本发明属于密封材料
技术领域：
，具体涉及一种高强度玻璃胶及其制备方法。
背景技术：
：玻璃胶，是一种家庭常用的黏合剂，由硅酸钠和醋酸以及有机性的硅酮组成。硅酸钠易溶于水，有粘性，在南方称为水玻璃，在北方称为泡花碱。夹层玻璃胶又叫夹层安全玻璃胶，一种用于黏性物质，是装饰装修中必不可少的用品，为单组分厌氧光固化夹层玻璃胶，道尔紫光改性丙烯酸酯胶粘剂，它是一种无色的透明的液体，利用阳光紫外线与氧隔绝而固化。它既可以防止内部气体或液体泄漏，又可以防止外部灰尘、湿气、水分、污物和化学药品等侵入，并能防止机械振动、冲击损伤或达到隔音隔热的效果。玻璃胶能随密封面形状而变形，不易流淌并有一定的粘接性，广泛应用于土木建筑、电子电器、机械设备和交通运输器具及其它领域零部件的密封。玻璃胶对于解决跑、冒、滴、漏是不可缺少的重要材料。夹层玻璃是玻璃与玻璃用中间层分隔并通过处理使其粘接为一体的复合材料，一般用于制造安全玻璃、防弹玻璃、建筑装饰玻璃、艺术玻璃等用途。高分子树脂夹层玻璃胶水固化后可以作为中间分隔层。夹层玻璃生产方法有干法生产工艺和湿法生产工艺，采用胶水固化的工艺叫湿法工艺，高分子树脂夹层玻璃胶水也可称为湿法玻璃胶。夹层玻璃的应用技术性能要求有光学性能（可见光透射比、可见光反射比，部分产品要求紫外透射比和红外透射比），力学性能（抗冲击强度、剥离强度），耐候性能（耐热性、耐湿性、耐辐照性）。理论上虽然可以用丙烯酸脂类、环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅树脂、不饱和聚酯类、聚碳酸酯等高分子聚合物或化合物作为主体树脂来配制高分子树脂夹层玻璃胶水，但受夹层玻璃各项应用技术性能的限制，实际上只有很少的几种聚合物或化合物可以选用。玻璃胶按性能分为两种：中性玻璃胶和酸性玻璃胶。一般用于家装粘接。家装中一般使用玻璃胶的地方有：木线背面哑口处、洁具、坐便器、卫生间里的化妆镜、洗手池与墙面的缝隙处等等，这些地方要用不同性能的玻璃胶。中性玻璃胶粘接力比较弱，一般用在卫生间镜子背面这些不需要很强粘接力的地方。中性玻璃胶在家装中使用比较多，主要因为它不会腐蚀物体，而酸性玻璃胶一般用在木线背面的哑口处，粘接力很强。不同种类玻璃胶的特点：1.玻璃胶好坏可以从粘度、拉力、是否防霉、是否容易清洁、是否会变色等方面考察。从颜色上看，玻璃胶有各种颜色，白色、黑色、彩色等，还有透明色。2.酸性硅酮玻璃胶：粘接范围广，对大部分建筑材料如玻璃、铝材、不含油质的木材等具有优异的粘接性。但是不能用于粘接陶瓷、大理石等。3.中性硅酮玻璃胶：可以用于粘接陶瓷洁具、大理石等。4.市场上玻璃胶的品种很多，有酸性玻璃胶、中性耐候胶、硅酸中性结构胶、硅酮石材胶、中性防霉胶、中空玻璃胶、铝塑板专用胶、水族箱专用胶、大玻璃专用胶、浴室防霉专用胶、酸性结构胶等等。目前夹层玻璃存在粘接强度较低和不易快速固化的缺陷，因此，发明一种粘结强度高且快速固化的夹层玻璃胶对玻璃胶制备
技术领域：
具有积极意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前玻璃胶粘接强度较低和不易快速固化的问题，提供一种高强度玻璃胶及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种高强度玻璃胶，包括胺类添加剂、胶粘剂功能单体、固化活性剂。所述胺类添加剂为：取间苯二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基-3,3'-双三氟甲基联苯、3,3'-二氨基二苯砜中任意一种，即得。所述胶粘剂功能单体的制备方法为：（1）取氯化铝按质量比10~20：5~9加入邻二甲苯搅拌混合，加入氯化铝质量2~5%的n-甲基吡咯烷酮搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比10~15：4~7加入间苯二甲酰氯搅拌混合，再升温至20~25℃搅拌混合4~6h，得混合物a，取混合物a按质量比10~15：2~5加入水，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣经氢氧化钠溶液和盐酸洗涤，抽滤，取抽滤渣a经去离子水洗涤干燥，得干燥物；（2）取干燥物按质量比1~3：8~10加入蒸馏水，加入蒸馏水质量1~3倍的吡啶，再加入蒸馏水质量80~90%的高锰酸钾搅拌混合，过滤，取滤液按质量比1~5：5~10加入甲酸，静置，取沉淀干燥，得干燥物a，取干燥物a按质量比1~4：10~15：0.5~1加入去离子水、氢氧化钾，过滤，取滤液调节ph至4~5，静置，取沉淀a干燥，即得胶粘剂功能单体。所述固化活性剂的制备方法为：取2-甲基戊二胺按质量比8~10：1~3加入溶剂搅拌混合，加入2-甲基戊二胺质量1~3%的对甲苯磺酸搅拌混合，得搅拌混合物，取丙烯腈按质量比2~5：3~8滴加至搅拌混合物中，控制滴加时间1~3h，搅拌混合，即得固化活性剂。所述溶剂为：取丙酮、四氯化碳、二氯甲烷中的任意一种。该制备方法包括如下步骤：s1.取胶粘剂功能单体按质量比1~3：8~10加入反应添加剂，加入胶粘剂功能单体质量3~5%的二氯甲烷搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1~5：10~15加入石油醚，静置，取沉淀b真空干燥，得真空干燥物；s2.取胺类添加剂按质量比2~5：10~15加入n-甲基-2-吡咯烷酮搅拌混合，得混合液，按质量份数计，取3~5份混合液、1~4份真空干燥物、20~30份胶粘添加剂、0.5~1.5份固化活性剂，通入氮气保护，搅拌混合，再于20~25℃保温18~24h，即得高强度玻璃胶。所述步骤s1中反应添加剂为：取双（三氯甲基）碳酸酯、氯化亚砜、三氯氧磷、草酰氯中任意一种，即得。所述步骤s2中的胶粘添加剂为：取双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷按质量比1~3：40~50加入环氧树脂e-44混合，即得。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明制备的胶粘剂是以邻二甲苯、间苯二甲酰氯经酰基化反应，再通过高锰酸钾等进行催化氧化，在最后制备玻璃胶的过程中加入反应添加剂进行酰化得到玻璃胶基体物，其引入了双酮基结构，能够阻止分子链的紧密堆砌，提高分子链的柔顺性，有利于改善玻璃胶的加工性能，提高玻璃胶的冲击韧性，而且芳酮基的键能比较大，可以保持优良的耐热性能，利用于环氧树脂的粘结性能形成互补，使得在玻璃界面形成自润滑而又耐腐蚀的高强度粘接界面；（2）本发明引入的胺类添加剂加入了含氟链段，具有独特的物理化性能，具有较小的摩尔极化率、较大的电负性等，引入玻璃胶赋予玻璃胶较好的光学性能和阻燃性，使其具有较好的透光性能，使得玻璃胶在使用时不影响玻璃的使用性能，增强了透光率，同时引入联苯、芳香族基团，增加了玻璃胶的溶解性和耐热氧化稳定性，提高了玻璃胶的各方面性能；（3）本发明制备的固化活性剂是以2-甲基戊二胺经丙烯腈进行改性得到玻璃胶的固化剂，其引入烷基结构增加了固化后的耐水性能，同时腈类物质的加入使得胺类进行转化，增大了原子电荷密度，促进了与玻璃胶功能体的固化反应的速度，使得交联紧密，使得玻璃胶的剪切强度得到提高，从而使得玻璃胶在涂覆后能较快的干燥，提高使用性能；（4）本发明在最后制备玻璃胶的过程中引入双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷，由于si-o的键能高，键的旋转能力强，将有机硅结构引入聚酰亚胺分子主链可以改善玻璃胶的机械性能，使得软段与硬段相嵌得到平衡，降低热膨胀系数，增加了粘附效果使得粘接强度得到较好的提升。具体实施方式胺类添加剂为：取间苯二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基-3,3'-双三氟甲基联苯、3,3'-二氨基二苯砜中任意一种，即得。胶粘剂功能单体的制备方法为：（1）取氯化铝按质量比10~20：5~9加入邻二甲苯，于-5~-1℃搅拌混合20~30min，加入氯化铝质量2~5%的n-甲基吡咯烷酮，于-10~-5℃搅拌混合30~60min，得混合物，取混合物按质量比10~15：4~7加入间苯二甲酰氯，于-10~-5℃搅拌混合60~90min，再升温至20~25℃搅拌混合4~6h，得混合物a，取混合物a按质量比10~15：2~5加入水，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣经质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为5%的盐酸洗涤，抽滤，取抽滤渣a经去离子水洗涤干燥，得干燥物；（2）取干燥物按质量比1~3：8~10加入蒸馏水，加入蒸馏水质量1~3倍的吡啶，再加入蒸馏水质量80~90%的高锰酸钾，升温至40~50℃搅拌混合7~9h，过滤，取滤液按质量比1~5：5~10加入甲酸，静置40~50min，取沉淀干燥，得干燥物a，取干燥物a按质量比1~4：10~15：0.5~1加入去离子水、氢氧化钾，过滤，取滤液调节ph至4~5，静置1~3h，取沉淀a干燥，即得胶粘剂功能单体。反应添加剂为：取双（三氯甲基）碳酸酯、氯化亚砜、三氯氧磷、草酰氯中任意一种，即得。溶剂：取丙酮、四氯化碳、二氯甲烷中的任意一种。固化活性剂的制备方法为：取2-甲基戊二胺按质量比8~10：1~3加入溶剂，搅拌混合20~30min，加入2-甲基戊二胺质量1~3%的对甲苯磺酸，于20~30℃搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，取丙烯腈按质量比2~5：3~8滴加至搅拌混合物中，控制滴加时间1~3h，于50~60℃搅拌混合1~4h，即得固化活性剂。胶粘添加剂为：取双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷按质量比1~3：40~50加入环氧树脂e-44混合，即得。一种高强度玻璃胶的制备方法，包括如下步骤：s1.取胶粘剂功能单体按质量比1~3：8~10加入反应添加剂，加入胶粘剂功能单体质量3~5%的二氯甲烷，升温至50~60℃搅拌混合5~8h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1~5：10~15加入石油醚，静置2~4h，取沉淀b真空干燥，得真空干燥物；s2.取胺类添加剂按质量比2~5：10~15加入n-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌混合20~30min，得混合液，按质量份数计，取3~5份混合液、1~4份真空干燥物、20~30份胶粘添加剂、0.5~1.5份固化活性剂，通入氮气保护，于-5~-1℃搅拌混合1~3h，再于20~25℃保温18~24h，即得高强度玻璃胶。胺类添加剂为：间苯二胺。胶粘剂功能单体的制备方法为：（1）取氯化铝按质量比10：5加入邻二甲苯，于-5℃搅拌混合20min，加入氯化铝质量2%的n-甲基吡咯烷酮，于-10℃搅拌混合30min，得混合物，取混合物按质量比10：4加入间苯二甲酰氯，于-10℃搅拌混合60min，再升温至20℃搅拌混合4h，得混合物a，取混合物a按质量比10：2加入水，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣经质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为5%的盐酸洗涤，抽滤，取抽滤渣a经去离子水洗涤干燥，得干燥物；（2）取干燥物按质量比1：8加入蒸馏水，加入蒸馏水质量1倍的吡啶，再加入蒸馏水质量80%的高锰酸钾，升温至40℃搅拌混合7h，过滤，取滤液按质量比1：5加入甲酸，静置40min，取沉淀干燥，得干燥物a，取干燥物a按质量比1：10：0.5加入去离子水、氢氧化钾，过滤，取滤液调节ph至4，静置1h，取沉淀a干燥，即得胶粘剂功能单体。反应添加剂为：取双（三氯甲基）碳酸酯、氯化亚砜、三氯氧磷、草酰氯中任意一种，即得。溶剂：丙酮。固化活性剂的制备方法为：取2-甲基戊二胺按质量比8：1加入溶剂，搅拌混合20min，加入2-甲基戊二胺质量1%的对甲苯磺酸，于20℃搅拌混合20min，得搅拌混合物，取丙烯腈按质量比2：3滴加至搅拌混合物中，控制滴加时间1h，于50℃搅拌混合1h，即得固化活性剂。胶粘添加剂为：取双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷按质量比1：40加入环氧树脂e-44混合，即得。一种高强度玻璃胶的制备方法，包括如下步骤：s1.取胶粘剂功能单体按质量比1：8加入反应添加剂，加入胶粘剂功能单体质量3%的二氯甲烷，升温至50℃搅拌混合5h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1：10加入石油醚，静置2h，取沉淀b真空干燥，得真空干燥物；s2.取胺类添加剂按质量比2：10加入n-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌混合20min，得混合液，按质量份数计，取3份混合液、1份真空干燥物、20份胶粘添加剂、0.5份固化活性剂，通入氮气保护，于-5℃搅拌混合1h，再于20℃保温18h，即得高强度玻璃胶。胺类添加剂为：4,4'-二氨基二苯甲烷。胶粘剂功能单体的制备方法为：（1）取氯化铝按质量比15：7加入邻二甲苯，于-3℃搅拌混合25min，加入氯化铝质量3%的n-甲基吡咯烷酮，于-7℃搅拌混合45min，得混合物，取混合物按质量比13：5加入间苯二甲酰氯，于-7℃搅拌混合75min，再升温至23℃搅拌混合5h，得混合物a，取混合物a按质量比13：3加入水，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣经质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为5%的盐酸洗涤，抽滤，取抽滤渣a经去离子水洗涤干燥，得干燥物；（2）取干燥物按质量比2：9加入蒸馏水，加入蒸馏水质量2倍的吡啶，再加入蒸馏水质量85%的高锰酸钾，升温至45℃搅拌混合8h，过滤，取滤液按质量比3：7加入甲酸，静置45min，取沉淀干燥，得干燥物a，取干燥物a按质量比2：13：0.7加入去离子水、氢氧化钾，过滤，取滤液调节ph至4.5，静置2h，取沉淀a干燥，即得胶粘剂功能单体。反应添加剂为：取双（三氯甲基）碳酸酯、氯化亚砜、三氯氧磷、草酰氯中任意一种，即得。溶剂：四氯化碳。固化活性剂的制备方法为：取2-甲基戊二胺按质量比9：2加入溶剂，搅拌混合25min，加入2-甲基戊二胺质量2%的对甲苯磺酸，于25℃搅拌混合25min，得搅拌混合物，取丙烯腈按质量比3：5滴加至搅拌混合物中，控制滴加时间2h，于55℃搅拌混合2h，即得固化活性剂。胶粘添加剂为：取双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷按质量比2：45加入环氧树脂e-44混合，即得。一种高强度玻璃胶的制备方法，包括如下步骤：s1.取胶粘剂功能单体按质量比2：9加入反应添加剂，加入胶粘剂功能单体质量4%的二氯甲烷，升温至55℃搅拌混合6h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比3：13加入石油醚，静置3h，取沉淀b真空干燥，得真空干燥物；s2.取胺类添加剂按质量比3：13加入n-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌混合25min，得混合液，按质量份数计，取4份混合液、2份真空干燥物、25份胶粘添加剂、1份固化活性剂，通入氮气保护，于-3℃搅拌混合2h，再于23℃保温21h，即得高强度玻璃胶。胺类添加剂为：4,4'-二氨基二苯醚。胶粘剂功能单体的制备方法为：（1）取氯化铝按质量比20：9加入邻二甲苯，于-1℃搅拌混合30min，加入氯化铝质量5%的n-甲基吡咯烷酮，于-5℃搅拌混合60min，得混合物，取混合物按质量比15：7加入间苯二甲酰氯，于-5℃搅拌混合90min，再升温至25℃搅拌混合6h，得混合物a，取混合物a按质量比15：5加入水，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣经质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为5%的盐酸洗涤，抽滤，取抽滤渣a经去离子水洗涤干燥，得干燥物；（2）取干燥物按质量比3：10加入蒸馏水，加入蒸馏水质量3倍的吡啶，再加入蒸馏水质量90%的高锰酸钾，升温至50℃搅拌混合9h，过滤，取滤液按质量比5：10加入甲酸，静置50min，取沉淀干燥，得干燥物a，取干燥物a按质量比4：15：1加入去离子水、氢氧化钾，过滤，取滤液调节ph至5，静置3h，取沉淀a干燥，即得胶粘剂功能单体。反应添加剂为：取双（三氯甲基）碳酸酯、氯化亚砜、三氯氧磷、草酰氯中任意一种，即得。溶剂：二氯甲烷。固化活性剂的制备方法为：取2-甲基戊二胺按质量比10：3加入溶剂，搅拌混合30min，加入2-甲基戊二胺质量3%的对甲苯磺酸，于30℃搅拌混合30min，得搅拌混合物，取丙烯腈按质量比5：8滴加至搅拌混合物中，控制滴加时间3h，于60℃搅拌混合4h，即得固化活性剂。胶粘添加剂为：取双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷按质量比3：50加入环氧树脂e-44混合，即得。一种高强度玻璃胶的制备方法，包括如下步骤：s1.取胶粘剂功能单体按质量比3：10加入反应添加剂，加入胶粘剂功能单体质量5%的二氯甲烷，升温至60℃搅拌混合8h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比5：15加入石油醚，静置4h，取沉淀b真空干燥，得真空干燥物；s2.取胺类添加剂按质量比5：15加入n-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌混合30min，得混合液，按质量份数计，取5份混合液、4份真空干燥物、30份胶粘添加剂、1.5份固化活性剂，通入氮气保护，于-1℃搅拌混合3h，再于25℃保温24h，即得高强度玻璃胶。对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少胺类添加剂。对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少胶粘剂功能单体。对比例3：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少固化活性剂。对比例4：济南市某公司生产的高强度玻璃胶。将实施例与对比例按照gb/t14683-2003标准进行测试，测试结果如表1所示。表1：测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4粘度（pa·s）35.233.534.632.231.932.127.6拉伸断裂强度（mpa）35333431303121断裂伸长率（%）15214915113213513195撕裂强度（mpa）129117683固化时间（h）687.59.5101120综上所述，本发明的高强度玻璃胶的拉伸断裂强度及断裂伸长率高，撕裂强度高，粘接性能好，固化时间短，值得大力推广。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12