一种阻燃氰基丙烯酸酯胶黏剂的制作方法

本发明涉及氰基丙烯酸酯胶黏剂，尤其涉及一种阻燃氰基丙烯酸酯胶黏剂。

背景技术：

1、氰基丙烯酸酯胶黏剂又称瞬干胶，是一类单组分、快固胶黏剂，具有可室温快速固化、粘结材料广泛、黏度低和胶层薄等优点，在电子、机械、医疗和木材等领域得到了广泛的应用。

2、由于氰基丙烯酸酯胶黏剂固化后胶层较脆，机加工性能较差，很少用于工程施胶。近年来，针对扩展氰基丙烯酸酯胶黏剂应用领域的研究逐渐增多，并取得了明显进展。比如，bostik(波士胶)公司推出了具有高强度和高硬度的双组份结构胶，以及具有高弹性和韧性的双组份结构胶，可适用于常规机械加工和工程填缝使用。汉高公司也一直在研究该类胶粘剂在强度、韧性、耐湿热性等方面的改进方式。但是，尚未有阻燃氰基丙烯酸酯胶黏剂的相关报道，限制了氰基丙烯酸酯胶黏剂应用领域的进一步扩展。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种阻燃氰基丙烯酸酯胶黏剂。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

3、一种阻燃氰基丙烯酸酯胶黏剂，包括组分a和组分b；

4、其中，组分a包括氰基丙烯酸酯和增强助剂；

5、组分b包括阻燃剂和其他助剂；

6、所述增强助剂为丙烯酸羟酯类化合物或甲基丙烯酸羟酯类化合物。

7、本发明中上述胶黏剂主要指的是α-氰基丙烯酸酯胶黏剂，尤其是α-氰基丙烯酸低烷基酯类胶黏剂。

8、氰基丙烯酸酯类胶黏剂的聚合机理为阴离子聚合和自由基聚合，在该体系中提高阻燃性能需要解决的难点包括：一、无机固体阻燃剂的阻燃效果相比有机阻燃剂效果更优，但是，无机固体阻燃剂在氰基丙烯酸酯体系中的分散性较差，由于无机固体阻燃剂一般为中性或偏碱性无机物，在氰基丙烯酸酯体系中直接添加这类阻燃剂会发生局部团聚问题，影响氰基丙烯酸酯胶粘剂的正常使用；二、有机阻燃剂一般为液体阻燃剂，为了保证较好的阻燃性能，加入量较大，会稀释氰基丙烯酸酯浓度，降低体系强度。

9、发明人经过创造性思维发现，氰基丙烯酸酯双组份体系中，向含氰基丙烯酸酯的a组分中加入含羟基的丙烯酸羟酯类化合物或甲基丙烯酸羟酯类物质，可以增强a组分和b组分中固体阻燃剂的亲和力，降低固体阻燃剂的表面张力，使固体阻燃剂均匀分散于a组分中，充分发挥阻燃效果；另外，所选的丙烯酸羟酯类化合物或甲基丙烯酸羟酯类物质中含有不饱和双键，可以作为内交联剂，增加氰基丙烯酸酯胶黏剂固化后的强度，从而使得无机固体阻燃剂和有机液体阻燃剂顺利加入氰基丙烯酸酯胶粘剂体系的目的，且固化后的胶黏剂具有较高的机加工性能，还具备较低的固化收缩性和较高的阻燃性，大大提高了氰基丙烯酸酯胶黏剂应用的安全性，对于进一步扩展氰基丙烯酸酯胶黏剂的应用领域具有十分重要的意义。

10、进一步地，所述组分a还包括稳定剂、增稠剂、提速剂；所述其他助剂包括稀释剂、触变剂、填充剂和引发剂。

11、进一步地，所述组分a包括：氰基丙烯酸酯85份-99份，增强助剂5份-10份，稳定剂0.035份-0.33份，增稠剂3份-15份和提速剂0.01份-0.2份；

12、所述组分b包括：阻燃剂5份-40份，稀释剂50份-90份，触变剂3份-5份，填充剂2份-6份和引发剂0.003份-0.01份。

13、进一步地，所述增强助剂为丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯。

14、优选的增强助剂，可以提高无机阻燃剂在氰基丙烯酸酯体系中的分散均匀性，从而充分发挥无机阻燃剂的阻燃效果；同时，还能弥补液体阻燃剂加入对氰基丙烯酸酯体系造成的强度降低问题，从而使得制备得到的氰基丙烯酸酯胶黏剂不但具有较高的强度和韧性，还具备较高的阻燃性，可有效扩展氰基丙烯酸酯胶黏剂的应用领域，对于提高产品的市场竞争力具有十分重要的意义。

15、优选的，所述稳定剂包括0.005份-0.03份的阴离子稳定剂和0.03份-0.3份的自由基稳定剂。

16、优选的，所述阴离子稳定剂为甲基磺酸、对甲苯磺酸、三氟化硼乙醚络合物、氟化硼、二氧化硫或柠檬酸中至少一种。

17、优选的，所述自由基稳定剂为4-甲氧基苯酚、对苯二酚或羟基茴香丁基醚中至少一种。

18、进一步优选的，所述稳定剂包括：三氟化硼乙醚络合物0.001份-0.002份，氟化硼0.004份-0.01份，4-甲氧基苯酚0.03份-0.3份。

19、优选的稳定剂可以提高氰基丙烯酸酯胶黏剂的储存稳定性。

20、优选的，所述增稠剂为聚甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯橡胶中的一种或两种。

21、优选的增稠剂可提高氰基丙烯酸酯胶黏剂的黏度，有利于粘结多孔材料或间隙较大，形状复杂的部件，而且还可以在一定程度上提高氰基丙烯酸酯胶黏剂的强度。

22、优选的，所述提速剂为18-冠-6-醚或二苯并-18-冠-6-醚中的一种或两种。

23、优选的提速剂可以加速胶黏剂固化，且不影响胶黏剂的贮存稳定性。

24、需要说明的是，组分a中还可以加入抗氧化剂、颜料、着色剂、增韧剂等其他助剂。

25、优选的，所述稀释剂为三乙酸甘油酯。

26、需要说明的是，本发明中所述阻燃剂可为无机固体阻燃剂或有机阻燃剂。

27、优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸烷基酯类化合物或脂肪族卤代烃类化合物中至少一种。

28、进一步地，所述无机阻燃剂为纳米氢氧化镁，所述有机阻燃剂为磷酸三甲苯酯。

29、优选的，所述纳米氢氧化镁的粒径为40nm-60nm，有利于提高其在氰基丙烯酸酯胶黏剂体系中的分散均匀性。

30、示例性的，若选择加入的是无机阻燃剂，其加入量为5份-10份，若是有机液体阻燃剂，加入量为30份-40份。

31、优选的，所述触变剂为疏水二氧化硅。

32、优选的，所述填充剂为水合硅酸钙。

33、所述水合硅酸钙为球形多孔颗粒，平均粒径为35μm-65μm。加入水合硅酸钙可以降低氰基丙烯酸酯胶黏剂在固化时的体积收缩，从而使其对修复坑洼、裂缝或孔洞时使用更加方便。

34、优选的，所述引发剂为n,n-二甲基对甲苯胺、5-氯-2-甲基苯并噻唑或二月桂酸二丁基锡中至少一种。

35、优选的，所述氰基丙烯酸酯为式1所示的化合物中的至少一种，

36、

37、其中，r为c1-c8烷基、c3-c5烷氧基乙基、c4-c8环烷基或c7-c10芳烷基。

38、进一步优选的，所述r为乙基、甲氧基乙基或乙氧基乙基。

39、更优选的，r为乙基。

40、上述氰基丙烯酸酯可由本领域技术人员熟知的方法制备得到，如参照专利us2467927中所描述的方法，也可直接采用市售原料。

41、本发明中所述阻燃氰基丙烯酸酯胶黏剂的制备方法为：将a组分和b组分的原料分别按比例混合后，常温搅拌至固体完全溶解即可，若含有增黏剂，可以适当的升温搅拌至混合均匀即可。

42、示例性的，组分a的制备方法包括如下步骤：将氰基丙烯酸酯与稳定剂、提速剂和增强助剂混合，搅拌至固体物料溶解，加热至60℃-70℃，搅拌条件下缓慢加入增稠剂，混合均匀，降温，得组分a。

43、组分b的制备方法包括如下步骤：将阻燃剂、稀释剂、触变剂、填充剂和引发剂加入容器中，剪切乳化，得组分b。

44、使用时将组分a和组分b按照3:1的质量比混合均匀即可。

45、本发明提供的氰基丙烯酸酯胶黏剂，不仅具有较高的强度和韧性，可机加工性好，还具备优良的阻燃性，固化后体积收缩率小，适用于粘结多孔材料或间隙较大、形状复杂的部件，且应用安全性更高，对于扩大氰基丙烯酸酯的应用领域具有十分重要的意义，具有极高的推广应用价值。