水基阻燃胶粘剂及其制备方法与流程

文档序号:19310563发布日期:2019-12-03 23:28阅读:416来源:国知局
本发明涉及一种胶粘剂,具体涉及水基阻燃胶粘剂及其制备方法。
背景技术
:水基胶粘剂以水为溶剂或分散介质的胶粘剂。水蒸发后胶粘剂浓缩、凝固。丁苯橡胶是橡胶型乳液胶粘液体系的胶粘基质。胶粘剂在高温甚至燃烧条件下容易燃烧,从而产生有害物质。而《化工新型材料》2007和《现在胶粘粘剂手册》2002这两本手册和:gb18583-2008室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量,都对胶粘剂的挥发性和遇火特性作出了规定。水基胶粘剂作为阻燃型胶粘剂,其相对于非水基胶粘剂,因其属于水乳分散型非均相体系,所以对界面的粘接强度相对较弱,容易出现剥离强度不够,胶接面开胶等问题,或者耐干热性能不佳等现象。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有效阻燃、且剥离强度高的水基阻燃剂。该水基阻燃胶粘剂的乳液体系的分散性佳、悬浮稳定,不易分层,其胶粘后的剥离强度高、耐干热性能佳。本发明的目的之二在于提供该水基阻燃胶粘剂的制备方法。本发明的目的之一采用如下技术方案实现:水基阻燃胶粘剂,由包括按重量份计的以下组分制成:8-13份丁苯橡胶、8-13份碳酸二甲酯、5-12份增粘树脂、16-20份松香甘油酯、20-26份松香、8-13份溶剂油、8-12份稀释剂、1-2.2份氯化石蜡、2.5-3.8份二氯甲烷、0.5-1.1份四氯乙烯、0.3-0.7份乳化剂和0.6-1.6份防沉剂;所述稀释剂为去离子水和/或苯丙乳液。该水基阻燃胶粘剂属于橡胶乳液型水基胶粘剂,其通过丁苯橡胶、松香、甘油酯松香和增粘树脂的相互作用形成交联体系,再通过二氯甲烷、四氯乙烯的分散和促溶作用,以帮助形成稳定、均匀的水乳液体系。本申请的氯化石蜡一方面与稀释剂协同性作用,提高该水基阻燃胶粘剂的阻燃性能,另一方面通过调整用量,可以控制胶粘剂的干燥时间,提高该水基阻燃胶粘剂的耐干热性。进一步地,还包括防老剂。防老剂可以防止该水基阻燃胶粘剂的基础树脂的老化过程,从而抑制该水基阻燃胶粘剂的老化开胶问题。进一步地,所述乳化剂为司盘80。司盘80作为该体系的较佳的表面活性剂,有效提高了丁苯橡胶、松香、甘油松香等基础树脂形成水乳液的稳定性,相对于其它型号的表面活性剂,使用司盘80的稳定性和微乳体系均匀性均较高。进一步地,所述溶剂油为6号溶剂油。该溶剂油体系有助于基础树脂的分散。所述增粘树脂为803增粘树脂。进一步地,由包括按重量份计的以下组分制成:8-9份丁苯橡胶、9-10份碳酸二甲酯、7-8份增粘树脂、16-18份松香甘油酯、22-23份松香、9-10份溶剂油、9-10份去离子水、0.8-1.0份氯化石蜡、2.5-3.0份二氯甲烷、0.5-0.7份四氯乙烯、0.3-0.5份乳化剂、1.8-2.0份防老剂和0.7-0.9份防沉剂。由该配方得到的水基阻燃胶粘剂,初粘力0.7mpa以上,可在60℃温度下储存72小时后均无胶层分离现象。粘结海绵与海绵的剥离强度可高达3.8mpa。进一步地,所述水基阻燃胶粘剂的粘度为200-400cps,固含量为50-60%。本发明的目的之二采用如下技术方案实现:一种制备上述的水基阻燃胶粘剂的方法,包括以下步骤:1)将碳酸二甲酯、四氯乙烯、二氯甲烷投入反应釜,加入丁苯橡胶,于1000-1400rpm搅拌;2)加入溶剂油、增粘树脂、松香甘油酯、松香、氯化石蜡于1000-1400rpm分散至粘度为200-400cps;3)加入乳化剂,于700-900rpm搅拌分散后,再加入防沉剂于700-900rpm分散;4)加入稀释剂于1000-1400rpm分散,得到水基阻燃胶粘剂。进一步地,于步骤2)中,加入防老剂。进一步地,步骤1)、步骤2)和步骤4)中,分散速率为1200-1300rpm。相比现有技术,本发明的有益效果在于:本发明提供一种水基阻燃胶粘剂,为橡胶乳液型水基胶粘剂,该体系具有较佳的交联性,与附着基质具有较佳的粘结轿车,稀释剂的水分含量相对较高,可以与氯化石蜡协同性作用,以提高水基阻燃胶粘剂的阻燃性能、提高其耐干热性能;本发明提供的水基阻燃胶粘剂的制备方法,通过调整加料的前后顺序、搅拌的速率控制等,使得到较均匀、稳定的乳液体系,体系不容易破乳,在湿热等情况下稳定,耐贮存。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。以下是本发明具体的实施例,在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。本发明提供一种水基阻燃胶粘剂,由包括按重量份计的以下组分制成:8-13份丁苯橡胶、8-13份碳酸二甲酯、5-12份增粘树脂、16-20份松香甘油酯、20-26份松香、8-13份溶剂油、8-12份稀释剂、1-2.2份氯化石蜡、2.5-3.8份二氯甲烷、0.5-1.1份四氯乙烯、0.3-0.7份乳化剂和0.6-1.6份防沉剂;所述稀释剂为去离子水和/或苯丙乳液。实施例1:一种水基阻燃胶粘剂,由包括按重量份计的以下组分制成:8份丁苯橡胶、12份碳酸二甲酯、5份增粘树脂、16份803松香甘油酯、20份松香、8份6号溶剂油、8份苯丙乳液、1份氯化石蜡、2.5份二氯甲烷、0.5份四氯乙烯、0.3剂、0.6份防沉剂和1份防老剂。制备该水基阻燃胶粘剂的方法,包括以下步骤:1)将碳酸二甲酯、四氯乙烯、二氯甲烷投入反应釜,加入丁苯橡胶,于1250rpm搅拌1h;2)加入6号溶剂油、增粘树脂、松香甘油酯、松香、防老剂、氯化石蜡于1250rpm分散至粘度为200-400cps;3)加入司盘80,于800rpm搅拌分散后,再加入防沉剂于800rpm分散1h;4)加入去苯丙乳液于1250rpm分散,得到水基阻燃胶粘剂。实施例1得到的水基阻燃胶粘剂产品微绿、味小、符合gb18583-2008室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量及gb/t27561-2011的相关标准,适用于各种聚海绵、皮革、塑胶、木材、无纺布等产品的粘合用。实施例2:一种水基阻燃胶粘剂,由包括按重量份计的以下组分制成:9份丁苯橡胶、9份碳酸二甲酯、7份803增粘树脂、18份138松香甘油酯、23份松香、9份6号溶剂油、9份去离子水、0.8份氯化石蜡、3.8份二氯甲烷、0.5份四氯乙烯、0.3份司盘80、0.7份防沉剂和1.8份防老剂。制备该水基阻燃胶粘剂的方法,包括以下步骤:1)将碳酸二甲酯、四氯乙烯、二氯甲烷投入反应釜,加入丁苯橡胶,于1200rpm搅拌1h;2)加入6号溶剂油、增粘树脂、松香甘油酯、松香、防老剂、氯化石蜡于1200rpm分散至粘度为200-400cps;3)加入司盘80,于800rpm搅拌分散后,再加入防沉剂于800rpm分散1h;4)加入去离子水于1200rpm分散,得到水基阻燃胶粘剂。实施例1得到的水基阻燃胶粘剂产品微绿、味小、符合gb18583-2008室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量及gb/t27561-2011的相关标准,适用于各种聚海绵、皮革、塑胶、木材、无纺布等产品的粘合用。实施例3:一种水基阻燃胶粘剂,由包括按重量份计的以下组分制成:14份丁苯橡胶、13份碳酸二甲酯、12份803增粘树脂、20份138松香甘油酯、26份松香、13份6号溶剂油、12份去离子水、2.2份氯化石蜡、3.8份二氯甲烷、1.1份四氯乙烯、0.7份司盘80、0.9份防沉剂和2份防老剂。制备该水基阻燃胶粘剂的方法,包括以下步骤:1)将碳酸二甲酯、四氯乙烯、二氯甲烷投入反应釜,加入丁苯橡胶,于1300rpm搅拌1h;2)加入6号溶剂油、增粘树脂、松香甘油酯、松香、防老剂、氯化石蜡于1300rpm分散至粘度为200-400cps;3)加入司盘80,于800rpm搅拌分散后,再加入防沉剂于800rpm分散1h;4)加入去离子水于1300rpm分散,得到水基阻燃胶粘剂。实施例4:一种水基阻燃胶粘剂,由包括按重量份计的以下组分制成:9份丁苯橡胶、9份碳酸二甲酯、7份803增粘树脂、16份松香甘油酯、22份松香、10份6号溶剂油、10份去离子水、1份氯化石蜡、3份二氯甲烷、0.7份四氯乙烯、0.5份司盘80、0.9份防沉剂和2份防老剂。制备该水基阻燃胶粘剂的方法,包括以下步骤:1)将碳酸二甲酯、四氯乙烯、二氯甲烷投入反应釜,加入丁苯橡胶,于1250rpm搅拌1h;2)加入6号溶剂油、增粘树脂、松香甘油酯、松香、防老剂、氯化石蜡于1250rpm分散至粘度为200-400cps;3)加入司盘80,于800rpm搅拌分散后,再加入防沉剂于800rpm分散1h;4)加入去离子水于1250rpm分散,得到水基阻燃胶粘剂。实施例5:一种水基阻燃胶粘剂,由包括按重量份计的以下组分制成:9份丁苯橡胶、9份碳酸二甲酯、7份803增粘树脂、16份松香甘油酯、22份松香、10份6号溶剂油、4份去离子水、5份苯丙乳液、1份氯化石蜡、3份二氯甲烷、0.7份四氯乙烯、0.5份司盘80、0.9份防沉剂和2份防老剂。制备该水基阻燃胶粘剂的方法,包括以下步骤:1)将碳酸二甲酯、四氯乙烯、二氯甲烷投入反应釜,加入丁苯橡胶,于1250rpm搅拌1h;2)加入6号溶剂油、增粘树脂、松香甘油酯、松香、防老剂、氯化石蜡于1250rpm分散至粘度为200-400cps;3)加入司盘80,于800rpm搅拌分散后,再加入防沉剂于800rpm分散1h;4)加入去离子水和苯丙乳液,于1250rpm分散,得到水基阻燃胶粘剂。对比例1:对比例1与实施例2不同在于,对比例1的碳酸二甲酯的用量为6份。对比例2:对比例2与实施例2不同在于,对比例2的碳酸二甲酯的用量为15份。对比例3:对比例3与实施例2不同在于,对比例3未添加氯化石蜡。对比例4:对比例4与实施例2不同在于,对比例4未添加司盘80。对比例5:对比例4与实施例2不同在于,对比例5用司盘60代替司盘80。性能检测1.理化性质各取实施例1-5与对比例1-5的水基阻燃胶粘剂,测试粘度、记录外观,按gb18583-2008室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量检测是否合格,结果如下表所示。表1理化性质即实施例1-5得到水基阻燃胶粘剂的粘度范围为320-360cps之间,较容易在海绵等不平基质上施工。2.粘结综合性能取20mm×70mm的海绵,将实施例1-5以及对比例1-5得到的水基阻燃胶粘剂,以1g/cm3的涂覆厚度进行涂覆,压合,静置1h后测试初粘强度,静置24h后,测试剥离强度,置于50℃烘箱7天后,观察是否有开胶现象,结果如下表所示:表2初粘强度实施例实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5初粘强度mpa0.850.830.870.860.92开放时间min88888剥离强度mpa3.22.93.13.33.7耐干热性能未开胶未开胶未开胶未开胶未开胶对比例对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5初粘强度mpa0.550.670.820.860.86开放时间min107888剥离强度mpa1.521.613.13.13.1耐干热性能未开胶未开胶未开胶未开胶未开胶由上表可知,在本申请范围内的水基阻燃胶粘剂的初粘强度可高达0.8mpa以上,剥离强度可高达2.9-3.7mpa,应用于海绵中在水基胶粘剂中属于较理想的胶粘强度。而碳酸二甲酯的使用量会影响初粘力及剥离强度,因为碳酸二甲酯的使用量过低时,初粘力明显降低,而使用量过大时,会使水基阻燃胶粘剂的粘度增高,从而难以施工,且难以形成致密的胶粘层,从而降低整体的粘结效率。而通过耐干热性能测试表明,胶粘后,在长期高温环境下也不易脱胶,耐干热性能佳。3.加速热稳定性试验将实施例1-5与对比例1-5得到的水基阻燃胶粘剂,各取40ml,盛放于50ml的玻璃样品瓶中,置于52±5℃烘箱内存放,存放7天,观察样品瓶中的胶粘剂的稳定情况,结果如下表所示:表3加速热稳定性试验4.可燃性试验将实施例1-5与对比例1-5得到的水基阻燃胶粘剂,使用gb/t21775-2008测试闭杯闪点,使用gb/t3536-2008测试燃点;使用gb/t7534-2004测试沸程,结果如下表所示:表4可燃性试验结果实施例实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5闭杯闪点℃无无无无无燃点℃无无无无无沸点℃>35>35>35>35>35对比例对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5闭杯闪点℃无无无无无燃点℃无无无无无沸点℃>35>35>35>35>35由上表可知,本申请得的水基阻燃胶粘剂接触明火不易燃。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。当前第1页12
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