本發(fā)明涉及膠粘劑領域，特別涉及一種增韌的α-氰基丙烯酸酯膠粘劑。

背景技術：

α-氰基丙烯酸酯膠粘劑是在痕量水幫助下可以迅速聚合和固化，能夠粘接除聚乙烯等惰性材料以外的幾乎所有材料，固化速度快，因而被廣泛應用；但α-氰基丙烯酸酯膠粘劑具有脆性大和耐潮濕性差的問題。

α-氰基丙烯酸酯膠粘劑的增韌方法，主要有以下幾種：（1)添加與氰基丙烯酸酯互溶性好的增塑劑，這種方法存在降低粘接強度和固化速度的缺點；（2）添加能與α-氰基丙烯酸酯單體的塑性好的共聚單體，如氰基戊二酸烯酯、氰基丙烯酸烷氧基烷基酯等，這種這類單體存在價格較高的問題，常用于制備特種膠黏劑；（3）增加α-氰基丙烯酸酯的酯基分子量，例如添加α-氰基丙烯酸辛酯的韌性就好于α-氰基丙烯酸甲酯和α-氰基丙烯酸乙酯，但這類單體的價格更高，因此常用于醫(yī)用膠粘劑等特殊領域；（4）加入橡膠彈性體，如丁腈橡膠、氯丁橡膠、ASA橡膠（丙烯腈—苯乙烯—丙烯酸酯類橡膠的共聚物）等，但這些含有橡膠彈性體的氰基丙烯酸酯膠粘劑存在耐候性差和難以均勻分散等缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的問題，提高α-氰基丙烯酸酯膠粘劑韌性，提供一種增韌型α-氰基丙烯酸酯膠粘劑。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，所采用的技術方案是：一種增韌型α-氰基丙烯酸酯膠粘劑，其特征在于：所述增韌型α-氰基丙烯酸酯膠粘劑按重量百分比，由以下組分組成：

α-氰基丙烯酸乙酯單體85-99%；

陰離子聚合阻聚劑0.001-10%；

自由基聚合阻聚劑0.01-4%；

微納米尺寸核殼粒子0.01-5%。

本發(fā)明采用微納米尺寸核殼粒子作為增韌劑獲得一種韌性好的氰基丙烯酸酯膠粘劑。微納米尺寸核殼粒子通常有被殼包圍的核，核由具有彈性體或類似橡膠性能的聚合材料構成，殼由非彈性體的聚合材料構成。例如，核可以由以下材料構成，例如，二烯均聚合物或共聚物，而殼可以由玻璃化轉變溫度適當高的一種或多種單體的聚合物或共聚物構成，單體如(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳族單體(例如，苯乙烯)、乙烯基氰化物(例如，丙烯腈)、不飽和酸和酐(例如，丙烯酸)等。典型地，核可以占粒子的約50-95wt%，而殼可以包括粒子的約5-50wt%。

一種典型的微納米核殼粒子是干粉形式的粒子，例如NipponZeon銷售的商品名為F351的核殼橡膠粒子。除此之外，還可以是以相分離粒子穩(wěn)定分散在環(huán)氧樹脂中的母料，例如Kaneka銷售的商品名為MX154，MX257的核殼粒子，這些核殼粒子由(甲基)丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯的共聚物為核，其中丁二烯是所述核中的共聚物的主要成分。

典型地，膠粘劑可以含有約5-25wt%的具有核殼結構的彈性體粒子。除了單獨使用以上提到等微納米粒子，還可以使用多種核殼粒子等混合體系。

本發(fā)明的有益效果是：α-氰基丙烯酸酯分子中的大量氰基導致分子間作用力很強，分子間的滑動被限制，此外α-氰基丙烯酸酯分子比較小，使得氰基之間的物理交聯(lián)點密度高，這是瞬干膠性脆的主要原因。因此有效地增加分子長度和減弱分子之間的作用力可以實現(xiàn)增韌效果。本發(fā)明加入核殼粒子并產(chǎn)生相分離效果，從而降低了氰基間的作用力，同時相比于普通的液體橡膠添加劑，核殼橡膠不會聚集沉淀，配制物中的相分離實際上是基本均勻的。本發(fā)明增韌后的瞬干膠不會損失固化速度和膠接強度。

將微納米尺寸核殼粒子引入到α-氰基丙烯酸酯膠粘中，利用微納米尺寸核殼粒子增強α-氰基丙烯酸酯膠粘的韌性和抗沖擊性能。采用本發(fā)明制造的α-氰基丙烯酸酯膠粘劑，不僅具有良好的韌性，而且具有較高的粘度，有利于粘接多孔材料和適用于寬縫隙場景。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。

一種增韌型α-氰基丙烯酸酯膠粘劑，按重量百分比，由以下組分組成：

α-氰基丙烯酸乙酯單體85-99%；

陰離子聚合阻聚劑0.001-10%；

自由基聚合阻聚劑0.01-4%；

微納米尺寸核殼粒子0.01-5%。

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。

陰離子聚合阻聚劑選擇二氧化硫、三氟化硼絡合物、對甲苯磺酸、甲磺酸中的一種或幾種。

自由基聚合阻聚劑為醌、對苯二酚、對甲氧基苯酚中的一種或幾種。

微納米尺寸核殼粒子，其粒徑范圍為10納米-200微米。

微納米尺寸核殼粒子為日本NipponZeon銷售的商品名為F351核殼橡膠粒子或日本Kaneka銷售的商品名為MX154或MX257的核殼粒子。

本發(fā)明將2-氰基丙烯酸乙酯作為制備增韌型α-氰基丙烯酸酯膠粘劑的優(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)選對苯二酚。

本發(fā)明提供的利用微納米核殼粒子增韌型α-氰基丙烯酸酯膠粘劑，還可以包含其他助劑，其他助劑為增粘劑、耐熱劑、增強劑、偶聯(lián)劑、香料等。

實施例1：

在重量含量為93.95%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加5%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、1%的自由基聚合阻聚劑對苯二酚、0.05%的F351，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為15.9MPa，剝離強度（10號鋼）為13.6N/25mm。

實施例2：

在重量含量為98.35%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、1.5%的自由基聚合阻聚劑對苯二酚、0.1%的F351，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為32.1MPa，剝離強度（10號鋼）為26.7N/25mm。

實施例3：

在重量含量為98.45%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苯二酚、0.5%的F351，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為22.1MPa，剝離強度（10號鋼）為20.7N/25mm。

實施例4：

在重量含量為98.9%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、0.5%的自由基聚合阻聚劑對苯二酚、0.1%的MX154，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為18.1MPa，剝離強度（10號鋼）為19.7N/25mm。

實施例5：

在重量含量為96.45%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、3%的自由基聚合阻聚劑對苯二酚、0.5%的MX154，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為35.2MPa，剝離強度（10號鋼）為24.3N/25mm。

實施例6：

在重量含量為98.9%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苯二酚、1.0%的MX154，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為26.1MPa，剝離強度（10號鋼）為20.7N/25mm。

實施例7：

在重量含量為93.95%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、1.0%的自由基聚合阻聚劑對苯二酚、5.0%的MX154，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為32.9MPa，剝離強度（10號鋼）為24.1N/25mm。

實施例8:

在重量含量為86.0%的氰基丙烯酸乙酯單體中添加5.0%的陰離子聚合阻聚劑二氧化硫、4.0%的自由基聚合阻聚劑對苯二酚、5.0%的MX154，在配膠釜中混合攪拌均勻，制得膠液。

拉伸剪切強度（錳鋼）為30.9MPa，剝離強度（10號鋼）為20.5N/25mm。

從以上實施例可以看出：微納米核殼粒子（F351和MX154）可以增強氰基丙烯酸酯的粘接剪切強度和T型剝離強度，即提高韌性；F351為0.1%時增韌效果最優(yōu)，含量過多或過少都會降低增韌效果。MX154為0.5%時增韌效果最優(yōu)，含量過多或過少都會降低增韌效果。