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一种高强度耐湿热折边胶的制备方法

阅读:378发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种高强度耐湿热折边胶的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,属于胶黏剂制备技术领域。本发明首先以具有高热 稳定性 的无机矿物作为原料,将 粉碎 后和鸡蛋清以及 柠檬酸 溶液共混得到 混合液 ,将混合液先放在高温高湿的条件下自然发霉,再密封 发酵 ,将发酵滤渣和 马 来酸酐进行接枝反应,得到自制耐湿热填料,最后和其他辅料共混反应,最终制得高强度耐湿热折边胶,本发明制得的折边胶具有极佳的耐湿热性,并且抗剪切强度高,具有广阔的应用前景。,下面是一种高强度耐湿热折边胶的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)称取滑石和河砂放入粉碎机中粉碎40~50min,粉碎结束后过100目筛,收集过筛粉末,将鸡蛋清和质量分数为30%的柠檬酸溶液混合,得到混合液
(2)将上述过筛粉末和混合液混合后装入发酵罐中,再将发酵罐敞口放入温室中,静置发霉,发霉结束后密封发酵罐口,继续密封发酵;
(3)待上述发酵结束后,过滤分离得到发酵滤渣,将发酵滤渣和来酸酐以及环己混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入过化二异丙苯,搅拌反应后过滤,分离得到滤饼,即为自制耐湿热填料;
(4)按重量份数计,称取40~50份双酚A型环氧树脂、30~40份上述自制耐湿热填料、1~2份单烷氧基焦磷酸酯、10~15份聚氯乙烯、2~5份双氰胺和0.5~1.0份己二酸二酰肼进行备料;
(5)先将上述双酚A型环氧树脂、聚氯乙烯和单烷氧基焦磷酸酯加入双行星动混合机中,在30~35℃下搅拌30~40min,搅拌结束后再加入自制耐湿热填料、双氰胺和己二酸二酰肼,继续搅拌反应,搅拌反应结束后抽真空至900~1000Pa,静置脱泡后出料,装罐即得耐湿热折边胶。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的水滑石和河砂的质量比为3:1,鸡蛋清和质量分数为30%柠檬酸溶液的质量比为3:
5。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的过筛粉末和混合液的质量比为1:2,温室的温度为30~35℃,空气相对湿度为60~
70%,密封发酵的温度为35~45℃,密封发酵的时间为9~11天。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的发酵滤渣和马来酸酐以及环己酮的质量比为10:3:50,过氧化二异丙苯的加入量为发酵滤渣质量的1.0~2.0%,搅拌反应的温度为190~200℃,搅拌反应的时间为4~7h。
5.根据权利要求1所述的一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述的搅拌反应的温度为30~35℃,搅拌反应的时间为30~40min,静置脱泡的时间为30~40min。

说明书全文

一种高强度耐湿热折边胶的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,属于胶黏剂制备技术领域。

背景技术

[0002] 随着汽车制造技术的发展和不断提高的性能要求,胶粘剂的应用越来越广泛,品种已日益齐全,汽车折边胶便是其中应用在汽车焊装工艺上的一类重要胶种。该胶主要用于车发动机罩盖、行李箱盖等折边部位的粘接,不仅起到取代点焊、消除凹坑、保证车身平滑美观的作用,还能够增强结构、密封车体,并防止粘接部位因无法涂到油漆而过早锈蚀的发生。汽车经常户外使用,湿热老化是影响汽车使用寿命,特别是折边胶使用寿命的重要因素。折边胶通过加热固化成型,返修困难,要求有较长的使用寿命,因此其耐湿热性能十分重要。
[0003] 目前外汽车生产中使用的折边胶有环树脂类粘接剂、聚氯乙烯类粘接剂、合成橡胶类胶粘剂、聚丙烯酸酯类粘接剂等。其中,聚氯乙烯类折边胶强度不高、受热时有腐蚀性气体放出;聚丙烯酸酯类折边胶通常为双组份,使用时需混合,有明显刺激性气味;由于聚氯乙烯类粘接剂和聚丙烯酸酯类折边胶存在环保问题,已经被渐渐淘汰。合成橡胶类胶粘剂是以合成橡胶为基料制得的合成胶粘剂,具有优异的弹性,使用方便、初粘强,但粘接强度不高,耐热性也差,属于非结构胶粘剂。而环氧树脂类胶粘剂是这几类折边胶中使用较好的,其强度高,受热分解时无腐蚀性气体放出,抗腐蚀性好。环氧树脂类折边胶中使用最广的是双氰胺-环氧树脂体系折边胶,它具有贮存稳定性和粘接性能优异、原料来源广泛、成本低等优点,但由于双氰胺-环氧树脂体系折边胶在使用过程中,湿汽或经常与之接触,并渗透到环氧胶体系中,导致其耐湿热性差,剪切强度保持率低,影响其应用。
[0004] 因此,发明一种耐湿热性好、剪切强度高的折边胶对胶黏剂制备技术领域具有积极的意义。

发明内容

[0005] 本发明主要解决的技术问题,针对目前常见的汽车折边胶存在耐湿热性差、剪切强度低的缺陷,提供了一种高强度耐湿热折边胶的制备方法。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种高强度耐湿热折边胶的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)称取水滑石和河砂放入粉碎机中粉碎40~50min,粉碎结束后过100目筛,收集过筛粉末,将鸡蛋清和质量分数为30%的柠檬酸溶液混合,得到混合液
(2)将上述过筛粉末和混合液混合后装入发酵罐中,再将发酵罐敞口放入温室中,静置发霉,发霉结束后密封发酵罐口,继续密封发酵;
(3)待上述发酵结束后,过滤分离得到发酵滤渣,将发酵滤渣和来酸酐以及环己混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入过氧化二异丙苯,搅拌反应后过滤,分离得到滤饼,即为自制耐湿热填料;
(4)按重量份数计,称取40~50份双酚A型环氧树脂、30~40份上述自制耐湿热填料、1~2份单烷氧基焦磷酸酯、10~15份聚氯乙烯、2~5份双氰胺和0.5~1.0份己二酸二酰肼进行备料;
(5)先将上述双酚A型环氧树脂、聚氯乙烯和单烷氧基焦磷酸酯加入双行星动力混合机中,在30~35℃下搅拌30~40min,搅拌结束后再加入自制耐湿热填料、双氰胺和己二酸二酰肼,继续搅拌反应,搅拌反应结束后抽真空至900~1000Pa,静置脱泡后出料,装罐即得耐湿热折边胶。
[0007] 步骤(1)中所述的水滑石和河砂的质量比为3:1,鸡蛋清和质量分数为30%柠檬酸溶液的质量比为3:5。
[0008] 步骤(2)中所述的过筛粉末和混合液的质量比为1:2,温室的温度为30~35℃,空气相对湿度为60~70%,密封发酵的温度为35~45℃,密封发酵的时间为9~11天。
[0009] 步骤(3)中所述的发酵滤渣和马来酸酐以及环己酮的质量比为10:3:50,过氧化二异丙苯的加入量为发酵滤渣质量的1.0~2.0%,搅拌反应的温度为190~200℃,搅拌反应的时间为4~7h。
[0010] 步骤(5)中所述的搅拌反应的温度为30~35℃,搅拌反应的时间为30~40min,静置脱泡的时间为30~40min。
[0011] 本发明的有益效果是:本发明首先以具有高热稳定性的无机矿物作为原料,将粉碎后和鸡蛋清以及柠檬酸溶液共混得到混合液,将混合液先放在高温高湿的条件下自然发霉,再密封发酵,将发酵滤渣和马来酸酐进行接枝反应,得到自制耐湿热填料,最后和其他辅料共混反应,最终制得高强度耐湿热折边胶,本发明以具有高机械强度和高热稳定性的无机矿物为原料,首先将其和富含蛋白质的鸡蛋清以及有机羧酸共混,在高温高湿的条件下使得混合物先长霉菌,再通过霉菌生物发酵,将蛋白质和有机羧酸分解,产生大量游离性羧基、基以及其他活性基团,并在发酵的过程中将这些羧基、氨基以及其他活性基团引入到无机矿物表面,再用马来酸酐在引发剂的作用下和发酵滤渣表面改性后增加的氨基发生反应,形成化学键结合,在发酵滤渣表面接枝活性酸酐基团,最终得到同时含有羧基、氨基、环氧基团以及其他活性基团的自制耐湿热填料,将耐湿热填料和环氧树脂共混,环氧树脂中的环氧基团会先和自制湿热填料表面的氨基发生开环交联反应,同时自制耐湿热填料表面的活性酸酐基团还会和环氧树脂侧羟基直接酯化交联并产生疏水性酯基,使得本发明折边胶的耐湿性提高,另外本发明通过交联反应使得无机矿物和环氧树脂紧密缠绕交联在一起,并且交联形成的网状以及三维网络结构使得本发明折边胶的交联密度更高,交联形成的网络结构可以作为应力传导的途径,起到分散剪切应力的作用,也提高了本发明的抗剪切强度,同时致密的网络交联结构可以避免水分子的入渗,结合无机矿物的高热稳定性,使得本发明制得的折边胶具有极佳的耐湿热性能,具有广阔的应用前景。

具体实施方式

[0012] 按质量比为3:1称取水滑石和河砂放入粉碎机中粉碎40~50min,粉碎结束后过100目筛,收集过筛粉末,按质量比为3:5将鸡蛋清和质量分数为30%的柠檬酸溶液混合,得到混合液;将过筛粉末和混合液按质量比为1:2混合后装入发酵罐中,再将发酵罐敞口放入温度为30~35℃,空气相对湿度为60~70%的温室中,静置发霉5~7天,发霉结束后密封发酵罐口,继续在温度为35~45℃的条件下密封发酵9~11天;待发酵结束后,过滤分离得到发酵滤渣,将发酵滤渣和马来酸酐以及环己酮按质量比为10:3:50混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入发酵滤渣质量1.0~2.0%的过氧化二异丙苯,加热升温至190~200℃,搅拌反应4~7h后过滤,分离得到滤饼,即为自制耐湿热填料;按重量份数计,称取40~50份双酚A型环氧树脂、30~40份上述自制耐湿热填料、1~2份单烷氧基焦磷酸酯、10~15份聚氯乙烯、2~5份双氰胺和0.5~1.0份己二酸二酰肼进行备料;先将双酚A型环氧树脂、聚氯乙烯和单烷氧基焦磷酸酯加入双行星动力混合机中,在30~35℃下搅拌30~40min,搅拌结束后再加入自制耐湿热填料、双氰胺和己二酸二酰肼,继续在30~35℃下搅拌反应30~40min,搅拌反应结束后抽真空至900~1000Pa,静置脱泡30~40min后出料,装罐即得耐湿热折边胶。
[0013] 按质量比为3:1称取水滑石和河砂放入粉碎机中粉碎40~50min,粉碎结束后过100目筛,收集过筛粉末,按质量比为3:5将鸡蛋清和质量分数为30%的柠檬酸溶液混合,得到混合液;将过筛粉末和混合液按质量比为1:2混合后装入发酵罐中,再将发酵罐敞口放入温度为30℃,空气相对湿度为60%的温室中,静置发霉5天,发霉结束后密封发酵罐口,继续在温度为35℃的条件下密封发酵9天;待发酵结束后,过滤分离得到发酵滤渣,将发酵滤渣和马来酸酐以及环己酮按质量比为10:3:50混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入发酵滤渣质量1.0%的过氧化二异丙苯,加热升温至190℃,搅拌反应4h后过滤,分离得到滤饼,即为自制耐湿热填料;按重量份数计,称取40份双酚A型环氧树脂、30份上述自制耐湿热填料、
1份单烷氧基焦磷酸酯、10份聚氯乙烯、2份双氰胺和0.5份己二酸二酰肼进行备料;先将双酚A型环氧树脂、聚氯乙烯和单烷氧基焦磷酸酯加入双行星动力混合机中,在30℃下搅拌
30min,搅拌结束后再加入自制耐湿热填料、双氰胺和己二酸二酰肼,继续在30℃下搅拌反应30min,搅拌反应结束后抽真空至900Pa,静置脱泡30min后出料,装罐即得耐湿热折边胶。
[0014] 按质量比为3:1称取水滑石和河砂放入粉碎机中粉碎45min,粉碎结束后过100目筛,收集过筛粉末,按质量比为3:5将鸡蛋清和质量分数为30%的柠檬酸溶液混合,得到混合液;将过筛粉末和混合液按质量比为1:2混合后装入发酵罐中,再将发酵罐敞口放入温度为33℃,空气相对湿度为65%的温室中,静置发霉6天,发霉结束后密封发酵罐口,继续在温度为40℃的条件下密封发酵10天;待发酵结束后,过滤分离得到发酵滤渣,将发酵滤渣和马来酸酐以及环己酮按质量比为10:3:50混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入发酵滤渣质量1.5%的过氧化二异丙苯,加热升温至195℃,搅拌反应5h后过滤,分离得到滤饼,即为自制耐湿热填料;按重量份数计,称取45份双酚A型环氧树脂、35份上述自制耐湿热填料、1份单烷氧基焦磷酸酯、13份聚氯乙烯、4份双氰胺和0.8份己二酸二酰肼进行备料;先将双酚A型环氧树脂、聚氯乙烯和单烷氧基焦磷酸酯加入双行星动力混合机中,在32℃下搅拌35min,搅拌结束后再加入自制耐湿热填料、双氰胺和己二酸二酰肼,继续在33℃下搅拌反应
35min,搅拌反应结束后抽真空至950Pa,静置脱泡35min后出料,装罐即得耐湿热折边胶。
[0015] 按质量比为3:1称取水滑石和河砂放入粉碎机中粉碎50min,粉碎结束后过100目筛,收集过筛粉末,按质量比为3:5将鸡蛋清和质量分数为30%的柠檬酸溶液混合,得到混合液;将过筛粉末和混合液按质量比为1:2混合后装入发酵罐中,再将发酵罐敞口放入温度为35℃,空气相对湿度为70%的温室中,静置发霉7天,发霉结束后密封发酵罐口,继续在温度为45℃的条件下密封发酵11天;待发酵结束后,过滤分离得到发酵滤渣,将发酵滤渣和马来酸酐以及环己酮按质量比为10:3:50混合后装入反应釜中,再向反应釜中加入发酵滤渣质量2.0%的过氧化二异丙苯,加热升温至200℃,搅拌反应7h后过滤,分离得到滤饼,即为自制耐湿热填料;按重量份数计,称取50份双酚A型环氧树脂、40份上述自制耐湿热填料、2份单烷氧基焦磷酸酯、15份聚氯乙烯、5份双氰胺和1.0份己二酸二酰肼进行备料;先将双酚A型环氧树脂、聚氯乙烯和单烷氧基焦磷酸酯加入双行星动力混合机中,在35℃下搅拌40min,搅拌结束后再加入自制耐湿热填料、双氰胺和己二酸二酰肼,继续在35℃下搅拌反应
40min,搅拌反应结束后抽真空至1000Pa,静置脱泡40min后出料,装罐即得耐湿热折边胶。
[0016] 对照例以湖北省某公司生产的耐湿热折边胶作为对照例。
[0017] 对本发明制得的耐湿热折边胶和对照例中的折边胶进行性能检测,检测结果如表1所示:
表1性能检测结果
测试方法:
用塑料薄膜封口机制作聚乙烯袋,按照180mm×500mm的尺寸要求以及(45±5)g的质量要求切割和称量医用脱脂。将折边胶试样放置在脱脂棉前1/3的长度上,将随后的1/3脱脂棉折拢在试件上,放第2批试样,并将剩下的1/3脱脂棉覆盖上,将整体放入聚乙烯袋中。
加入脱脂棉10倍量的去离子水,将水均匀分摊开,最大限度地挤出空气,并用手将袋子抚平用塑料薄膜封口机封闭聚乙烯袋,再整体放入第2个聚乙烯袋中,并用封口机封闭。将折边胶试样在70℃条件下放置21d后,从脱脂棉中取出试样,10min内放置于(-20±2)℃的条件下,2h后取出试样,4h内按照按照GB/T7124—2008在(23±2)℃条件下,通过电子万能试验机测试拉伸剪切强度,并观察破坏形式。
[0018] 由上表中检测数据可以看出,本发明制得的折边胶具有极佳的耐湿热性,并且抗剪切强度高,具有广阔的应用前景。
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