CN115627124A - 一种低白化抗冲击快干胶组合物及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低白化抗冲击快干胶组合物及制备方法；所述组合物包括以下重量份数的各组分：小分子量α‑氰基丙烯酸酯40‑80份；大分子量α‑氰基丙烯酸酯10‑50份；橡胶5‑15份。本发明通过在配方中合理调配小分子量α‑氰基丙烯酸酯和大分子量的α‑氰基丙烯酸酯的比例，同时加入一定量的高分子量橡胶，通过特定工艺，制成低白化抗冲击快干胶。解决了传统快干胶抗冲击性能差、容易产生白化现象的技术问题，从而显著改善了快干胶的使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及快干胶，具体涉及一种低白化抗冲击快干胶组合物及制备方法。
背景技术
快干胶的主要成份是α-氰基丙烯酸酯胶，它是一种单组分、低粘度、透明、常温固化的胶粘剂。粘接材料范围广泛，固化速度极快，对大多数金属、塑料、橡胶以及无机非金属材料都有良好的粘接性能，是重要的室温固化胶种之一。纯α-氰基丙烯酸酯单体形成的胶，反应速度过快，脆性大，抗冲击性能差，不能用于结构粘接。
另外，传统快干胶在施胶作业过程中，由于α-氰基丙烯酸酯胶单体的挥发性，其容易在胶面交联反应形成一层白雾，严重降低被粘物品或粘接部分的美观度，如何降低快干胶的白化率，使涂胶固化后的产品不会产生发白现象，是困扰本领域技术人员的长期问题。
目前解决上述问题的方法中,通过聚合反应，制备得到丁二烯/丙烯酸酯共聚物改性α-氰基丙烯酸乙酯预聚体，用该预聚体和α-氰基丙烯酸正丁酯按照一定比例搅拌混合均匀，得到抗冲击低白化瞬干胶。但这种方法预聚体合成所需原料，合成工艺以及提纯工艺的作业步骤比较多，同时对设备和人员操作精准度要求也比较高，特别是提纯工艺需要经过减压蒸馏、沉淀分离和超临界分离连续三种工艺，导致生产出的预聚体纯度不高，相应得到的抗冲击低白化快干胶性能不稳定。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种低白化抗冲击快干胶组合物及制备方法。本发明通过在配方中合理调配小分子量α-氰基丙烯酸酯和大分子量的α-氰基丙烯酸酯的比例，同时加入一定量的高分子量橡胶，通过采用连续搅拌分散工艺，制成性能稳定的低白化抗冲击快干胶。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种低白化抗冲击快干胶组合物，包括以下重量份数的各组分：
小分子量α-氰基丙烯酸酯 40-80份；
大分子量α-氰基丙烯酸酯 10-50份；
橡胶5-15份。
在一个实施方案中，所述小分子量α-氰基丙烯酸酯选自：α-氰基丙烯酸甲酯、α-氰基丙烯酸乙酯、α-氰基丙烯酸丙酯、α-氰基丙烯酸异丙酯、α-氰基丙烯酸烯丙酯中的一种或几种。
在一个实施方案中，所述大分子量α-氰基丙烯酸酯选自：α-氰基丙烯酸丁酯、α-氰基丙烯酸异丁酯、α-氰基丙烯酸戊酯、α-氰基丙烯酸异戊酯、α-氰基丙烯酸辛酯、α-氰基丙烯酸异辛酯、α-氰基丙烯酸甲氧基乙酯、α-氰基丙烯酸甲氧基丙酯、α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯中的一种或几种。
在一个实施方案中，所述小分子量α-氰基丙烯酸酯与大分子量α-氰基丙烯酸酯的质量比为1:1-8:1。配比过高或过低，会影响增韧效果，因为橡胶在大分子量α-氰基丙烯酸酯中的溶解度明显小于在小分子量α-氰基丙烯酸酯中的溶解度，而大分子量α-氰基丙烯酸酯的内增韧效果是远高于橡胶的外增韧效果，过高会导致橡胶的加入量明显减少，过低则会导致内增韧的显著减少，都会引起总体增韧效果的下降。
在一个实施方案中，所述橡胶选自：丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、核壳结构型共聚物橡胶、聚氨酯橡胶中的一种或几种。
本发明还提供一种低白化抗冲击快干胶组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
S1、制备预制料：将小分子量α-氰基丙烯酸酯和大分子量α-氰基丙烯酸酯混合均匀，得到预制料；
S2、所述预制料中加入橡胶，搅拌分散至溶液均匀、无颗粒，即得所述快干胶组合物。
在一个实施方案中，搅拌分散的时间为4h以上，优选4-6h。
在一个实施方案中，搅拌分散的时间为3-6h。分散速率600-1800RPM。在一些实施例中，搅拌速率20RPM,分散速率1000RPM。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)通过在小分子量α-氰基丙烯酸酯中添加大分子量的α-氰基丙烯酸酯和高分子量的橡胶，降低了快干胶的挥发性，降低了快干胶的白化问题。
2)大分子量的α-氰基丙烯酸酯具有内增韧的效果，高分子量的橡胶具有显著的外增韧效果，通过加入这两种增韧剂，增加了快干胶的抗冲击性能。
3)该方法制备的产品为低白化抗冲击快干胶，解决了传统快干胶抗冲击性能差、容易产生白化现象的技术问题，从而显著改善了快干胶的使用效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种低白化抗冲击快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 80份；
组分2 α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯 10份；
组分3 丙烯酸酯橡胶 15份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，加入组分3；
步骤三，溶解组分3：启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1500RPM，时间4H以上；
步骤四，低白化抗冲击快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：20KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：低白化。
实施例2
一种低白化抗冲击快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 40份；
组分2 α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯 40份；
组分3 丙烯酸酯橡胶 5份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，加入组分3；
步骤三，溶解组分3：启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1000RPM，时间4H以上；
步骤四，低白化抗冲击快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：15KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：低白化。
实施例3
一种低白化抗冲击快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 60份；
组分2 α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯 30份；
组分3 丁腈橡胶 10份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，加入组分3；
步骤三，溶解组分3：启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1000RPM，时间4H以上；
步骤四，低白化抗冲击快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：18KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：低白化。
对比例1
一种快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 60份；
组分2 α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯 30份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1000RPM，时间4H以上；
步骤三，快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：6KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：白化严重。
对比例2
一种快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 60份；
组分2 α-氰基丙烯酸丁酯 30份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1000RPM，时间4H以上；
步骤三，快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：5KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：白化严重。
对比例3
一种低白化抗冲击快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 80份；
组分3 丙烯酸酯橡胶 15份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1加入容器；
步骤二，加入组分3；
步骤三，溶解组分3：启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1500RPM，时间4H以上；
步骤四，低白化抗冲击快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：9KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：白化严重。
对比例4
一种低白化抗冲击快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 100份；
组分2 α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯 10份；
组分3 丙烯酸酯橡胶 15份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，加入组分3；
步骤三，溶解组分3：启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1500RPM，时间4H以上；
步骤四，低白化抗冲击快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：8KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：白化严重。
对比例5
一种低白化抗冲击快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 80份；
组分2 α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯 90份；
组分3 丙烯酸酯橡胶 5份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，加入组分3；
步骤三，溶解组分3：启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1500RPM，时间4H以上；
步骤四，低白化抗冲击快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：11KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：低白化。
对比例6
一种低白化抗冲击快干胶，配方包括以下重量份数的各组分：
组分1 α-氰基丙烯酸乙酯 80份；
组分2 α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯 10份；
组分3 核壳结构型共聚物橡胶 MX154(日本KANEKA) 5份。
制作工艺如下：
步骤一，制备预制料：将组分1和组分2加入容器，混合均匀；
步骤二，加入组分3；
步骤三，溶解组分3：启动搅拌器和分散器，搅拌速率20RPM,分散速率1500RPM，时间4H以上；
步骤四，低白化抗冲击快干胶制作完成：取样观察，溶液均匀，无颗粒，制胶完成。
该胶的测试结果如下：
冲击强度：11KJ/M2(冲击性能测试，按照GB/T 1043.1-2008/ISO 179-1:2000进行)
白化状况：白化严重。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种低白化抗冲击快干胶组合物，其特征在于，所述组合物包括以下重量份数的各组分：
小分子量α-氰基丙烯酸酯 40-80份；
大分子量α-氰基丙烯酸酯 10-50份；
橡胶 5-15份。
2.根据权利要求1所述的低白化抗冲击快干胶组合物，其特征在于，所述小分子量α-氰基丙烯酸酯选自：α-氰基丙烯酸甲酯、α-氰基丙烯酸乙酯、α-氰基丙烯酸丙酯、α-氰基丙烯酸异丙酯、α-氰基丙烯酸烯丙酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的低白化抗冲击快干胶组合物，其特征在于，所述大分子量α-氰基丙烯酸酯选自：α-氰基丙烯酸丁酯、α-氰基丙烯酸异丁酯、α-氰基丙烯酸戊酯、α-氰基丙烯酸异戊酯、α-氰基丙烯酸辛酯、α-氰基丙烯酸异辛酯、α-氰基丙烯酸甲氧基乙酯、α-氰基丙烯酸甲氧基丙酯、α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的低白化抗冲击快干胶组合物，其特征在于，所述小分子量α-氰基丙烯酸酯与大分子量α-氰基丙烯酸酯的质量比为1:1-8:1。
5.根据权利要求1所述的低白化抗冲击快干胶组合物，其特征在于，所述橡胶选自：丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、核壳结构型共聚物橡胶、聚氨酯橡胶中的一种或几种。
6.一种根据权利要求1所述的低白化抗冲击快干胶组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、制备预制料：将小分子量α-氰基丙烯酸酯和大分子量α-氰基丙烯酸酯混合均匀，得到预制料；
S2、所述预制料中加入橡胶，搅拌分散至溶液均匀、无颗粒，即得所述快干胶组合物。
7.根据权利要求6所述的低白化抗冲击快干胶组合物的制备方法，其特征在于，搅拌分散的时间为3-6h。
8.根据权利要求6所述的低白化抗冲击快干胶组合物的制备方法，其特征在于，搅拌速率15-30RPM。
9.根据权利要求6所述的低白化抗冲击快干胶组合物的制备方法，其特征在于，分散速率600-1800RPM。
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2022
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