座人快固丙烯酸酯结构胶粘剂的研制一

快固丙烯酸酯结构胶粘剂的研制(一)

快固丙烯酸酯结构胶粘剂又称为反应型丙烯酸配胶粘剂或第2代丙烯酸酯胶粘剂。快固丙烯酸酯结构胶粘剂(quick set acrylic structural a adhesives)是20世纪70年代由美国杜邦(Du Pont)公司开发成功的一种新型胶粘剂，1975年投放市场。因从1950年起已开发了第1同比增加9.81%代丙烯酸酯胶粘剂(first generation dhesive，简称FGA)，故快固型丙烯酸酯胶粘剂常称为第2代丙烯酸酯胶粘刑(second generntion adhesive，简称SGA)。之后出现了紫外光固化或电子束固化的丙烯酸酯胶粘剂．即第3代丙烯酸酯胶粘剂(third generation adhesive，简称TGA)。以上可统称为改性丙烯酸酯胶粘剂，或反应性丙烯酸酯胶粘剂。由于第2代丙烯酸酯胶粘剂性能突出，别具一格，是胶粘剂中较理想的品种，并已部分代替其他胶种，故而成为结构胶粘剂中的佼佼者。

快固丙烯酸酯结构胶粘剂的优异性能，使它的应用越来越广泛。而品种的不断推陈出新，性能的逐步改进提高，使其前景更加广阔。

1． 快固丙烯酸酯结构胶粘剂的特点与应用

1．1．快固丙烯酸酯胶粘剂的特点

快固丙烯酸酯胶粘剂与空温固化胶粘剂相比，有许多独到之处，其主要特点如下。

①室温快速固化 一般几十秒钟或十几分钟便可固化。定位时间可快达十几秒钟

②使用方便 双组分，不需精确计量，可混合后使用，也可将两组分单独涂布，然后叠合粘接。

③表面处理简单 不需要严格的表面处理，可用于油面粘接，即使附着薄油层，仍有较大的强度。

④粘接强度高 粘接金属的室温剪切强度大干20MPa。韧性好，剥离强度和冲击强度均高。

⑤收缩性小 百分之百的反应性聚合固化

⑥耐温性好 低温、高温性能良好，可在可在-40—150℃使用。

⑦耐久性好 耐湿热和耐大气老化。

⑧耐介质性好 耐油性甚佳，耐水性较好

⑨用途广泛 对许多材料都有较好的粘接性能，可进行异种材料的粘接

⑩缺点 气味较大，贮存期较短。

1．2 快固丙烯酸酯结构胶粘剂的用途

由于快固型丙烯酸酯结构胶粘剂具有室温快速固化、强度高、韧性好、可油面粘接、适应性强、工艺简便等显著特点，因此广泛用于宇航、航空、汽车、机械、舰船、电子、电器、仪表、建筑、家具、玩具、铁路车辆、土木工程、工艺美术等行业的结构粘接、小件装配、大件组装、应急修复、防渗堵漏、铭牌粘贴等。在尖端技术和高科技方面也得到了较好的应用。

2. 快固丙烯酸酯结构胶粘剂的组成与制备

2．1 组成

快固丙烯酸酯结构胶粘剂是由丙烯酸酯类单体或预聚体、弹性体、增韧树脂、引发剂促进剂、稳定剂、增稠剂、触变剂等组成的。

(1)单体 所用的反应性单体有单官能单体、多官能单体或是预聚体，常用的单体主要是甲基丙烯酸甲酯。为改善性能还更加入其他单体，2.钳口质量低劣如苯乙烯、醋酸乙烯、丙烯酰胺、乙烯基甲苯、甲基苯乙烯等。

(2)弹性体和增韧树脂 加入的一些弹性体，在胶液自由基聚合过程中，有的参与反应，产生接枝共聚物；有的会形成“海岛”结构，从而提高韧性、耐冲击性、耐疲劳性、耐久性和粘接强度。同时，弹性体的加入还可调节粘度，降低固化时收缩率，因此，选择与单体相适应的弹性体非常重要。常用的弹性体有氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚醚橡胶、SBS等。也可以加入ABS、MBS、MBAS等工程塑料。

(3)引发剂 引发剂通常是过氧化物，有过氧化苯甲酰(BPO)、叔丁基过氧化氢(BHP)、异丙苯过氧化氢(CHP)、过氧化甲乙酮(MEKP)、过氧化二异丙苯等，其中异丙苯过氧化氢和叔丁基过氧化氢在反应性、安全性和贮存稳定性方面都优于其他过氧化物，尤其是异丙苯过氧化氢室温下为液体，处理容易，使用方便，价格便宜。引发剂的参考用量为0.2％-5.0％(质量)。

(4)促进剂 促进剂就是能与有机过氧化物反应在室温下产生活性自由基的物质，即所谓的还原剂，与有机过氧化物组成一个强有力的氧化—还原引发体系。常用的促进剂有胺类、硫脲类、金属有机化合物、酮类、硫化合物、磷化合物等。胶类化合物主要有 N,N—二甲基苯胺、N,N—二乙基苯胺、N.N—二甲基对甲基苯胺、正丁醛—苯胺缩合物808、丁醛—正丁胺缩合物833、三乙胺、苄基二甲胺、DMP—30。硫脲类化合物主要有硫脲、亚乙基硫脲(NA—22)、三甲基硫脲、四甲基硫脲、苯基硫脲。金属有机化合物要有萘酸钴、环烷酸钴、醋酸钴、荼酸锰、辛酸酮、乙酰丙酮钒。酮类化古物主耍有乙酰丙酮、苯甲酰丙酮、二苯甲酰丙酮。硫化合物主要有十二烷基硫醇、α—羟基丁基苯并噻唑。磷化物主要有三(α—乙基己基)磷酸酯、三苯基膦。促进剂的参考用量为0.04％-4％(质量)。

(5)稳定剂 为保证在单体中加入引发剂之后，不立即引发聚合，而保持一定的室温贮存稳定性，需要加入稳定剂，如对苯二酚、对苯酚、对甲氧基苯酚、264(BHT)及硝基化合物等。一些有机酸和无机酸的碱金属盐、锌盐、镍盐和铵盐也可以提高贮存稳定性。稳定剂的参考用量为0.1％-0.5％(质量)。

(6)其他助剂 根据需要可以加入增稠剂、触变剂、填充剂、颜料等。加入气相二氧化硅使胶液具有触变3、工作活塞内装有球面支杆性。为减少空气的阻聚作用和低沸点单体的挥发，可于胶液中加入少量石蜡。在胶液中加入粒度为0.1mm的聚乙烯粉末，可以提高剥离强度。加入硅烷偶联剂，如乙烯基三乙氧基硅烷(WD-20、A-151)、γ-(甲基丙烯酰氧基) 丙基三甲氧基硅烷(KH-570)等，能够提高耐水性和粘接强度，其小WD-20 还能抑制胶液中甲基丙烯酸对金属的腐蚀作用。加入磺酰氯可以促进胶粘剂的固化。还可添加聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等成膜剂。加入适量不饱和聚酯和甲3、很多企业1般采取滚珠丝杠 ?基丙烯酸双酯，可以加快固化速度。