一种单组份室温固化压敏胶及其制备方法

本发明涉及胶粘剂，具体涉及一种单组份室温固化压敏胶及其制备方法。

背景技术：

1、环氧胶粘剂具有优异的耐水性、耐热性和耐化学腐蚀性，在航空航天、建筑、汽车等众多领域具有极大的应用前景。常见的环氧胶粘剂分为单组份与双组分两种，其中，单组份胶粘剂由于具有缩短工作时间、施工方便等诸多优而在工业应用中有着广阔的发展前景。同时，室温固化环氧胶粘剂操作灵活、简便，施工成本更低，可适合露天作业，也可满足很多无法进行热处理等的场合，也逐渐成为应用中的首选体系。但由于其室温固化特性，该胶粘剂在储存或运输过程中要避免环氧树脂与固化剂相互接触发生固化反应，因此，必须分别用单独的容器分装两组分，且使用时必须将环氧树脂与固化剂按照一定的比例混合好，操作流程十分复杂，局限性较大，严重限制了其在工业生产中的实际应用(li c.,tanj.,gu j.,et al.facile synthesis of imidazole microcapsules via thiol-clickchemistry and their application as thermally latent curing agent for epoxyresins[j].composites science and technology,2017,142:198-206.)。

2、将胶粘剂中的活性成分如环氧树脂、固化剂、催化剂等利用微胶囊技术封装，形成具有“核-壳”结构的微小颗粒，可保护芯材免受外界活性组分的干扰，实现并实现芯材的可控释放。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无毒副作用、操作简便的单组份室温固化压敏胶及其制备方法。其分别将环氧树脂与聚硫醇固化剂微胶囊化，达到在同一相内将活性组分相互隔离以实现单组份稳定储存，且具备压敏性，能够实现可控制释放的目的，还可屏蔽气味等。本发明采用高粘附力、高稳定性、力学性能优良、能高效室温固化的环氧树脂和聚硫醇固化剂作为单组份压敏胶的主要活性成分。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种单组份室温固化压敏胶，由下述重量份配比的组分组成：双组分微胶囊共30-120份，表面活性剂0.5-5份，粘附材料3-15份，有机溶剂3-10份，水解抑制剂0.05-5份，蒸馏水5-30份。

4、优选的，所述双组分微胶囊包括环氧树脂微胶囊和固化剂微胶囊；所述环氧树脂微胶囊和固化剂微胶囊的重量份分别为20-90份、10-50份。

5、进一步优选的，所述环氧树脂微胶囊和固化剂微胶囊的重量份分别为30-90份(30、40、50、60、70、80、90等)、30-50份(30、40、50等)。

6、进一步优选的，所述环氧树脂微胶囊的囊芯材料包括未稀释的环氧树脂或经环氧树脂稀释剂稀释的环氧树脂。

7、更优选的，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、羟甲基双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂中的一种或多种的混合物；

8、最优选的，双酚a型环氧树脂e-51。

9、更优选的，所述环氧树脂稀释剂为亚烷基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚中的一种或多种的混合物；

10、更优选的，所述未稀释的环氧树脂的重量为环氧树脂微胶囊的60-80wt.％，所述经环氧树脂稀释剂稀释后的环氧树脂的重量为环氧树脂微胶囊的85-90wt.％；

11、更优选的，所述经环氧树脂稀释剂稀释的环氧树脂中环氧树脂稀释剂稀释和环氧树脂的质量比为1:13-1:5；

12、更优选的，所述环氧树脂微胶囊的平均粒径为5-15μm，所述环氧树脂微胶囊的囊壁厚度为0.3-1μm。再优选的，所述环氧树脂微胶囊的平均粒径为8-11.5μm。

13、优选的，所述固化剂微胶囊的囊芯材料包括聚硫醇类固化剂和固化促进剂。

14、进一步优选的，所述聚硫醇类固化剂为芳族硫醇及其卤素取代衍生物、含杂环的硫醇及其卤素取代衍生物、脂族硫醇及其卤素取代衍生物中的一种或多种的混合物；

15、更优选的，所述聚硫醇类固化剂为季戊四醇四(3-巯基丙酸)petmp

16、进一步优选的，所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-30)、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺、三乙胺中的一种或多种的混合物；

17、进一步优选的，所述聚硫醇类固化剂的重量为固化剂微胶囊的70-95wt.％，所述固化促进剂的重量为固化剂微胶囊的1-5wt.％；所述固化剂微胶囊的平均粒径为5-15μm，所述固化剂微胶囊的囊壁厚度为0.3-1μm。

18、更优选的，所述固化剂微胶囊的平均粒径为7.5-10μm。

19、优选的，所述表面活性剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶、阿拉伯树胶、聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、聚山梨酯-80、山梨坦单硬脂酸酯中的一种或多种的混合物；

20、优选的，所述粘附材料为聚乙烯醇缩丁醛、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、聚丙烯酸钠、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物钠盐中的一种或多种混合物。

21、优选的，所述有机溶剂为二甘醇、甲苯、二丙二醇、乙醇、糠醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种混合物；

22、优选的，所述水解抑制剂为炭化二亚胺类化合物。

23、进一步优选的，所述环氧树脂微胶囊的制备方法为：以高分子材料为囊壁，以未稀释的环氧树脂或经环氧树脂稀释剂稀释的环氧树脂为囊芯，采用原位聚合法制备而成；

24、进一步优选的，所述固化剂微胶囊的制备方法为：以高分子材料为囊壁，以聚硫醇类固化剂为囊芯，采用原位聚合法制备而成，并将该微胶囊于30-50℃浸泡于固化促进剂中48-72h；

25、更优选的，所述高分子材料为三聚氰胺-甲醛树脂(密胺树脂)、脲醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酰胺中的一种或多种混合物。

26、上述的单组份室温固化压敏胶的制备方法，将双组分微胶囊、表面活性剂、粘附材料、有机溶剂、水解抑制剂、蒸馏水搅拌混合得到单组份室温固化压敏胶。

27、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果：

28、(1)本发明所述的微胶囊均一性好，粒径小，有利于制备单组份胶黏剂时的均匀混合及保持混合体系的稳定，且微胶囊囊壁薄，具备压力敏感性，可实现芯材的可控释放；

29、(2)本发明通过混合环氧树脂微胶囊与聚硫醇微胶囊实现了室温固化环氧胶的单组份化，在保持环氧树脂/聚硫醇胶粘剂体系高固化活性及粘接性能的同时，具备贮存稳定性及可控固化特性；

30、(3)在最佳制备工艺下，本发明所制备的单组份压敏胶最大粘结强度能达到10.03mpa，且可实现单组份长期稳定贮存，室温25℃下至少能保存80天不变质。