一种高强度丙烯酸酯快速固化结构胶及其制备方法与流程

本发明属于胶黏剂，涉及一种快速固化结构胶，具体涉及一种高强度丙烯酸酯快速固化结构胶及其制备方法。

背景技术：

1、丙烯酸酯是丙烯酸及其同系物的酯类总称。丙烯酸酯胶黏剂是以各种丙烯酸酯为基料，经化学反应制作而成，拥有色泽清浅、耐水、耐环境侵蚀、抗变色性好、性能便于调节的特点。

2、20世纪50年代eastman公司发明了第一代丙烯酸酯胶粘剂，以过氧化苯甲酰/芳香胺为氧化还原体系，在单体与弹性体之间不发生接枝反应，其主要缺点是性脆。1975年由美国杜邦公司发明第2代丙烯酸酯胶粘剂(也称为改性丙烯酸酯胶粘剂)，新的氧化还原体系以过氧化氢型的过氧化物为引发剂，dupont 808醛胺缩合物为促进剂；单体与弹性体之间发生接枝反应形成韧性固化物，剥离强度和冲击强度都有明显提高。1968年德国拜尔公司首先开发成功光固化涂料，在此基础上欧洲开发了uv固化胶粘剂(即第三代丙烯酸酯胶黏剂)，具有固化速度快、环保等优点。此后，丙烯酸胶黏剂在20世纪70～80年代逐步实现工业化。

3、目前，第1代丙烯酸酯胶已经很少应用而基本被第2代丙烯酸酯胶所代替；第3代丙烯酸酯胶(uv胶)应用领域与第2代丙烯酸酯胶的差别较大，而且形成了相对独立的体系。随着全球工业化的发展，流水线的生产完善体系越来越重视生产效率，无论是对工艺要求苛刻的芯片领域还是高强度生产的汽车行业；此外，对元件的快速定位在生产线上也是举足轻重的。因此，为了适应流水线大规模生产的胶黏剂便应运而生。市场上存在的大多数胶黏剂，虽然可以满足快速固化的要求，但是其在耐冲击、耐老化、耐腐蚀等方面都存在非常大的缺陷。

4、申请号为201310509388.3的中国发明专利公开了一种高弹性室温快速固化丙烯酸酯结构胶及其制备方法，丙烯酸酯结构胶由a、b两个组分构成，包括：引发体系聚合的氧化剂和还原剂、(甲基)丙烯酸酯类单体或者(甲基)丙烯酸酯类齐聚物、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸磷酸酯、增韧增粘剂、稳定剂和其它助剂，还可能含有增塑剂和环氧树脂。a、b两组分以一定比例进行组合，获得的丙烯酸酯结构胶的室温固化速度快、伸长率高、弹性好，粘接基材广泛；但是其优势主要体现在伸长率高、弹性好，不能满足高强度应用场景的要求。

技术实现思路

1、基于上述缺陷，本发明提供一种丙烯酸酯快速固化结构胶，在满足快速固化的同时，具有良好的高强度、耐冲击、耐老化和耐腐蚀等性能。

2、为了达成上述目的，本发明提供一种高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其包含质量比为10：0.5～2的a组份和b组份，所述a组份为还原性成分，所述b组份为氧化锌成分，

3、以所述a组份的各原料组成之和为100份计，所述a组份的原料组成包括：聚甲基丙烯酸甲酯78-85份、mbs10-13份、硅烷类偶联剂3-4份、叔胺类化合物2-3份和阻聚剂1-2份；

4、以所述b组份的各原料组成之和为100份计，所述b组份的原料组成包括：过氧化二苯甲酰45-55份、双酚a液体环氧树脂44.5-50份和颜料蓝0.5-5份。

5、优化地，所述聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法包括以下步骤：

6、(a)将20-30份过氧化二苯甲酰溶于100份甲基丙烯酸甲酯中形成过氧化二苯甲酰溶液；

7、(b)将反应釜温度设置为60-110℃，加入甲基丙烯酸甲酯75～85份、丙烯酸15～18份和叔胺2～3份，进行搅拌混合；随后在10-20min滴加2～5份所述过氧化二苯甲酰溶液，继续搅拌即可。

8、进一步地，步骤(b)中，搅拌混合的搅拌速度为120-180rpm、时间为10-15min；继续搅拌的搅拌速度为220-250rpm、时间为10-20min。

9、优化地，所述mbs为甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元共聚物。

10、优化地，所述硅烷类偶联剂为选自kh-560和kh-550中的一种或两种组成的混合物。

11、优化地，所述叔胺类化合物为n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、n,n-二甲基苯胺、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二羟乙基-对甲基苯胺中的一种或者多种组成的混合物。

12、优化地，所述阻聚剂为对苯二酚或对苯醌。

13、本发明的又一目的在于提供一种上述高强度丙烯酸酯快速固化结构胶的制备方法，包括以下步骤：

14、(a)在行星搅拌机中依次加入配方量的聚甲基丙烯酸甲酯、mbs、硅烷类偶联剂、叔胺类化合物和阻聚剂1-2份，将真空度控制在≤-0.1mpa，搅拌均匀后出料即得所述a组份；

15、(b)在行星搅拌机中依次加入配方量的过氧化二苯甲酰、双酚a液体环氧树脂和颜料蓝，搅拌抽真空脱泡，将真空度控制在≤-0.1mpa，搅拌均匀后出料即得所述b组份。

16、本发明高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，通过采用特定的a组分和b组分并在使用时按照特定的比例进行混合，这样在室温可以快速固化，一般为几分钟至几十分钟；可以低温固化，甚至可以在0℃以下固化；适用于大多数金属和非金属材料的粘接；对于被粘接材料的表面处理要求不严格，甚至可以油面粘接；粘接强度高、耐冲击强度高。

技术特征：

1.一种高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其包含质量比为10：0.5~2的a组份和b组份，所述a组份为还原性成分，所述b组份为氧化锌成分，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其特征在于：步骤（b）中，搅拌混合的搅拌速度为120-180rpm、时间为10-15min；继续搅拌的搅拌速度为220-250rpm、时间为10-20min。

4.根据权利要求1所述的高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其特征在于：所述mbs为甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元共聚物。

5.根据权利要求1所述的高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其特征在于：所述硅烷类偶联剂为选自kh-560和kh-550中的一种或两种组成的混合物。

6.根据权利要求1所述的高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其特征在于：所述叔胺类化合物为n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、n,n-二甲基苯胺、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二羟乙基-对甲基苯胺中的一种或者多种组成的混合物。

7.根据权利要求1所述的高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚或对苯醌。

8.权利要求1至7中任一所述高强度丙烯酸酯快速固化结构胶的制备方法，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高强度丙烯酸酯快速固化结构胶，其包含质量比为10：0.5~2的A组份和B组份，所述A组份为还原性成分，所述B组份为氧化锌成分，以所述A组份的各原料组成之和为100份计，所述A组份的原料组成包括：聚甲基丙烯酸甲酯78‑85份、MBS10‑13份、硅烷类偶联剂3‑4份、叔胺类化合物2‑3份和阻聚剂1‑2份；以所述B组份的各原料组成之和为100份计，所述B组份的原料组成包括：过氧化二苯甲酰45‑55份、双酚A液体环氧树脂44.5‑50份和颜料蓝0.5‑5份。适用于大多数金属和非金属材料的粘接；对于被粘接材料的表面处理要求不严格，甚至可以油面粘接；粘接强度高、耐冲击强度高。

技术研发人员：杨晖宇,柯松,柯明新,李朝军,邓伟杏,苏文斌,唐嘉飞
受保护的技术使用者：矽时代材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16