本发明属于密封胶技术领域，具体涉及一种车用环保水性丙烯酸密封胶及其制备方法。
背景技术：
密封胶是一种流动的或可挤注的不定型材料，能嵌填封闭接缝，能依靠干燥、温度变化、溶剂挥发、化学交联与基材稳定粘接，并逐渐定型成为塑性固态、粘弹态或弹性密封材料。当密封胶应用于汽车制造时，可保持整个车体的密封，隔绝外界的潮气、灰尘及烟雾。
汽车的密封性能直接关系到汽车的舒适性和整车寿命。目前，汽车用密封胶主要有橡胶型和pvc塑溶胶型，橡胶型密封胶能常温固化，具有较高的弹性和韧性，但其中含有对人体有害的有机溶剂(绝大多数含有甲苯、二甲苯)，在使用过程中不断挥发造成严重的环境污染；pvc密封胶基本不含挥发性有机溶剂，具有较好的密封性能，但在固化时必须经过高温烘烤，在使用范围上受到限制。
水性丙烯酸密封胶是以水性丙烯酸乳液为基料制成的环保型产品，主要用于汽车、机车车身焊缝、竹木地板等接缝处的粘接和密封。该产品可常温固化，具有施工方便、不污染环境、与底材附着力强、弹性持久、密封性好等优点。如cn2014106846979公开了一种水性丙烯酸密封胶及其制备方法，所述密封胶包括水性丙烯酸乳液、填料、分散剂、增稠剂、高效触变剂、杀菌剂、消泡剂等。固化过程具有超低的voc排放量，绿色环保。然而，现有水性密封胶还存在粘接强度低，耐水性差的缺陷，急需开展新型丙烯酸乳液密封胶体系的研制。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种车用水性丙烯酸密封胶体系，通过对丙烯酸乳液的改性，提高了粘接强度和耐水性，具体研究方案如下：
一种车用水性丙烯酸密封胶，按重量分数包括如下组分：改性丙烯酸乳液40％-60％、水性环氧树脂乳液5-10％、填料45-60％、分散剂0.5-2％、增稠剂1-5％、消泡剂0.1-1％；
所述改性丙烯酸乳液为有机硅改性丙烯酸乳液，具体方法是将有机硅预聚体乳液与少量nahco3、引发剂、乳化剂、预乳化好的丙烯酸乳液在80-95℃下反应制得；所述有机硅预聚体乳液为十二烷基苯磺酸、八甲基环四硅氧烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在ph值为6-7的条件下反应制得；所述丙烯酸乳液为丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯的混合物；
所述水性环氧树脂乳液为e-51水性环氧树脂乳液，由十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂进行乳化制得；
所述填料包括滑石粉、重质碳酸钙、钛白粉、气相二氧化硅中的一种或多种的混合物；
所述分散剂为钛酸酯型分散防沉剂，优选牌号为yb-401；
所述增稠剂为羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素中的一种或多种的混合物；
所述消泡剂为有机硅消泡剂；
本发明还提供所述水性丙烯酸密封胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将改性丙烯酸乳液、环氧树脂乳液、填料、分散剂按质量比称量后加入高速分散机中进行高速分散30-40min，分散温度30-40℃；
(2)保持温度不变，按质量比加入增稠剂，继续分散1-2h，待体系均一，粘度不再增加；
(3)保持温度不变，按质量比加入消泡剂，继续分散20-30min，真空除气泡，降温出料得水性丙烯酸密封胶。
本发明采用有机硅对丙烯酸乳液进行改性，将性能优良的si-o键引入到丙烯酸结构中，制备成性能优良的硅丙乳液，兼顾了有机硅和丙烯酸的双重性质，提高了粘接强度和耐水性能。同时，配方中加入的水性环氧树脂乳液可与丙烯酸开环聚合，进一步增强其力学性能。
同时本发明采用的制备方法，不同组分分批加入，逐步分散，使制备出的产品，分散性好，长期放置不分相，适用期更长。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1.
一种车用水性丙烯酸密封胶，按重量分数包括如下组分：有机硅改性丙烯酸乳液45％、e-51水性环氧树脂乳液6％、滑石粉44％、yb-4010.8％、羟乙基纤维素4％、有机硅消泡剂0.2％；所述丙烯酸密封胶的制备工艺包括如下步骤：
(1)有机硅预聚体乳液的制备：向5l反应釜中加入2l的去离子水，然后开搅拌、通氮气保护、逐滴加入十二烷基苯磺酸10g，滴加完毕后升高温度至55℃，继续搅拌并加入八甲基环四硅氧烷315g，滴加完毕后继续搅拌50-60min至体系形成均一乳状液；升高温度至80℃，继续搅拌至体系出现粘稠，加入少量氨水，调节ph值在6-7之间，滴加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷630g，继续保温反应60min搅拌，降温得有机硅预聚体乳液；
(2)丙烯酸预乳液的配制：向5l反应釜中依次加入2l去离子水，反应性乳化剂sw-102，搅拌均匀，然后依次加入丙烯酸丁酯500g、苯乙烯300g、丙烯酸25g，然后剧烈搅拌形成丙烯酸预乳液；
(3)有机硅改性丙烯酸乳液：将上述制备的有机硅预聚体乳液1l和20gnahco3加入5l反应釜中，开搅拌并加热至80-85℃；滴加过硫酸钾、反应性乳化剂sw-102、丙烯酸酯预乳液2l，滴加完毕后继续升温至90℃，回流反应2h，降至室温得有机硅改性丙烯酸树脂乳液；
(4)将改性丙烯酸乳液、环氧树脂乳液、滑石粉、yb-401按质量比称量后加入高速分散机中进行高速分散30-40min，分散温度30-40℃；保持温度不变，按质量比加入增稠剂，继续分散1-2h，待体系均一，粘度不再增加；保持温度不变，按质量比加入消泡剂，继续分散20-30min，真空除气泡，降温出料得水性丙烯酸密封胶。
为进一步验证本发明技术效果，采用同样制备方法，对不同配比条件下的技术效果也进行了研究，具体组成如实施例2-5:
实施例2.
一种车用水性丙烯酸密封胶，按重量分数包括如下组分：有机硅改性丙烯酸乳液50％、e-51水性环氧树脂乳液8％、滑石粉40％、yb-4010.8％、羟乙基纤维素1％、有机硅消泡剂0.2％。
实施例3.
一种车用水性丙烯酸密封胶，按重量分数包括如下组分：有机硅改性丙烯酸乳液45％、e-51水性环氧树脂乳液7％、气相二氧化硅44％、yb-4010.8％、乙基羟乙基纤维素3％、有机硅消泡剂0.2％。
实施例4.
一种车用水性丙烯酸密封胶，按重量分数包括如下组分：有机硅改性丙烯酸乳液42％、e-51水性环氧树脂乳液6％、太白粉48％、yb-4011.2％、羟乙基纤维素3％、有机硅消泡剂0.8％。
实施例5.
一种车用水性丙烯酸密封胶，按重量分数包括如下组分：有机硅改性丙烯酸乳液45％、e-51水性环氧树脂乳液5％、滑石粉44％、yb-4011.8％、甲基羟丙基纤维素4％、有机硅消泡剂0.2％。
对比例：
取水性丙烯酸乳液45％，滑石粉30％，玻璃纤维粉15％，羟乙基纤维素5％、yb-4011.5％、yb-405触变剂、有机硅消泡剂1.5％。制备时，将水性丙烯酸乳液、滑石粉、玻璃纤维粉和yb-401按质量比加入高速分散机内分散30min。加入羟乙基纤维素后继续分散1h，再加入yb-405和有机硅消泡剂继续分散20min后得汽车用水性丙烯酸密封胶。
对上述实施例和对比例制备的密封胶体系，分别采用gb/t13477.18-2002测定了密封胶在阳极氧化铝板上的剥离粘接性，采用gb/t13477.8-2002测定了密封胶在阳极氧化铝板上的断裂伸长率和抗拉强度。
表1.水性丙烯酸酯类密封胶性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。