CN102382579A

CN102382579A - 具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶及其制备方法

Info

Publication number: CN102382579A
Application number: CN2011101675250A
Authority: CN
Inventors: 林春霞; 王建斌; 解海华
Original assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Current assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2012-03-21

Abstract

本发明涉及一种具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶及其制备方法。所述丙烯酸酯结构胶的制备包括A组分和B组分的制备：将丙烯酸酯单体，甲基丙烯酸，弹性体，增韧剂和阻聚剂投入搅拌釜中，然后加入促进剂、助促进剂，继续搅拌后，加入填料，继续搅拌成为均匀体后即可制得A组分；将丙烯酸酯单体，甲基丙烯酸，增韧剂，阻聚剂，抗氧剂和偶联剂投入搅拌釜中，然后加入引发剂，继续搅拌后，加入填料，继续搅拌成为均匀体后即可制得B组分。通过使用本发明所制得的双组份丙烯酸酯结构胶的固化后强度较常规的双组份丙烯酸酯结构胶要高出50%以上，另外，本产品具有良好的触变性，尤其适用于立面施胶，从而避免了污染工件，也减少了浪费。

Description

具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸酯结构胶及其制备方法，尤其涉及一种具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶及其制备方法。

背景技术

丙烯酸酯结构胶具有可室温固化且固化速度可调，施工方便，可粘接多种基材，而且粘接强度高，被粘接表面不需严格处理的优点，因此其在各种工业场合有着广泛的用途，本文着重讲述的是丙烯酸酯结构胶在铁路钢轨连接方面的应用。虽然丙烯酸酯结构胶已在铁路钢轨连接上应用多年，但随着火车提速，运输量的日益增加，为了保证旅客的人身安全和货物的安全运送，就对钢轨的使用寿命和安全性提出了更高、更严格的要求，也就是说对钢轨复合接头用胶提出了更高的要求，铁道部新颁布的标准TB/T 2975-2010中对铁轨现场用胶黏剂性能要求做出了详细的说明。

发明内容

本发明针对目前对丙烯酸酯结构胶的性能提出更高要求的需求，提供一种具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，所述丙烯酸酯结构胶包括A组分和B组分，其中，A组分和B组分的重量比为1∶1：

所述A组分的制备方法包括：将40～60重量份的丙烯酸酯单体，10～20重量份的甲基丙烯酸，5～10重量份的弹性体，15～30重量份的增韧剂和0.01～0.1重量份的阻聚剂投入搅拌釜中，在40～50℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入2～10重量份的促进剂、0.5～1重量份的助促进剂，继续搅拌1小时，混合均匀后，加入5～10重量份的填料，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可；

所述B组分的制备方法包括：将50～70重量份的丙烯酸酯单体，5～10重量份的甲基丙烯酸，15～30重量份的增韧剂，0.01～0.1重量份的阻聚剂，0.5～1.5重量份的抗氧剂和0.5～2重量份的偶联剂投入搅拌釜中，在40～50℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入0.5～2重量份的引发剂，继续搅拌0.5小时，混合均匀后，加入5～10重量份的填料，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟基酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯和三官能团丙烯酸酯中一种或多种的混合物。

进一步，所述弹性体为丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯丁橡胶、聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶中一种或多种的混合物。

进一步，所述增韧剂为ABS树脂、MBS树脂、SBS树脂中一种或多种的混合物；所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基对甲苯酚和2，5-二甲基对苯二酚中一种或多种的混合物。

进一步，所述促进剂为硫脲类、胺类、金属有机化合物、磷化合物中一种或几种的混合物；所述助促进剂为邻苯磺酰亚胺。

进一步，所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮中一种或几种的混合物。

进一步，所述抗氧剂为受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类、硫酯类中一种或几种的混合物。

进一步，所述填料为碳酸钙、硅微粉、气相二氧化硅、滑石粉和硅酸铝中一种或几种的混合物。

进一步，所述偶联剂为重量比为4∶1的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的混合物。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶由上述的重量比为1∶1的A组分和B组分在常温条件下直接混合均匀制成，所述A组分和B组分在10～15分钟后就会发生固化反应生成结构胶，所述结构胶的拉伸剪切强度≥35MPa，浮动剥离强度≥6kN/m。

本发明的有益效果是：本发明所采用的生产工艺简单，能耗低，通过使用本发明所制得的双组份丙烯酸酯结构胶与已有技术相比，本产品具有适宜的操作期，同时又可以快速定位，而且其固化后强度较常规的双组份丙烯酸酯结构胶要高出50％以上，另外，本产品具有良好的触变性，尤其适用于立面施胶，从而避免了污染工件，也减少了浪费。

附图说明

图1为本发明具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶和市售改性丙烯酸酯结构胶常温条件下24小时固化曲线对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

A组份的制备方法是：将37份甲基丙烯酸甲酯，3份环氧丙烯酸酯，10份甲基丙烯酸，5份丁腈橡胶，15份ABS树脂，0.01份对苯二酚投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入2份四甲基硫脲，0.5份邻苯磺酰亚胺，继续搅拌1小时，混合均匀后，加入4.5份滑石粉和0.5份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

B组份的制备方法是：将46份甲基丙烯酸甲酯，4份环氧丙烯酸酯，5份甲基丙烯酸，15份ABS树脂，0.01份对苯二酚，0.5份抗氧剂246，0.4份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.1份乙烯基三甲氧基硅烷投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入0.5份异丙苯过氧化氢，继续搅拌0.5小时，混合均匀后，加入4.5份滑石粉和0.5份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

实施例2

A组份的制备方法是：将50份甲基丙烯酸甲酯，10份聚氨酯丙烯酸酯，20份甲基丙烯酸，10份氯磺化聚乙烯橡胶，20份ABS树脂，10份MBS树脂，0.1份对羟基苯甲醚投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入10份四甲基硫脲，1份邻苯磺酰亚胺，继续搅拌1小时，混合均匀后，加入6份硅微粉、3份碳酸钙和1份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

B组份的制备方法是：将60份甲基丙烯酸甲酯，10份聚氨酯丙烯酸酯，10份甲基丙烯酸，20份ABS树脂，10份MBS树脂，0.1份对羟基苯甲醚，1.5份抗氧剂1010，1.6份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.4份乙烯基三甲氧基硅烷投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入2份过氧化甲乙酮，继续搅拌0.5小时，混合均匀后，加入6份硅微粉，3份碳酸钙和1份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

实施例3

A组份的制备方法是：将47份甲基丙烯酸甲酯，3份甲基丙烯酸羟乙酯，15份甲基丙烯酸，7.5份丁腈橡胶，22.5份剂ABS树脂，0.055份对苯二酚投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入6份四甲基硫脲，0.75份邻苯磺酰亚胺，继续搅拌1小时，混合均匀后，加入6.5份硅微粉和1份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

B组份的制备方法是：将57份甲基丙烯酸甲酯，3份甲基丙烯酸羟乙酯，7.5份甲基丙烯酸，22.5份ABS树脂，0.055份对苯二酚，1份抗氧剂246，1.0份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.25份乙烯基三甲氧基硅烷投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入1.25份异丙苯过氧化氢，继续搅拌0.5小时，混合均匀后，加入6.5份硅微粉和1份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

如图1所示，在相同固化条件下，实施例3在2小时左右即可达到24小时固化强度的85％以上，而市售改性丙烯酸酯胶则需要9～10小时才能达到24小时固化强度的85％。

实施例4

A组份的制备方法是：将45份甲基丙烯酸甲酯，5份乙氧化双酚A二丙烯酸酯，15份甲基丙烯酸，7.5份氯丁橡胶，22.5份ABS树脂，0.055份2，6-二叔丁基对甲苯酚投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入6份N，N-二甲基对甲苯胺，0.75份邻苯磺酰亚胺，继续搅拌1小时，混合均匀后，加入6.5份碳酸钙和1份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

B组份的制备方法是：将57份甲基丙烯酸甲酯，3份乙氧化双酚A二

丙烯酸酯，7.5份甲基丙烯酸，22.5份ABS树脂，0.055份2，6-二叔丁基对甲苯酚，0.7份抗氧剂1010，0.3份抗氧剂168，1.0份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.25份乙烯基三甲氧基硅烷投入搅拌釜中，在45℃条件下以300转/分的速度搅拌30小时，使之成为均匀一体，然后加入1.25份过氧化苯甲酰，继续搅拌0.5小时，混合均匀后，加入6.5份碳酸钙和1份气相二氧化硅，继续搅拌1小时，物料成为均匀体后即可。

通过下面的试验测试本发明的触变性高强度丙烯酸酯结构胶的性能。

试验实施例1

拉伸剪切强度依据GB/T 7124-2008进行测试。

试验实施例2

浮动剥离强度依据GB/T 7122-1996进行测试。

试验实施例3

抗湿热老化性能依据GB/T 7124-2008进行测试。

试验实施例4

常温条件下固化曲线的绘制

将市场上用于钢轨粘接的某公司改性丙烯酸酯胶与实施例1、2、3、4进行性能对比测试，测试结果如下：

从上表的实验结果可以看出，本发明制备的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶具有较高的剪切强度和浮动剥离强度，同时还具有优异的抗湿热老化性能，应用于铁路钢轨复合绝缘接头现场粘接时，能够满足室温快速固化及高强度的性能要求，其性能不仅超过了中华人民共和国铁道行业标准TB/T 2975-2010中对现场用胶黏剂的物理力学性能的要求，而且还达到了该标准中对绝缘槽板的物理力学性能的更高要求：剪切强度≥35MPa，浮动剥离强度≥6kN/m(上述4个实施例的剪切强度和浮动剥离强度是在A组分和B组分混合发生固化反应24小时后测得的结果)，大大提高了钢轨复合接头的可靠性，从而也就减少了安全隐患。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯结构胶包括A组分和B组分，其中，A组分和B组分的重量比为1:1：

2.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟基酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯和三官能团丙烯酸酯中一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述弹性体为丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯丁橡胶、聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶中一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述增韧剂为ABS树脂、MBS树脂、SBS树脂中一种或多种的混合物；所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基对甲苯酚和2，5-二甲基对苯二酚中一种或多种的混合物。

5.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述促进剂为硫脲类、胺类、金属有机化合物、磷化合物中一种或几种的混合物；所述助促进剂为邻苯磺酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮中一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类、硫酯类中一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述填料为碳酸钙、硅微粉、气相二氧化硅、滑石粉和硅酸铝中一种或几种的混合物。

9.根据权利要求1所述的具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为重量比为4:1的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的混合物。

10.一种具有高强度且触变性好的丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述结构胶由如权利要求1至9任一所述的重量比为1:1的A组分和B组分在常温条件下直接混合均匀制成，所述A组分和B组分在10～15分钟后就会发生固化反应生成结构胶，所述结构胶的拉伸剪切强度≥35MPa，浮动剥离强度≥6kN/m。