CN104356992A - 一种厌氧胶、制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及胶黏剂领域，特别涉及一种厌氧胶及其制备方法。本发明的厌氧胶包括40-100份改性甲基丙烯酸，0.8-5份引发剂，1-4份促进剂，0.5-2份助促进剂。本发明利用聚氨酯改性环氧树脂对甲基丙烯酸进行改性，具体制备方法为将聚氨酯改性环氧树脂加入反应釜中并加热至60℃-65℃，加入对苯二酚，待对苯二酚完全溶解后，加入甲基丙烯酸，继续升温至70℃-80℃时加入三乙胺混合均匀；升温至80-85℃，反应1-3h，然后再升温至98-100℃反应2-4h，即得改性甲基丙烯酸。本发明提供的厌氧胶具有良好的韧性和耐低温性能，同时还有较高的拉伸强度、剪切强度以及抗冲击强度。

Description

一种厌氧胶、制备方法及应用

技术领域

本发明涉及胶黏剂领域，特别涉及一种厌氧胶、制备方法及应用。

背景技术

厌氧胶，指与氧气或空气接触时不会固化，一旦隔绝空气后就迅速聚合变成交联状的固体聚合物。所谓“厌氧”是指这种胶在使用时隔绝氧气。

厌氧胶主要由丙烯酸酯类单体、引发剂、促进剂、稳定剂组成，还可根据需要添加其他助剂如填料、染料和颜料、增稠剂、增塑剂、触变剂及紫外光吸收剂等。

丙烯酸酯类单体是厌氧胶的主要成分，约占其总配比量的90％以上，这类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸的双酯或某些特殊的丙烯酸酯(甲基丙烯酸羟丙酯)等。

厌氧胶(丙烯酸酯类单体)的品种繁多，但现在市场上通常使用的厌氧胶多为以下两类：

(1)丙烯酸或甲基丙烯酸和环氧树脂形成的环氧丙烯酸酯，这类单体有良好的耐温性，耐介质性，粘接强度较高，但冲击韧性较差。

(2)甲基丙烯酸羟乙酯或羟丙酯和异氰酸化合物形成的丙烯酸氨基甲酸酯，这类单体配制的具有良好的耐低温性，耐冲击性，但强度不高，耐介质性能差，特别是耐酸碱性能往往不如环氧型。

目前市场上的增韧型厌氧胶往往是由上述两类单体复配而成，但相容性较差，黏度较大，且丙烯酸氨基甲酸酯合成工艺还不成熟，急需开发一种新型的厌氧胶。

发明内容

本发明的目的是提供一种厌氧胶、制备方法及应用。

为达到本发明的目的，具体采用如下的技术方案：一种厌氧胶，按重量份，包括以下组分：40-100份改性甲基丙烯酸，0.8-5份引发剂，1-4份促进剂，0.5-2份助促进剂。

优选的，本发明的厌氧胶，按重量份，包括以下组分：50-70份改性甲基丙烯酸，3-5份引发剂，1.5-4份促进剂，0.5-2份助促进剂。

本发明提供的厌氧胶除包括上述的改性甲基丙烯酸、引发剂、促进剂、助促进剂外，还可根据需要添加其他助剂，所述其他助剂包括填料、颜料、增稠剂、增塑剂、触变剂中的一种或几种，优选包括颜料、增稠剂和触变剂。

更优选的，本发明的厌氧胶，按重量份，包括以下组分：50-70份改性甲基丙烯酸，2-5份引发剂，2-4份促进剂，0.5-2份助促进剂，0.1-1份颜料，0.5-2份增稠剂，1-3份触变剂。

具体的，所述引发剂选自叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢或过氧化甲乙酮中的一种；优选异丙苯过氧化氢。

所述促进剂选自三乙胺、三乙醇胺或N，N-二甲基苯胺中的一种，优选N，N-二甲基苯胺。

所述助促进剂选自糖精。

本发明中的填料、颜料、增稠剂、增塑剂、触变剂可选用现有技术中的所有产品。

优选的，所述颜料选自孔雀石绿、紫林艳绿中的一种或两种，优选孔雀石绿。

优选的，所述增稠剂为超细四氟乙烯粉末。

优选的，所述触变剂为气相二氧化硅。

本发明所述改性甲基丙烯酸的制备方法包括以下步骤：

(1)将150-200质量份聚氨酯改性环氧树脂加入反应釜中并加热至60℃-65℃，加入0.05-0.5质量份对苯二酚，待对苯二酚完全溶解后，加入50-100质量份的甲基丙烯酸，继续升温至70℃-80℃时加入1-5质量份三乙胺混合均匀；

(2)升温至80-85℃，反应1-3h，然后再升温至85-100℃反应2-4h，即得改性甲基丙烯酸。

在上述改性甲基丙烯酸的制备方法中，优选地，步骤(2)升温至80-85℃，反应1-3h，然后再升温至98-100℃反应2-4h，即得改性甲基丙烯酸。

本发明改性甲基丙烯酸的制备方法中所用的聚氨酯改性环氧树脂可选用现有技术中所有的聚氨酯改性环氧树脂，优选冲击强度≥0.5KJ/cm³的聚氨酯改性环氧树脂。

更具体的，所述聚氨酯改性环氧树脂的制备方法为：将环氧树脂加入反应釜中并加热至70℃-80℃后，将相当于环氧树脂重量5％-10％的聚氨酯加入环氧树脂中反应2-4h，冷却至40℃以下时，出料，即得。

本发明聚氨酯改性环氧树脂的制备方法中所用的聚氨酯可选用现有技术中所有的聚氨酯。优选拉伸强度：钢-钢≥3Mpa、剪切强度：钢-钢≥0.8Mpa的聚氨酯。

更具体的，聚氨酯的制备方法为：使质量比为4:1-3:1的聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯(TDI)在70℃-80℃的条件下反应2-3h，即得。

其中，所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇或聚醚三醇中的一种。

本发明利用聚氨酯改性环氧树脂对甲基丙烯酸进行改性，得到改性甲基丙烯酸，然后再利用改性甲基丙烯酸合成厌氧胶，本发明提供的厌氧胶具有良好的韧性和耐低温性能，同时还有较高的拉伸强度、剪切强度以及抗冲击强度。

本发明的厌氧胶是一种新型的密封胶黏剂，不仅能起密封作用，而且还能起到粘接、固定和浸透作用。这类新型厌氧胶固化后具有一定柔性，有利于震动条件下长期工作，并能承受冷热交替的恶劣工况；粘接力较小，利于拆卸；而且储存稳定性提高。

本发明所述厌氧胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将改性甲基丙烯酸置于反应釜内，加热至20℃-30℃，再加入引发剂、促进剂、助促进剂，搅拌；

(2)、待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温，即得厌氧胶；或者在步骤(1)的基础上待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温，加入其他助剂，机械搅拌均匀，直至固体溶解，各组分分散均匀，即厌氧胶。

本发明厌氧胶的制备方法，工艺更简单易操作。

本发明的厌氧胶可以应用于温度较高，震动较大的法兰面密封、管螺纹密封及真空加压***密封等密封条件恶劣的工况。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例中的厌氧胶按重量份，包括以下组分：50份改性甲基丙烯酸，1份叔丁基过氧化物，1份三乙胺，0.8份糖精。

实施例2

本实施例中，厌氧胶按重量份，包括以下组分：70份改性甲基丙烯酸，3份异丙苯过氧化氢，2.5份N，N-二甲基苯胺，1.5份糖精。

实施例3

本实施例中，厌氧胶按重量份，包括以下组分：100份改性甲基丙烯酸，5份过氧化甲乙酮，4份三乙醇胺，2份糖精。

实施例4

本实施例中，厌氧胶按重量份，包括以下组分：60份改性甲基丙烯酸，3份异丙苯过氧化氢，3份N，N-二甲基苯胺，1.5份糖精，0.5份孔雀石绿颜料，1份超细四氟乙烯粉末，2份气相二氧化硅。

实施例5

实施例1厌氧胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性甲基丙烯酸置于反应釜内，加热至30℃，再加入引发剂、促进剂、助促进剂，搅拌；

(2)待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温。

实施例6

实施例2厌氧胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性甲基丙烯酸置于反应釜内，加热至20℃，再加入引发剂、促进剂、助促进剂，搅拌；

(2)待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温。

实施例7

实施例3厌氧胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性甲基丙烯酸置于反应釜内，加热至26℃，再加入引发剂、促进剂、助促进剂，搅拌；

(2)待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温。

实施例8

实施例4厌氧胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性甲基丙烯酸置于反应釜内，加热至26℃，再加入引发剂、促进剂、助促进剂，搅拌；

(2)待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温。

(3)加入孔雀石绿颜料、超细四氟乙烯粉末和气相二氧化硅，机械搅拌均匀，直至固体溶解，各组分分散均匀，再装入聚乙烯瓶中。

实施例9：制备改性甲基丙烯酸

①将200kg改性环氧树脂加入反应釜中并加热，内温60℃时加入0.12kg对苯二酚；

②待对苯二酚完全溶解之后，加入60kg甲基丙烯酸，继续升温，70℃时加入2kg三乙胺混合均匀；

③调温至80-85℃，反应3h，继续升温至88℃反应4h，即得。

实施例10：制备改性甲基丙烯酸

①将150kg改性环氧树脂加入反应釜中并加热，内温60℃时加入0.08kg对苯二酚；

②待对苯二酚完全溶解之后，加入65kg甲基丙烯酸，继续升温，70℃时加入1kg三乙胺混合均匀；

③调温至80-85℃，反应2.5h，继续升温至98-100℃反应4h，即得。

实施例11：制备改性甲基丙烯酸

①将180kg改性环氧树脂加入反应釜中并加热，内温60℃时加入0.30kg对苯二酚；

②待对苯二酚完全溶解之后，加入100kg甲基丙烯酸，继续升温，70℃时加入3kg三乙胺混合均匀；

③调温至80-85℃，反应3h，继续升温至98-100℃反应4h，即得。

实施例12：制备聚氨酯改性环氧树脂

①将90kg环氧树脂加入反应釜中；

②加热至80℃时，将用于步骤1已经制备完成的5kg聚氨酯胶黏剂加入环氧树脂中反应4h。

③冷却至40℃以下时，出料，即得。

实施例13：制备聚氨酯改性环氧树脂

①将100kg环氧树脂加入反应釜中；

②加热至80℃时，将用于步骤1已经制备完成的8kg聚氨酯胶黏剂加入环氧树脂中反应3.5h。

③冷却至40℃以下时，出料，即得。

实施例14：制备聚氨酯改性环氧树脂

①将100kg环氧树脂加入反应釜中；

②加热至80℃时，将用于步骤1已经制备完成的8kg聚氨酯胶黏剂加入环氧树脂中反应3.5h。

③冷却至40℃以下时，出料，即得。

实施例15：制备聚氨酯

②「醚多元醇160kg加入反应釜中；

②加入49kg的TDI，加热至80℃，反应3h，即得。

实验例

对实施例5-实施例8制备得到的厌氧胶进行扭矩强度的测定、固化速度试验和储存时间测定，实验方法分别为GB/T 18747.1-2002、HB5325-85和参照企业标准。其中储存时间的测定为：将胶液2ml注入8ml聚乙烯试管中，放入80±2℃热风循环烘箱内，经1h不凝胶，即认为该胶有一年的储存期。具体实验结果如下：

项目	牵出扭矩/N.m	破坏扭矩/N.m	初固时间/min	储存时间/Y
					实施例5	15	13	1	0.5
实施例6	19	13	5	1
					实施例7	18	16	7	1
实施例8	22	15	4	1

由以上数据可以看出，本发明的厌氧胶保留了环氧型的高强度和聚氨酯的柔韧性，强度适中利于拆卸，具有良好的耐压密封性，且随着时间的增长而提高。可以应用于温度较高，震动较大的法兰面密封、管螺纹密封及真空加压***密封等密封条件恶劣的工况。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种厌氧胶，其特征在于，按重量份，包括以下组分：40-100份改性甲基丙烯酸，0.8-5份引发剂，1-4份促进剂，0.5-2份助促进剂。

2.根据权利要求1所述的厌氧胶，其特征在于，按重量份，包括以下组分：50-70份改性甲基丙烯酸，3-5份引发剂，1.5-4份促进剂，0.5-2份助促进剂。

3.根据权利要求1所述的厌氧胶，其特征在于，还包括其他助剂，所述其他助剂包括填料、颜料、增稠剂、增塑剂、触变剂中的一种或几种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的厌氧胶，其特征在于，所述引发剂选自叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢或过氧化甲乙酮中的一种；优选异丙苯过氧化氢。

5.根据权利要求1-3任一项所述的厌氧胶，其特征在于，所述促进剂选自三乙胺、三乙醇胺或N，N-二甲基苯胺中的一种，优选N，N-二甲基苯胺；所述助促进剂选自糖精。

6.根据权利要求1-3任一项所述的厌氧胶，其特征在于，所述改性甲基丙烯酸的制备方法包括以下步骤：

(1)将150-200质量份聚氨酯改性环氧树脂加入反应釜中并加热至60℃-65℃，加入0.05-0.5质量份对苯二酚，待对苯二酚完全溶解后，加入50-100质量份的甲基丙烯酸，继续升温至70℃-80℃时加入1-5质量份三乙胺混合均匀；

(2)升温至80-85℃，反应1-3h，然后再升温至85-100℃反应2-4h，即得改性甲基丙烯酸。

7.根据权利要求6所述的厌氧胶，其特征在于，步骤(1)中所述聚氨酯改性环氧树脂的制备方法为：将环氧树脂加入反应釜中并加热至70℃-80℃后，将相当于环氧树脂重量5％-10％的聚氨酯加入环氧树脂中反应2-4h，冷却至40℃以下时，出料即得。

8.根据权利要求7所述的厌氧胶，其特征在于，所述聚氨酯的制备方法为：使质量比为4:1-3:1的聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯在70℃-80℃的条件下反应2-3h，即得。

9.权利要求1-8任一项所述厌氧胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、将改性甲基丙烯酸置于反应釜内，加热至20℃-30℃，再加入引发剂、促进剂、助促进剂，搅拌；

(2)、待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温，即得厌氧胶；或者在步骤(1)的基础上待固体完全溶解后，混合均匀，冷却至室温，加入其他助剂，机械搅拌均匀，直至固体溶解，各组分分散均匀，即得厌氧胶。

10.权利要求1-8任一项所述厌氧胶在密封条件恶劣工况中的应用。