自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑及制備方法及用途
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑及制備方法及用途，其制備方法為：（1）取玻璃化溫度為-65℃～10℃的聚丙烯酸酯類聚合物（A）；環(huán)氧樹(shù)脂（B）和酸酐類固化劑（C）；所述（B）和（C）的摩爾比為0.95～1.2，所述（A）與（B+C）的質(zhì)量比為0.5～2.0；（2）將（A）、（B）和（C）溶于溶劑中制成質(zhì)量濃度為40%～60%的溶液。本發(fā)明的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑在常溫下具有良好初粘性，當(dāng)應(yīng)用于高溫環(huán)境中后能夠發(fā)生固化從而具有良好粘接強(qiáng)度。本發(fā)明的方法制備簡(jiǎn)單。膠黏劑用獨(dú)立包裝，使用方便。
【專利說(shuō)明】自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑及制備方法及用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑及制備方法及用途。
【背景技術(shù)】
[0002]膠黏劑作為一種功能性高分子材料目前廣泛應(yīng)用于從日常生活到高新【技術(shù)領(lǐng)域】的各個(gè)方面，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用條件的不同，人們不斷對(duì)膠黏劑的性能提出了新的要求。壓敏膠是膠黏劑中用量最大的品種之一，一般采用具有較低玻璃化溫度的聚合物為主體材料配制而成，所以壓敏膠表現(xiàn)出了良好的初粘性。但在某些實(shí)際應(yīng)用中，一方面要求膠黏劑具有良好的初粘性，另一方面也需要在粘接過(guò)程完成以后，粘接結(jié)構(gòu)具有良好的耐久性、耐高溫性等。這樣，普通的壓敏膠就不能滿足應(yīng)用要求了。
[0003]事實(shí)上，采用丙烯酸酯聚合物及其改性物、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯、氰酸酯類、有機(jī)硅類和雜環(huán)高分子等均可實(shí)現(xiàn)耐高溫的性能，但我們還需要考慮使用的方便性。目前市面上的耐高溫膠黏劑多是熱熔膠，或是雙組分包裝，使用很不方便。
[0004]最常用的低玻璃化溫度聚合物是聚丙烯酸酯。丙烯酸酯單體種類繁多，具有不同結(jié)構(gòu)的單體通過(guò)均聚或共聚，可以調(diào)制聚合物的玻璃化溫度。合適分子量及分子結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯可以表現(xiàn)出良好的粘接性能(包括初粘性及持粘性)。但聚丙烯酸酯有一個(gè)最大缺點(diǎn)，即隨著使用環(huán)境溫度的升高，低玻璃化溫度的聚丙烯酸酯將變軟，甚至發(fā)生流動(dòng)，其本身的強(qiáng)度會(huì)隨溫度上 升而大幅度下降，這就限制了聚丙烯酸酯在耐溫性膠黏劑中的應(yīng)用。當(dāng)然，也可以采用高玻璃化溫度和低玻璃化溫度的聚丙烯酸酯共混物或共聚物來(lái)制備膠黏劑，但具有這種特性的膠黏劑的初粘性和持粘性通常不易獲得最佳的平衡，即可能出現(xiàn)初粘性好而耐溫不好，或者耐溫性很好而初粘性不佳的結(jié)果。
[0005]在膠黏劑中常用的另外一種物質(zhì)就是環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂實(shí)質(zhì)上是一種低聚物，有固態(tài)或液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂品種，一般液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂分子量更低，但環(huán)氧基的含量則更高；而固態(tài)的環(huán)氧樹(shù)脂則具有較高的分子量和較低的環(huán)氧基含量。固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂受熱后可以軟化、熔融，變成粘稠態(tài)或液態(tài)；液態(tài)樹(shù)脂受熱粘度降低。但僅僅是普通的受熱，環(huán)氧樹(shù)脂并不會(huì)出現(xiàn)交聯(lián)或固化，即其分子量并不會(huì)顯著增大，因而不具備實(shí)際需要的力學(xué)性能。只有加入適當(dāng)?shù)墓袒瘎┙M成配方樹(shù)脂，并且在一定條件下進(jìn)行固化反應(yīng)，生成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。此時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂將轉(zhuǎn)化成一種不溶不熔的高分子固化物，才會(huì)顯現(xiàn)出各種優(yōu)良的性能。但是，環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑通常脆性大，不適于制備壓敏膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在常溫下具有良好初粘性，當(dāng)應(yīng)用于高溫環(huán)境中后會(huì)逐步受熱固化，提高持粘性和粘接強(qiáng)度，從而具有良好粘接強(qiáng)度的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑。
[0007]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法。[0008]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的用途。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:
[0010]自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法，包括如下步驟:
[0011](I)取玻璃化溫度為-65°C~10°C的聚丙烯酸酯類聚合物(A);環(huán)氧樹(shù)脂(B)和酸酐類固化劑(C);所述(B)和(C)的摩爾比為0.95~1.2，所述(A)與(B+C)的質(zhì)量比為
0.5 ~2.0 ;
[0012](2)將(A)、(B)和(C)溶于溶劑中制成質(zhì)量濃度為40%~60%的溶液。
[0013]溶劑優(yōu)選乙酸乙酯、丙酮和N，N- 二甲基甲酰胺至少一種。
[0014]玻璃化溫度為_(kāi)65°C~10°C的聚丙烯酸酯類聚合物(A)按質(zhì)量用下述原料制成:
[0015](I)取O~93 份的丙烯酸異辛酯、O~65份的丙烯酸丁酯、O~54份的甲基丙烯酸甲酯、O~35份的醋酸乙烯酯；且丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙稀酷不冋時(shí)為O ;
[0016](2)將0.2~5份的引發(fā)劑和O~2份的交聯(lián)劑加入到100份步驟(1)獲得的液體中，混勻，得混合液；
[0017](3)將步驟(2)獲得的混合液滴入氮?dú)夥諊碌?0-400份有機(jī)溶劑中，在60~80°C，反應(yīng)4~6.5小時(shí)，得到玻璃化溫度為-65°C~10°C的聚丙烯酸酯類聚合物(A)。
[0018]交聯(lián)劑優(yōu)選鄰苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基苯或N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
[0019]有機(jī)溶劑優(yōu)選為乙酸乙酯、甲苯、二甲苯或丙酮。
[0020]環(huán)氧樹(shù)脂(B)的環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選200~3800g/mol。
[0021]酸酐類固化劑(C)用下述方法制成:
[0022](I)將順丁烯二酸酐溶于二甲苯或甲苯中，通N2并攪拌升溫至60~80°C ；
[0023](2)將苯乙烯、丙烯酸丁酯和引發(fā)劑共混后連續(xù)滴加入步驟(1)獲得的液體中，于
1.5~2.5小時(shí)滴加完畢，保溫4.5~6.5小時(shí)，將得到的白色沉淀抽濾、烘干即得酸酐類固化劑；所述順丁烯二酸酐、苯乙烯的摩爾比為1:1 ;所述丙烯酸丁酯的質(zhì)量占順丁烯二酸酐、苯乙烯和丙烯酸丁酯總質(zhì)量的O~35% ;引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸酐、苯乙烯和丙烯酸丁酯總質(zhì)量的0.2%~5%。
[0024]酸酐類固化劑(C)的酸酐當(dāng)量?jī)?yōu)選200~400g/mol。
[0025]引發(fā)劑優(yōu)選過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酰叔丁酯、過(guò)氧化甲乙酮、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或偶氮二異丁酸二甲酯。
[0026]上述方法制備的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑。
[0027]上述自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑在制備自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂壓敏膠的用途。
[0028]優(yōu)點(diǎn):
[0029]本發(fā)明的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑在常溫下具有良好初粘性，當(dāng)應(yīng)用于高溫環(huán)境中后能夠發(fā)生固化從而具有良好粘接強(qiáng)度。本發(fā)明的方法制備簡(jiǎn)單。膠黏劑用獨(dú)立包裝，使用方便。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
[0031]實(shí)施例1~3玻璃化溫度為_(kāi)65°C~10°C的聚丙烯酸酯類聚合物(A)的制備:
[0032](I)按表1配方，取丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯；
[0033]( 2)將引發(fā)劑和交聯(lián)劑加入到步驟(1)獲得的液體中，混勻，得混合液；
[0034](3)將步驟(2)獲得的混合液滴入氮?dú)夥諊碌挠袡C(jī)溶劑乙酸乙酯中，在70°C，反應(yīng)6小時(shí)，分別得到玻璃化溫度為-65°C、_30°C和10°C的聚丙烯酸酯類聚合物(A)。
[0035]表1 (質(zhì)量比)
[0036]
【權(quán)利要求】
1.自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法，其特征是包括如下步驟: (1)取玻璃化溫度為-65°c~10°C的聚丙烯酸酯類聚合物(A);環(huán)氧樹(shù)脂(B)和酸酐類固化劑(C);所述(B)和(C)的摩爾比為0.95~1.2，所述(A)與(B+C)的質(zhì)量比為0.5~2.0 ； (2)將(A)、(B)和(C)溶于溶劑中制成質(zhì)量濃度為40%~60%的溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法，其特征是所述溶劑為乙酸乙酯、丙酮和N，N- 二甲基甲酰胺至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法，其特征是所述環(huán)氧樹(shù)脂(B)的環(huán)氧當(dāng)量為200~3800g/mol。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法，其特征是所述酸酐類固化劑(C)用下述方法制成: (1)將順丁烯二酸酐溶于二甲苯或甲苯中，通N2并攪拌升溫至60~80°C; (2)將苯乙烯、丙烯酸丁酯和引發(fā)劑共混后連續(xù)滴加入步驟(1)獲得的液體中，于1.5~2.5小時(shí)滴加完畢，保溫4.5~6.5小時(shí)，將得到的白色沉淀抽濾、烘干即得酸酐類固化劑；所述順丁烯二酸酐、苯乙烯的摩爾比為1:1 ;所述丙烯酸丁酯的質(zhì)量占順丁烯二酸酐、苯乙烯和丙烯酸丁酯總質(zhì)量的O~35% ;引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸酐、苯乙烯和丙烯酸丁酯總質(zhì)量的0.2%~5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法，其特征是所述酸酐類固化劑(C)的酸酐當(dāng)量為200~400g/mol。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的制備方法，其特征是所述引發(fā)劑為過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酰叔丁酯、過(guò)氧化甲乙酮、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或偶氮二異丁酸二甲酯。
7.權(quán)利要求1-6之一的方法制備的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑。
8.權(quán)利要求7的自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑在制備自固化聚丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂壓敏膠的用途。
【文檔編號(hào)】C08F220/18GK103980847SQ201410216131
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】袁才登, 段亞沖 申請(qǐng)人:天津大學(xué)