CN114933876A - 一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空材料技术领域，具体介绍了一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂，包括以下重量份原料：10‑15份羟基丙烯酸树脂，1‑3份偶联剂，1‑2份润滑剂，0.5‑0.8份交联助剂，0.1‑0.3份低温助剂，0.05‑0.1份稳定剂，0.3‑0.8份成膜助剂，0.1‑0.3份增强剂，其中，去离子水的份量为5‑10份，本发明主要成分羟基丙烯酸树脂在成膜助剂以及润滑剂的共同作用下，可在助剂分子表面形成均匀连续的保护膜，提高其塑性；本发明使用的交联助剂便于其与其他助剂进行架接；本发明采用的低温助剂可提高助剂耐低温性能，稳定剂可提供助剂耐高温性能；本发明采用的增强剂高密度聚乙酯或聚酰亚胺改性接枝用于丙烯酸类胶中，可提高胶粘剂的耐高、低温性能。

Description

一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及航空材料加工技术领域，具体为一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂及其制备方法。

背景技术

航空材料是研制生产航空产品的物质保障，也是使航空产品达到人们期望的性能、使用寿命与可靠性的技术基础。由于航空材料的基础地位，以及其对航空产品贡献率的不断提高，航空材料与航空发动机、信息技术成为并列的三大航空关键技术之一，也是对航空产品发展有重要影响的六项技术之一。

航空材料对其使用的粘胶剂要求极高，丙烯酸酯胶为航空材料所用粘胶剂中的一种，丙烯酸酯胶是指那些含有氢酯基的丙烯酸酯单体(如甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯和丙烯酸一2一乙基己酯)为主体材料，并与不饱和烯烃类单体(如：苯乙烯，丙烯腈或醋酸乙烯等)共聚而成，再加入适量助剂而制备成的黏附性物质，然而现有的助剂在耐温性能方面有所不足，部分助剂可以耐高温、但不能耐低温，部分助剂可以耐低温、但不能耐高温，在此基础上，本申请人研发了一种既能耐高温、同时也能耐低温助剂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂及其制备方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂，包括以下重量份原料：

羟基丙烯酸树脂 10-15份

偶联剂 1-3份

润滑剂 1-2份

交联助剂 0.5-0.8份

低温助剂 0.1-0.3份

稳定剂 0.05-0.1份

成膜助剂 0.3-0.8份

增强剂 0.1-0.3份

其中，去离子水的份量为5-10份 。

进一步的改进在于，所述偶联剂为丙基氧基硅烷或环氧基硅烷中的一种。

进一步的改进在于，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺或聚乙烯蜡中的至少一种。

进一步的改进在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的混合物，且过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的质量比为（2-2.4）：1。

进一步的改进在于，所述低温助剂为尼龙增韧剂或马来酸酐、丙烯酸酯双官能团接枝乙烯类弹性体中的至少一种。

进一步的改进在于，所述稳定剂为玻璃纤维或脂肪酸山梨坦中的一种。

进一步的改进在于，所述成膜助剂为乙二醇一丁醚或丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇苯醚中的至少一种。

进一步的改进在于，所述增强剂为高密度聚乙烯或聚酰亚胺改性接枝中的一种，其中，聚酰亚胺改性接枝聚合后具有耐高低温特性。

本发明还提供了一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取10-15份羟基丙烯酸树脂，1-3份偶联剂，1-2份润滑剂，0.5-0.8份交联助剂，0.1-0.3份低温助剂，0.05-0.1份稳定剂，0.3-0.8份成膜助剂，0.1-0.3份增强剂，5-10份去离子水，备用；

（2）向搅拌缸A中依次加入10-15份羟基丙烯酸树脂、1-3份偶联剂、0.5-0.8份交联助剂、0.1-0.3份低温助剂、0.3-0.8份成膜助剂以及1-3份去离子水以及0.5-1份润滑剂，搅拌30-40min，搅拌至均匀；

（3）向搅拌缸B中依次加入0.05-0.1份稳定剂、剩余量的润滑剂以及去离子水，搅拌均匀后继续加入0.1-0.3份增强剂，继续搅拌至均匀；

（4）将搅拌缸B中的混合物倒入到搅拌缸A中，边倒入边搅拌，搅拌至均匀，静置后得到一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用的主料羟基丙烯酸树脂对应的架接部位的耐久性、抗开裂性及抗高低温冲击性能最佳；

本发明采用的主要成分羟基丙烯酸树脂在成膜助剂以及润滑剂的共同作用下，可在助剂分子表面形成均匀连续的保护膜，提高其塑性（架接性能）；

本发明使用的交联助剂采用过氧化二异丙苯和亚磷酸三苯酯的混合物，其中亚磷酸三苯酯起到抑制副反应发生，过氧化二异丙苯的加入，使得羟基丙烯酸树脂分子链之间形成桥键，从而便于其与其他助剂进行架接；

本发明采用的低温助剂为尼龙增韧剂或马来酸酐、丙烯酸酯双官能团接枝乙烯类弹性体，可提高助剂耐低温性能，稳定剂为玻璃纤维或脂肪酸山梨坦，可提供助剂耐高温性能；

本发明采用的增强剂高密度聚乙酯或聚酰亚胺改性接枝用于丙烯酸类胶中，可提高胶粘剂的耐高、低温性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

本实施例提供了一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取10份羟基丙烯酸树脂，1份丙基氧基硅烷，1份季戊四醇硬脂酸酯，0.5份交联助剂，0.1份尼龙增韧剂，0.05份玻璃纤维，0.3份乙二醇一丁醚，0.1份高密度聚乙烯，5份去离子水，备用，其中，交联剂为过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的混合物，且过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的质量比为2：1；

（2）向搅拌缸A中依次加入10份羟基丙烯酸树脂、1份丙基氧基硅烷、0.5交联助剂、0.1份尼龙增韧剂、0.3份乙二醇一丁醚、1份去离子水以及0.5份季戊四醇硬脂酸酯，搅拌30min，搅拌至均匀；

（3）向搅拌缸B中依次加入0.05份玻璃纤维、剩余量的季戊四醇硬脂酸酯以及去离子水，搅拌均匀后继续加入0.1份高密度聚乙烯，继续搅拌至均匀；

（4）将搅拌缸B中的混合物倒入到搅拌缸A中，边倒入边搅拌，搅拌至均匀，静置后得到实施例1。

实施例2

（1）称取15份羟基丙烯酸树脂，3份环氧基硅烷，2份乙撑双硬脂酸酰胺，0.8份交联助剂，0.3份马来酸酐、丙烯酸酯双官能团接枝乙烯类弹性体，0.1份脂肪酸山梨坦，0.8份丙二醇丁醚，0.3份聚酰亚胺改性接枝，10份去离子水，备用，其中，交联剂为过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的混合物，且过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的质量比为2.4：1；

（2）向搅拌缸A中依次加入15份羟基丙烯酸树脂、3份环氧基硅烷、0.8份交联助剂、0.3份马来酸酐、丙烯酸酯双官能团接枝乙烯类弹性体、0.8份丙二醇丁醚、3份去离子水以及1份乙撑双硬脂酸酰胺，搅拌40min，搅拌至均匀；

（3）向搅拌缸B中依次加入0.1份脂肪酸山梨坦、剩余量的乙撑双硬脂酸酰胺以及去离子水，搅拌均匀后继续加入0.3份聚酰亚胺改性接枝，搅拌至均匀；

（4）将搅拌缸B中的混合物倒入到搅拌缸A中，边倒入边搅拌，搅拌至均匀，静置后得到实施例2。

实施例3

（1）称取12份羟基丙烯酸树脂，2份丙基氧基硅烷，1.5份聚乙烯蜡，0.6份交联助剂，0.2份尼龙增韧剂，0.07份玻璃纤维，0.6份丙二醇苯醚，0.2份聚酰亚胺改性接枝，7份去离子水，备用，其中，交联剂为过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的混合物，且过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的质量比为2.1：1；

（2）向搅拌缸A中依次加入,12份羟基丙烯酸树脂、2份丙基氧基硅烷、0.6份交联助剂、0.2份尼龙增韧剂、0.6份丙二醇苯醚以及2份去离子水以及0.7份聚乙烯蜡，搅拌35min，搅拌至均匀；

（3）向搅拌缸B中依次加入0.07份玻璃纤维、剩余量的聚乙烯蜡以及去离子水，搅拌均匀后继续加入0.2份聚酰亚胺改性接枝，搅拌至均匀；

（4）将搅拌缸B中的混合物倒入到搅拌缸A中，边倒入边搅拌，搅拌至均匀，静置后得到实施例3。

实施例4

（1）称取12份羟基丙烯酸树脂，2份环氧基硅烷，2份季戊四醇硬脂酸酯，0.8份交联助剂，0.2份马来酸酐、丙烯酸酯双官能团接枝乙烯类弹性体，0.07份玻璃纤维，0.6份乙二醇一丁醚，0.2份聚酰亚胺改性接枝，8份去离子水，备用，其中，交联剂为过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的混合物，且过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的质量比为,2.3：1；

（2）向搅拌缸A中依次加入12份羟基丙烯酸树脂、2份环氧基硅烷、0.8份交联助剂、0.2份马来酸酐、丙烯酸酯双官能团接枝乙烯类弹性体、0.6份乙二醇一丁醚以及1份去离子水以及0.5份季戊四醇硬脂酸酯，搅拌30min，搅拌至均匀；

（3）向搅拌缸B中依次加入0.07份玻璃纤维、剩余量的季戊四醇硬脂酸酯以及去离子水，搅拌均匀后继续加入0.2份聚酰亚胺改性接枝，搅拌至均匀；

（4）将搅拌缸B中的混合物倒入到搅拌缸A中，边倒入边搅拌，搅拌至均匀，静置后得到实施例4。

对比例1：对比例1与实施例3的区别在于：对比例1的区别在于缺少1.5份聚乙烯蜡。

对比例2：对比例2与实施例3的区别在于：对比例2的区别在于缺少0.6份交联助剂。

对比例3：对比例3与实施例3的区别在于：对比例3的区别在于缺少0.2份尼龙增韧剂。

对比例4：对比例4与实施例3的区别在于：对比例4的区别在于缺少0.07份玻璃纤维。

对比例5：对比例5与实施例3的区别在于：对比例5的区别在于缺少0.6份丙二醇苯醚。

对比例6：对比例6与实施例3的区别在于：对比例5的区别在于缺少0.2份聚酰亚胺改性接枝。

性能测试

将上述具体实施方式将实施例1-4和对比例1-6进行制作，在其他辅料以及工艺相同的条件下将实施1-4和对比例1-6制成丙烯酸粘接剂，对丙烯酸粘接剂的具体性能进行检测。

1.剪切强度测试方法：将各类基材裁剪成25mm×100mm尺寸的标准片状，然后将混合均匀的结构胶均匀涂于剪切片上，搭接12.5mm×25mm的粘结区域。施加100N外力在23℃条件下固化24小时，固化完成后，用拉伸试验机夹紧样品未搭接区域，以5mm/min速度测试样品的拉伸剪切强度；

2.冷、热剪切强度测试方法：制样方法与剪切强度测试方法相同，测试时使用拉力试验机自带的烘箱或制冷箱将夹具及样品加热或降温至所设定温度，而后将样品夹在夹具上，关闭烘箱，再加热或冷却至设定温度，再进行剪切强度测试，测试结果如下表：

由上表可知，实施例1-4和对比例1-6在常温下其粘胶能力相近，但在高温150℃以及低温-30℃的条件下，实施例1-4依然保持良好的粘胶性能，而对比例1-6的粘胶能力有所减弱。

尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (9)

1.一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂，其特征在于，包括以下重量份原料：

羟基丙烯酸树脂 10-15份

偶联剂 1-3份

润滑剂 1-2份

交联助剂 0.5-0.8份

低温助剂 0.1-0.3份

稳定剂 0.05-0.1份

成膜助剂 0.3-0.8份

增强剂 0.1-0.3份

其中，去离子水的份量为5-10份 。

2.根据权利要求1所述的一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂，其特征在于，所述偶联剂为丙基氧基硅烷或环氧基硅烷中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺或聚乙烯蜡中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的混合物，且过氧化二异丙苯与亚磷酸三苯酯的质量比为（2-2.4）：1。

5.根据权利要求1所述的一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂，其特征在于，所述低温助剂为尼龙增韧剂或马来酸酐、丙烯酸酯双官能团接枝乙烯类弹性体中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂，其特征在于，所述稳定剂为玻璃纤维或脂肪酸山梨坦中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂，其特征在于，所述成膜助剂为乙二醇一丁醚或丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇苯醚中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂，其特征在于，所述增强剂为高密度聚乙烯或聚酰亚胺改性接枝中的一种。

9.一种根据权利要求1-8任一所述的添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称取10-15份羟基丙烯酸树脂，1-3份偶联剂，1-2份润滑剂，0.5-0.8份交联助剂，0.1-0.3份低温助剂，0.05-0.1份稳定剂，0.3-0.8份成膜助剂，0.1-0.3份增强剂，5-10份去离子水，备用；

（2）向搅拌缸A中依次加入10-15份羟基丙烯酸树脂、1-3份偶联剂、0.5-0.8份交联助剂、0.1-0.3份低温助剂、0.3-0.8份成膜助剂以及1-3份去离子水以及0.5-1份润滑剂，搅拌30-40min，搅拌至均匀；

（3）向搅拌缸B中依次加入0.05-0.1份稳定剂、剩余量的润滑剂以及去离子水，搅拌均匀后继续加入0.1-0.3份增强剂，继续搅拌至均匀；

（4）将搅拌缸B中的混合物倒入到搅拌缸A中，边倒入边搅拌，搅拌至均匀，静置后得到一种添加航空丙烯酸类胶的耐高低温助剂。