中，二聚酸与乙二胺反应质量比为12:1。作为对上述方案的进一步描述，所述活性催化剂用量为二聚酸质量的0.15%。对比例1与实施例1的区别仅在于，二聚酸聚酰胺制备过程中，预缩聚反应温度为140℃，其余保持一致。对比例2与实施例2的区别仅在于，酚酸树脂胶黏剂制备中，预缩聚反应后升温至240℃，反应3小时，其余保持一致。对比例3与实施例3的区别仅在于，二聚酸聚酰胺制备过程中，使用相同浓度的磷酸水溶液代替本申请中的活化催化剂，其余保持一致。对比例4与实施例3的区别仅在于，所述活化催化剂的制备中，省略所述硝酸锌水溶液的配制添加，其余保持一致。对比例5与实施例3的区别仅在于，所述活化催化剂的制备中，省略所述乙酸酐的添加，其余保持一致。对比实验分别使用实施例1-3和对比例1-5的方法提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能，以ph值为4.0的磷酸水溶液为催化剂，二聚酸与乙二胺按照质量比为10:1进行聚合反应，预聚合反应温度为140℃，然后升温至230℃继续反应3小时，最后进行抽真空减压缩聚40分钟的方法作为对照组，按照各组方法加工制备二聚酸聚酰胺胶黏剂，进行性能检测，对制备得到的二聚酸聚酰胺进行粘结强度性能比较，所得实验数据为5个试样的平均值，保持试验中无关变量一致，统计有效平均值，结果如下表所示：项目拉伸强度（mpa）软化点（℃）粘度（mpa.s）实施例118.91403936实施例219.11413955实施例319.01403940对比例112.41222830对比例211.21162795对比例38.61082560对比例413.51273052对比例514.81333340对照组7.6104896（拉伸强度的测定根据astme-d638标准，采用万能试验机在拉伸速率5omm/min下测试样品的拉伸强度；软化点的测定依据gb12007.6-1989，采用环球法测定产物的软化点；粘度测定依据gb/t2794-1995标准，使用旋转粘度计对产物粘度进行测定。）本发明采用的提高二聚酸聚酰胺胶黏剂粘结性能的方法解决了现有二聚酸聚酰胺胶黏剂存在的问题，保持较高的粘合速度，兼顾了粘结性能和使用寿命的提升，提高了二聚酸聚酰胺胶黏剂复合材料的开发利用，能够实现延长二聚酸聚酰胺胶黏剂材料使用寿命以及扩展其适用领域的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。当前第1页12