一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，所述的膠粘劑包含的原料組分有環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、甲階酚醛樹脂和咪唑，所述的制備方法包括如下步驟：a）合成甲階酚醛樹脂，b）配取物料，c）混攪反應(yīng)制取成品。本發(fā)明揭示了一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，該高強(qiáng)度膠粘劑對(duì)金屬板材不僅具有很高的剝離強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度，而且具有良好的柔韌性和較長(zhǎng)的使用期，其制備方法操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膠粘劑，尤其涉及一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，屬于膠粘劑【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]膠粘劑作為一種國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)現(xiàn)已成為膠粘劑的生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)。膠粘劑品種繁多、組分各異，其中，聚氨酯膠粘劑作為合成膠粘劑中的重要品種，以其優(yōu)良的粘接性能、對(duì)多種基材的粘接適應(yīng)性、簡(jiǎn)便的粘合工藝、極佳的耐低溫性能以及優(yōu)良的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來在國(guó)內(nèi)外發(fā)展最快的膠粘劑。隨著科技水平的不斷提高，我國(guó)膠粘劑的技術(shù)水平也不斷提高，開發(fā)出來大量達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平的產(chǎn)品，并呈現(xiàn)出產(chǎn)品向著改性型、反應(yīng)型、多功能型、節(jié)能環(huán)保型、納米型等方向發(fā)展。
[0003]目前，用于金屬板材膠接的膠粘劑大多采用環(huán)氧樹脂來進(jìn)行制備。這種熱固性樹脂的分子結(jié)構(gòu)中含有端環(huán)氧基、羥基和醚鍵等活性基團(tuán)，在固化過程中又會(huì)產(chǎn)生更多的羥基和醚鍵等活性基團(tuán)，故環(huán)氧樹脂基膠粘劑對(duì)金屬和非金屬材料具有良好的粘接效果，同時(shí)具有固化收縮率低、工藝性好和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。然而，單純性環(huán)氧樹脂基膠粘劑普遍存在使用期短、脆性大和剝離強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍受到很大限制，故需要采用其他材料對(duì)單純性環(huán)氧樹脂基膠粘劑進(jìn)行改性，以提高其柔韌性和粘接強(qiáng)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供了一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，該高強(qiáng)度膠粘劑對(duì)金屬板材不僅具有很高的剝離強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度，而且具有良好的柔韌性和較長(zhǎng)的使用期，其制備方法操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明是一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，所述的膠粘劑包含的原料組分有環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、甲階酚醛樹脂和咪唑，所述的制備方法包括如下步驟:a)合成甲階酚醛樹脂，b)配取物料，c)混攪反應(yīng)制取成品。
[0006]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的膠粘劑包含的原料組分的重量百分比為:環(huán)氧樹脂18?20%，聚乙烯醇縮丁醛10?12%，甲階酚醛樹脂65?70%，咪唑2?3%。
[0007]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的甲階酚醛樹脂由苯酚和甲醛按物質(zhì)的量之比
1.5:1配制而成。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的甲階酚醛樹脂的收率為94%，其包含的游離甲醛的含量為1.2%。
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟a)中，合成甲階酚醛樹脂包括如下步驟:
I)將一定量的苯酚溶于2mol/L的氫氧化鈉溶液中，并升溫至80°C ；2)滴加濃度為37%的甲醛溶液，反應(yīng)3h。
[0010]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟c)中，混攪反應(yīng)制取成品包括如下步驟:1)將配好的物料加入體積比為1:1的乙酸乙酯與乙醇混合溶液中，于40°C攪拌8?1min;
2)加入咪唑恒溫?cái)嚢?0?25min。
[0011]本發(fā)明揭示了一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，該高強(qiáng)度膠粘劑對(duì)金屬板材不僅具有很高的剝離強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度，而且具有良好的柔韌性和較長(zhǎng)的使用期，其制備方法操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑制備方法的工序步驟圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑制備方法的工序步驟圖；該膠粘劑包含的原料組分有環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、甲階酚醛樹脂和咪唑，所述的制備方法包括如下步驟:a)合成甲階酚醛樹脂，b)配取物料，c)混攪反應(yīng)制取成品。
[0015]本發(fā)明提及的用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑在制備過程中，先在氫氧化鈉催化作用下，以苯酚和甲醛為主要原料，合成了甲階酚醛樹脂；然后以甲階酚醛樹脂和聚乙烯醇縮丁醛為環(huán)氧樹脂的柔韌改性劑，以咪唑?yàn)楣袒瘎?，最終合成三元共聚結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度膠粘劑。該高強(qiáng)度膠粘劑包含的原料組分按重量百分比分別為:環(huán)氧樹脂18?20%，聚乙烯醇縮丁醛10?12%，甲階酚醛樹脂65?70%，咪唑2?3%。其中，甲階酚醛樹脂的合成工藝條件為:苯酚和甲醛的物質(zhì)的量之比為1.5:1，反應(yīng)溫度為801:，反應(yīng)時(shí)間為311;通過對(duì)甲階酚醛樹脂性能的實(shí)施測(cè)定，該合成的甲階酚醛樹脂的收率為94%，其包含的游離甲醛的含量為1.2%，各項(xiàng)性能均高于相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，能極大的改善環(huán)氧樹脂基膠粘劑的柔韌性和粘接強(qiáng)度。聚乙烯醇縮丁醛的分子鏈中的仲羥基可與甲階酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而有效改善環(huán)氧樹脂基膠粘劑的柔韌性及剝離強(qiáng)度。
[0016]實(shí)施例1
具體制備方法如下:
a)合成甲階酚醛樹脂，具體制備過程為:首先將一定量的苯酚和2mol/L的氫氧化鈉溶液放入裝有磁力攪拌器的可加熱反應(yīng)容器中，邊攪拌邊升溫至80°C，制取苯酚溶液；然后按苯酚和甲醛的物質(zhì)的量之比1.5:1，配取濃度為37%的甲醛溶液，并將甲醛溶液滴加到反應(yīng)容器中，于80°C反應(yīng)3h;結(jié)束反應(yīng)后，將反應(yīng)產(chǎn)物置入蒸發(fā)器中蒸除水分，即制得甲階酚醛樹脂。
[0017]b)配取物料，首先按占膠粘劑的重量百分比計(jì)，稱取18%環(huán)氧樹脂，10%聚乙烯醇縮丁醛，70%甲階酚醛樹脂和2%咪唑；然后按與上述物料的容積質(zhì)量比，選取2ml/g的乙酸乙酯和2ml/g的乙醇。
[0018]c)混攪反應(yīng)制取成品，具體制備過程為:首先將步驟b)配取的環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、甲階酚醛樹脂和咪唑加入配好的體積比為1:1的乙酸乙酯與乙醇混合溶液中，并升溫至40°C攪拌8min;然后向上述反應(yīng)體系中加入配好的咪唑，恒溫?cái)嚢?0min，即可制得性能優(yōu)異的膠粘劑。經(jīng)測(cè)定，該高強(qiáng)度膠粘劑用于鋁板一鋁板的粘接時(shí)，其剝離強(qiáng)度為
14.56N/cm，粘接強(qiáng)度為 4.87MPa。
[0019]實(shí)施例2 具體制備方法如下:
a)合成甲階酚醛樹脂，具體制備過程為:首先將一定量的苯酚和2mol/L的氫氧化鈉溶液放入裝有磁力攪拌器的可加熱反應(yīng)容器中，邊攪拌邊升溫至80°C，制取苯酚溶液；然后按苯酚和甲醛的物質(zhì)的量之比1.5:1，配取濃度為37%的甲醛溶液，并將甲醛溶液滴加到反應(yīng)容器中，于80°C反應(yīng)3h;結(jié)束反應(yīng)后，將反應(yīng)產(chǎn)物置入蒸發(fā)器中蒸除水分，即制得甲階酚醛樹脂。
[0020]b)配取物料，首先按占膠粘劑的重量百分比計(jì)，稱取20%環(huán)氧樹脂，12%聚乙烯醇縮丁醛，65%甲階酚醛樹脂和3%咪唑；然后按與上述物料的容積質(zhì)量比，選取2ml/g的乙酸乙酯和2ml/g的乙醇。
[0021]c)混攪反應(yīng)制取成品，具體制備過程為:首先將步驟b)配取的環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、甲階酚醛樹脂和咪唑加入配好的體積比為1:1的乙酸乙酯與乙醇混合溶液中，并升溫至40°C攪拌1min;然后向上述反應(yīng)體系中加入配好的咪唑，恒溫?cái)嚢?5min，即可制得性能優(yōu)異的膠粘劑。經(jīng)測(cè)定，該高強(qiáng)度膠粘劑用于鋁板一招板的粘接時(shí)，其剝離強(qiáng)度為
15.72N/cm，粘接強(qiáng)度為 5.68MPa。
[0022]本發(fā)明揭示了一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，該高強(qiáng)度膠粘劑對(duì)金屬板材不僅具有很高的剝離強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度，而且具有良好的柔韌性和較長(zhǎng)的使用期，其制備方法操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，其特征在于，所述的膠粘劑包含的原料組分有環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、甲階酚醛樹脂和咪唑，所述的制備方法包括如下步驟:a)合成甲階酚醛樹脂，b)配取物料，c)混攪反應(yīng)制取成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，其特征在于，所述的膠粘劑包含的原料組分的重量百分比為:環(huán)氧樹脂18?20%，聚乙烯醇縮丁醛10?12%，甲階酚醛樹脂65?70%，咪唑2?3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，其特征在于，所述的甲階酚醛樹脂由苯酚和甲醛按物質(zhì)的量之比1.5:1配制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，其特征在于，所述的甲階酚醛樹脂的收率為94%，其包含的游離甲醛的含量為1.2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，合成甲階酚醛樹脂包括如下步驟:1)將一定量的苯酚溶于2mol/L的氫氧化鈉溶液中，并升溫至80°C ；2)滴加濃度為37%的甲醛溶液，反應(yīng)3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬板材膠接的高強(qiáng)度膠粘劑及其制備方法，其特征在于，所述的步驟c)中，混攪反應(yīng)制取成品包括如下步驟:1)將配好的物料加入體積比為1:1的乙酸乙酯與乙醇混合溶液中，于40°C攪拌8?1min; 2)加入咪唑恒溫?cái)嚢?0?25min。
【文檔編號(hào)】C09J129/14GK104231985SQ201410402079
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】張敏 申請(qǐng)人:太倉(cāng)康盛化工有限公司