一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膠粘劑，尤其涉及一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]氰基丙烯酸酯組合物是一種應(yīng)用廣泛的瞬干膠粘劑，具有固化速度快，適用材料廣，粘膠強(qiáng)度高，無溶劑，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。然而，該瞬干膠粘劑的一大缺點(diǎn)是性脆，抗沖擊性不好，從而限制了其更廣泛的應(yīng)用。雖然通過向氰基丙烯酸酯組合物中加入增塑劑可以提改善其韌性，但是會(huì)同時(shí)導(dǎo)致拉伸強(qiáng)度和耐熱性等性能的下降。目前優(yōu)選的一種增韌方法是使用橡膠類彈性體或聚氨酯彈性體。中國專利CN 103555212 B涉及一種耐濕熱的氰基丙烯酸酯組合物，其中加入了 ASA橡膠(丙烯腈一苯乙烯一丙烯酸酯類橡膠的共聚物)作為增粘劑和增韌劑，提高增韌效果的同時(shí)也提高了瞬干膠粘劑的耐熱和耐濕效果。但是這種橡膠增韌方法可能會(huì)影響瞬干膠粘劑的剛性和強(qiáng)度，還可能降低產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和缺陷，本發(fā)明提供一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，以解決現(xiàn)有氰基丙烯酸酯組合物存在性脆和沖擊性不足的問題，采用中空玻璃微珠作為增韌劑，不會(huì)影響氰基丙烯酸酯組合物的固化速度和貯存壽命穩(wěn)定性，可獲得一種成本較低、韌性較好的氰基丙烯酸酯組合物。
[0004]中空玻璃微珠作為一種新型的無機(jī)剛性粒子增韌聚合物，按化學(xué)成份含有二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂和硅酸鈉等，具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、無毒、不燃，化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)界已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明通過對(duì)中空玻璃微珠表面進(jìn)行有效包覆處理，作為瞬干膠粘劑的填充組分，實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬干膠粘劑的增強(qiáng)、增韌和降低成本。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述氰基丙烯酸酯組合物按重量百分比，由以下組分組成:氰基丙烯酸酯單體50-97% ;陰離子聚合阻聚劑0.001-10% ；自由基聚合阻聚劑0.01-5% ;中空玻璃微珠1-30%;增粘劑1-30%ο
[0006]本發(fā)明按重量百分比，所述氰基丙烯酸酯單體為70-90% ;陰離子聚合阻聚劑為
0.001-1% ；自由基聚合阻聚劑為0.1-1% ;中空玻璃微珠為1_20%。
[0007]本發(fā)明所述氰基丙烯酸酯單體選擇2-氰基丙烯酸甲酯、2-氰基丙烯酸乙酯、
2-氰基丙烯酸丙酯、2-氰基丙烯酸丁酯、2-氰基丙烯酸甲氧基乙酯、2-氰基丙烯酸乙氧基乙酯、2-氰基丙烯酸甲氧基丙酯中的一種或幾種。
[0008]本發(fā)明所述陰離子聚合阻聚劑選擇二氧化硫、三氟化硼絡(luò)合物、對(duì)甲苯磺酸、甲磺酸中的一種或幾種。
[0009]本發(fā)明所述自由基聚合阻聚劑為醌、對(duì)苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚中的一種或幾種。
[0010]本發(fā)明所述中空玻璃微珠為微米級(jí)，其粒徑范圍在10-150微米。
[0011]本發(fā)明所述中空玻璃微珠使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面修飾，該硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH560、硅烷偶聯(lián)劑KH-570中的一種，其用量為中空玻璃微珠質(zhì)量的 1-2%。
[0012]本發(fā)明所述對(duì)中空玻璃微珠進(jìn)行表面修飾的過程是:首先將中空玻璃微珠置于100-120°C烘箱中干燥；然后加入至硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，攪拌混合后加熱至40-600C，超聲處理60min，再加熱至80_110°C，冷卻至室溫備用。
[0013]本發(fā)明所述增粘劑選擇聚甲基丙烯酸甲酯、聚氰基丙烯酸酯、醋酸纖維素、丙烯酸酯橡膠、聚乙烯基烷基醚、氣相二氧化硅中的一種或幾種。
[0014]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:將中空玻璃微珠引入到氰基丙烯酸酯組合物中，利用中空玻璃微珠增強(qiáng)氰基丙烯酸酯組合物的抗沖擊性能。進(jìn)一步地，中空玻璃微珠使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面修飾，改進(jìn)中空玻璃微珠與其他組分的相容性。中空玻璃微珠添加到氰基丙烯酸酯單體中能形成良好的增韌體系。采用本發(fā)明制備的氰基丙烯酸酯組合物，不僅具有良好的韌性，而且具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
本發(fā)明將2-氰基丙烯酸乙酯作為用于制備中空玻璃微珠增韌的氰基丙烯酸酯組合物的優(yōu)選單體；陰離子聚合阻聚劑優(yōu)選二氧化硫；自由基聚合阻聚劑優(yōu)選對(duì)苯二酚；增粘劑優(yōu)選聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
[0016]本發(fā)明提供的利用中空玻璃微珠增韌的氰基丙烯酸酯組合物還可以包含其他助劑，其他助劑為增塑劑、促進(jìn)劑、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、著色劑或耐熱添加劑。
[0017]本發(fā)明首先對(duì)中空玻璃微珠進(jìn)行表面修飾，其制備過程是:首先將市售的中空玻璃微珠置于110°C烘箱中干燥；然后加入至KH-550硅烷偶聯(lián)劑(20wt%)的乙醇溶液中，其中KH-550硅烷偶聯(lián)劑的用量是中空玻璃微珠質(zhì)量的1% ;攪拌混合后加熱至50°C，超聲處理60min,再加熱至100°C，徹底除凈乙醇后冷卻至室溫備用即可。
[0018]實(shí)施例1:
在重量含量為89.895%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加0.005%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、0.1%的自由基聚合阻聚劑對(duì)苯二酚、5%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、5%的中空玻璃微珠，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。
[0019]測(cè)試粘接剪切強(qiáng)度(25°C):45號(hào)鋼為22.1MPa，鋁為20.7Mpa。
[0020]實(shí)施例2:
在重量含量為74.85%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加0.05%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、0.1%的自由基聚合阻聚劑對(duì)苯二酚、15%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、10%的中空玻璃微珠，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。
[0021]測(cè)試粘接剪切強(qiáng)度(25°C):45號(hào)為25.7 MPa，鋁為22.9 Mpa0
[0022]實(shí)施例3:
在重量含量為64.4%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加0.5%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、0.1%的自由基聚合阻聚劑對(duì)苯二酚、20%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、15%的中空玻璃微珠，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。
[0023]測(cè)試粘接剪切強(qiáng)度(25°C):45號(hào)鋼為19.3 MPa，鋁為18.7Mpa。
[0024]實(shí)施例4 (對(duì)比例):
在重量含量為74.85%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加0.05%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、0.1%的自由基聚合阻聚劑對(duì)苯二酚、25%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。
[0025]測(cè)試粘接剪切強(qiáng)度(25°C ):45號(hào)鋼為18.3MPa，鋁為17.9Mpa。
[0026]實(shí)施例5:
在重量含量為95.9%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加0.05%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、0.05%的自由基聚合阻聚劑對(duì)苯二酚、2%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，2%的中空玻璃微珠，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。
[0027]測(cè)試粘接剪切強(qiáng)度(25°C):45號(hào)鋼為18.7MPa，鋁為17.1Mpa0
[0028]實(shí)施例6:
在重量含量為94.95%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加0.05%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、1%的自由基聚合阻聚劑對(duì)苯二酚、2%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，2%的中空玻璃微珠，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。
[0029]測(cè)試粘接剪切強(qiáng)度(25°C ):45號(hào)鋼為17.7MPa，鋁為18.5Mpa。
[0030]從以上實(shí)施例可以看出:中空玻璃微珠可以增強(qiáng)氰基丙烯酸酯的粘接剪切強(qiáng)度，即提高韌性；中空玻璃微珠含量為10%時(shí)增韌效果最優(yōu)，含量過多或過少都會(huì)降低增韌效果O
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述氰基丙烯酸酯組合物按重量百分比，由以下組分組成:氰基丙烯酸酯單體50-97% ;陰離子聚合阻聚劑0.001-10%;自由基聚合阻聚劑0.01-5%;中空玻璃微珠1-30%;增粘劑1-30%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:按重量百分比，所述氰基丙烯酸酯單體為70-90% ;陰離子聚合阻聚劑為0.001-1% ;自由基聚合阻聚劑為0.1-1% ;中空玻璃微珠為1_20%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述氰基丙烯酸酯單體選擇2-氰基丙烯酸甲酯、2-氰基丙烯酸乙酯、2-氰基丙烯酸丙酯、2-氰基丙烯酸丁酯、2-氰基丙烯酸甲氧基乙酯、2-氰基丙烯酸乙氧基乙酯、2-氰基丙烯酸甲氧基丙酯中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述陰離子聚合阻聚劑選擇二氧化硫、三氟化硼絡(luò)合物、對(duì)甲苯磺酸、甲磺酸中的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述自由基聚合阻聚劑為醌、對(duì)苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述中空玻璃微珠為微米級(jí)，其粒徑范圍在10-150微米。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述中空玻璃微珠使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面修飾，該硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH560、硅烷偶聯(lián)劑KH-570中的一種，其用量為中空玻璃微珠質(zhì)量的1_2%。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:對(duì)中空玻璃微珠進(jìn)行表面修飾的過程是:首先將中空玻璃微珠置于100-120°C烘箱中干燥；然后加入至娃燒偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，攪拌混合后加熱至40-60°C，超聲處理60min，再加熱至80-110C，冷卻至室溫備用。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，其特征在于:所述增粘劑選擇聚甲基丙烯酸甲酯、聚氰基丙烯酸酯、醋酸纖維素、丙烯酸酯橡膠、聚乙烯基烷基醚、氣相二氧化硅中的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增韌的氰基丙烯酸酯組合物，氰基丙烯酸酯組合物按重量百分比，由以下組分組成：氰基丙烯酸酯單體50-97％；陰離子聚合阻聚劑0.001-10%；自由基聚合阻聚劑0.01-5%；中空玻璃微珠1-30%；增粘劑1-30%。將中空玻璃微珠引入到氰基丙烯酸酯組合物中，利用中空玻璃微珠增強(qiáng)氰基丙烯酸酯組合物的抗沖擊性能。進(jìn)一步地，中空玻璃微珠使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面修飾，改進(jìn)中空玻璃微珠與其他組分的相容性。中空玻璃微珠添加到氰基丙烯酸酯單體中能形成良好的增韌體系。采用本發(fā)明制備的氰基丙烯酸酯組合物，不僅具有良好的韌性，而且具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08F120/34, C08K7/28, C08K9/06, C08L33/12, C08L33/14
【公開號(hào)】CN105199285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510772452
【發(fā)明人】吳玉昆, 吳子剛, 高之香, 李士學(xué), 李程, 閆靜, 邵凱, 王曉彤
【申請(qǐng)人】三友（天津）高分子技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日