用單體將丙烯酸酯聚合物、環(huán)氧丙烯酸酯低聚物溶解,加入引發(fā)劑、阻聚劑混合均勻為A組分。單體若干、促進劑DMA若干,混合均勻為B組分。將A、B組分分別涂于試樣,晾置20s后黏結(jié)。膠黏劑在BPO1%、DMA0.3%、丙烯酸酯聚合物與環(huán)氧丙烯酸酯比值為1:1、稀釋劑為40%時,其對金屬的拉伸強度可達23.5MPa。主要影響因素:氧化-還原體系的影響 選用BPO/DMA常溫固化氧化-還原體系,BPO用量為0.5%~2%,DMA用量為0.1%~1%時,膠黏劑室溫定位時間在10min以內(nèi)。引發(fā)劑用量對拉伸強度的影響非常明顯,當BPO用量為1%時,不管DMA用量如何,其拉伸強度都較好;不管BPO用量如何,隨DMA的用量增大,拉伸強度先增大到一個最大值,然后再略微減小,這種變化在BPO為2%時最明顯。宜選用BPO量在1%,DMA0.3%。丙烯酸酯聚合物與環(huán)氧丙烯酸酯低聚物用量對膠粘強度的影響 因為環(huán)氧丙烯酸酯固化后收縮率低、耐介質(zhì)、電絕緣等。丙烯酸酯共聚物具有耐光、耐候等優(yōu)點,故選用環(huán)氧丙烯酸酯具有較好的柔順性、可彌補環(huán)氧丙烯酸酯低聚物性脆的不足。以乙酸乙酯為溶劑,在BPO1%,DMA0.3%下,丙烯酸酯預聚物與環(huán)氧丙烯酸酯在質(zhì)量比為1:1時拉伸強度最高。活性單體的影響 選用單官能團的MMA、MAA作為活性單體,在單官能團單體中添加少量的雙官能團1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPAGMD)后,因其固化收縮率高,黏合強度降低。單體用量在40%時,拉伸強度達到最大。固化時間對拉伸強度的影響 粘接拉伸強度在最初的10h之內(nèi)增幅最大,之后增幅減緩,24h后趨于平穩(wěn)。貯存性能 雙組分膠黏劑的A組分需要加入阻聚劑來提高其貯存穩(wěn)定性。加入對甲氧基苯酚(MEHQ)、對苯二酚和2,6-二叔丁基對甲酚(BHT),82℃下穩(wěn)定性以BHT最好,添加量為0.3%開始凝膠時間未50min,添加量為0.5%開始凝膠時間為70min。
以甲基丙烯酸四氫糠醛酯取代甲基丙烯酸甲酯合成了刺激性氣味小的丙烯酸酯膠黏劑,膠中甲基丙烯酸(MAA)為4%、異丙苯過氧化氫(CHPO)為1%左右、表面活性劑為1%、硅烷偶聯(lián)劑為0.5%時,膠的綜合性能比較好。膠黏劑合成 將甲基丙烯酸四氫糠醛酯、氯磺化聚乙烯對苯二酚、2,6-二叔丁基對甲酚、EDTA四鈉鹽按比例投入動力混合機中,高速攪拌并且通冷卻水冷卻至氯磺化聚乙烯完全溶解。加入甲基丙烯酸,中速攪拌10min。降溫至30℃以上,加入異丙苯過氧化氫,中速攪拌20min制膠完畢,出料分裝。
主要影響因素:MAA對試片性能的影響 隨MAA量的增加,膠體的拉伸剪切強度呈線性逐漸增大,但由于MAA是酸,加入量越大則對包裝鋁管的腐蝕性越強,且臭味較大。MAA為2%、4%時膠體綜合性能較好,膠樣中MAA的最佳量為4%。CHPO對試片性能的影響 隨CHPO量的增加,膠體的拉伸剪切強度先增加后減小,在2%左右出現(xiàn)峰值。CHPO用量過少時不易引發(fā)聚合,用量過多易產(chǎn)生爆聚,CHPO質(zhì)量份數(shù)在1%左右時膠體的耐老化性能明顯增強,膠樣中CHPO的最佳質(zhì)量分數(shù)為1%。表面活性劑對試片性能的影響 隨表面活性劑量的增加,膠體的拉伸剪切強度略有增加,實際上沒有太大的影響,最佳量為1%。硅烷偶聯(lián)劑對試片性能的影響 隨著硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分數(shù)的增加,膠體的拉伸剪切強度略有增加,實際上沒有太大影響,最佳量為0.5%。硅烷偶聯(lián)劑的特殊雙官能團結(jié)構(gòu),使膠體能將不同材質(zhì)的被黏物有效黏結(jié)在一起,擴大了膠體的使用范圍。試驗表明,它對膠體拉伸剪切強度影響也不大。在α-氰基丙烯酸乙酯膠黏劑法傳統(tǒng)合成工藝的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化原料配比及工藝改進,提高了產(chǎn)品質(zhì)量與效率,降低了能耗并減少了“三廢”。
制備方法 在裝有攪拌機、溫度計、冷凝器、分水器的三口燒瓶中,投入固體甲醛、六氫吡啶,將瓶內(nèi)的液體升溫至沸騰,停止加熱,緩慢加入氰乙酸乙酯,約15min,至溫度115℃滴加環(huán)己烷進行脫水,回流脫水完全,蒸出脫水劑,加入磷酸三甲酚酯,溫度升至120℃,加入適量P2O5,在真空度-0.1MPa下進行減壓蒸餾,手機沸點90~180℃的粗品即得粗單體。將粗單體加入另一裝有攪拌機、溫度計、冷凝器的反應釜內(nèi),加入P2O5、對苯二酚,在通有SO2的氣體中,真空度為-0.1MPa下精制,收集餾分為60~80℃的產(chǎn)品,即得精單體α-氰基丙烯酸乙酯。按α-氰基丙烯酸乙酯90.3,對苯二酚0.0二氧化硫0.03,PMMA5,DOP3,磺酸穩(wěn)定劑1,正硅酸乙酯0.01配膠。
主要影響因素:影響α-氰基丙烯酸乙酯合成的因素主要有氰乙酸乙酯與甲醛的配比、催化劑、增塑劑等。氰乙酸乙酯與固體甲醛配比在(1.1~1):1為宜。催化劑以六氫吡啶效果最好,且用量應適當,用量過多可加速反應,但會引起副反應,會使氰乙酸乙酯發(fā)生水解和使裂解的單體重新聚合,降低收率,但用量過小反應緩慢,其它條件不變,合適的催化劑用量為每摩爾甲醛加0.4~0.5g為宜。選用磷酸三甲酚酯作為增塑劑,增塑劑用量達到0.35mol時收率最高。對苯二酚、二氧化硫、磺酸穩(wěn)定劑三阻聚劑缺一不可,對苯二酚對貯存期的影響比較顯著,由于氰基丙烯酸乙酯能發(fā)生自由基聚合、陰離子聚合反應,因此應分別選擇自由基聚合、陰離子聚合的穩(wěn)定劑,又由于貯存過程中,揮發(fā)氣相中的氰基丙烯酸乙酯也會聚合,所以還應該選擇氣相阻聚劑二氧化硫。加入穩(wěn)定劑后的氰基丙烯酸乙酯具有良好的貯存穩(wěn)定性而粘接強度也有所提高。
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