专利名称：机器人堵漏用胶粘剂及其配制方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学胶粘剂，尤其涉及一种适用于由机器人操作用于中性或酸性危险化学品存储器、反应器及管道的法兰、阀门等处泄漏的快速临时堵漏用胶的配制及其使用。
背景技术：
危险化学品的存储器、反应器及管道在其法兰、阀门等处比较容易发生泄漏，采用传统的快速堵漏胶由人工堵漏不仅有害于操作者的身体健康甚至危及生命，而且在现实操作中有巨大的实现难度，因此，用于危险化学品泄漏的检测系统、机器人堵漏技术及其用胶的研究和开发是国内外化工行业的紧迫任务。由传感器进行远程感应检测及近距离准确定位、机器人进行现场修补的机器人堵漏技术对堵漏用胶也提出了其特有的要求，其要求主要体现在配胶时有较为合适的胶体粘度，再有就是短的硬化时间、低的交联收缩率及与渗漏处器皿表面较高的界面粘合。中国专利CN1006301B(1990.1.3)采用环氧树脂与聚酰胺的部分交联体与立得粉、水泥粉等混配而制得快速堵漏胶，适用于对存放液体或气体的容器、管道等补漏，由于立得粉、水泥粉等组分的使用，使胶体的粘度大。中国专利CN1042935A(1990.6.13)、CN1068136A(1993.1.20)则采用由改性环氧型丙烯酸树脂及固化剂、交联剂等复配而成的瞬时堵漏胶，适用高温、高压容器及管道的堵漏，可以边漏边补，该胶室温下配制，最快固化时间可达1分钟，而且适用期长，中国专利CN1058981C在此基础上将固化时间缩短到5-15秒钟。但是上述堵漏胶粘度大，需要借助专用堵漏工具或采用浸润玻璃纤维手敷的方法由人工进行堵漏操作，工序繁杂，不适于机器人进行混配及堵漏；所以研制用于危险化学品泄漏系统的机器人堵漏技术及其用胶是当务之急。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的即在于解决了现有胶粘剂粘度大，需要借助专用堵漏工具或采用浸润玻璃纤维手敷的方法由人工进行堵漏操作，不适于机器人进行混配及堵漏；提供一种适于机器人进行混配及堵漏用的快速固化胶粘剂，其要求主要体现在两个方面一是甲、乙组分都为液体且粘度大小适当，以适于两组分的混配及机器人用喷嘴将其喷涂在指定位置，二是要求其固化时间长短适宜，在泄露处润湿充分后应尽快固化。
机器人堵漏用胶粘剂，是室温快速固化的双组分固化胶，由甲组分和乙组分组成，其中甲组分为双酚A、双酚F环氧树脂和711环氧树脂(即邻苯二甲酸双缩水甘油酯环氧树脂)；乙组分是以三氟化硼络合物、固化促进剂、PVC糊、触变剂为主的混配物；且甲乙两组分质量比为60-80∶20-40，上述各成分及含量分别是甲组分成分 质量份数双酚A环氧树脂50-80；双酚F环氧树脂5-30；711环氧树脂 10-40；乙组分三氟化硼络合物 20-40；固化促进剂DMP-3020-40；五氧化二磷5-10；纳米复合TiO22-5；触变剂 气相二氧化硅200 2-5；PVC糊10-20；偶联剂 0.5-2；甲乙两组分粘度大小应分小于20000mPa·s，以适于两组份的混配及机器人用喷嘴将其喷涂在指定位置。
需要说明的是甲乙两组分含量之和分别为100％。
三氟化硼络合物为三氟化硼与四氢呋喃、一缩二乙二醇二甲醚、二缩三乙二醇二甲醚或聚环氧丙烷聚醚1000的络合物，DMP-30为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚，PVC糊为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)与SG-2型PVC的混合物，偶联剂为KH系列γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
机器人堵漏用胶粘剂的配制方法是采用如下配方甲组分 成分 质量份数双酚A环氧树脂 50-80；双酚F环氧树脂 5-30；711环氧树脂 10-40；乙组分三氟化硼络合物20-40；固化促进剂DMP-30 20-40；五氧化二磷 5-10；纳米复合TiO22-5；触变剂 气相二氧化硅2002-5；PVC糊 10-20；
偶联剂0.5-2；其中，甲组分的配制方法是取双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、711环氧树脂(邻苯二甲酸双缩水甘油酯环氧树脂)，依次按上述配方量，在常温下将三种原料混合均匀即可，乙组分的配制方法是在常温下，按上述配方量将三氟化硼络合物中依次加入DMP-30、五氧化二磷、纳米复合TiO2、气相二氧化硅200，最后加入PVC糊及偶联剂，搅拌均匀即可。之所以采用双酚A环氧树脂在于其较低的胶体粘度及较高的耐热性及耐腐蚀性，711环氧树脂一方面可以调节堵漏胶甲组分的粘度，亦可提高其交联活性，双酚F环氧树脂则主要在于调节甲组分的表观粘度。
上述三氟化硼络合物为三氟化硼与四氢呋喃、一缩二乙二醇二甲醚、二缩三乙二醇二甲醚或聚环氧丙烷聚醚1000的络合物；PVC糊为邻苯二甲酸二辛酯与SG-2型PVC的混合物。PVC糊的制备是在50℃下将SG-2型PVC 1份溶于14份DOP中，搅拌均匀后，冷却到常温。偶联剂为KH系列中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷。DMP-30、纳米复合TiO2对环氧树脂的固化反应均有促进作用，五氧化二磷不仅可以吸收微量的水分有利于三氟化硼的固化反应，还可以参与环氧树脂固化网络的形成，气相二氧化硅能够防止堵漏胶在容器表面的流淌，环氧树脂的固化反应是一个放热反应，因此其固化过程存在明显的自动加速效应，而使得配胶在机器人注胶枪内粘度变化较小。
机器人堵漏用胶粘剂用于危险化学品存储器、反应器、管道的珐琅或阀门等处泄漏的快速修补，特别利于机器人操作使用，用于无法进行人工修补的中性及酸性危险化学品(液体或气体)的存储器、反应器及管道的泄漏处的快速临时堵漏，该泄漏处可以是金属或者塑料以外的其他材料；其使用方法是将甲组分与乙组分按质量比为60-80∶20-40进行混合，然后将混和胶液堵于泄漏处，在一分钟内快速固化形成交联网络，即可固化止漏。
当使用机器人堵漏时，其具体方法是，将甲组分和乙组分混合后，分别装入带有自动混合器的双管中，调节好两管的出口直径，以便按比例混胶，再将这一胶管安装在机器人的手臂上；当使用胶堵漏时，由机器人将甲、乙两组分同时挤入自动混合腔中，进行混合，混和胶从混合腔前端的出口射出，施胶于泄漏处，一分钟内即可固化止漏，在不影响正常运行的情况下，由机器人完成修补工作。
有益效果本发明胶粘剂胶体粘度及固化时间适用于机器人堵漏操作。其粘度小于20000mPa·s，适于两组份的混配及机器人用喷嘴将其喷涂在指定位置。解决了现有胶粘剂粘度大，需要借助专用堵漏工具或采用浸润玻璃纤维手敷的方法由人工进行堵漏操作，不适于机器人进行混配及堵漏的问题；提供一种合适胶体粘度的胶粘剂，一分钟内堵漏胶即可硬化、堵漏。
本发明双组分堵漏胶原料易得、配料简单，该胶用于危险化学品存储器、反应器、管道的珐琅或阀门等处泄漏的快速修补，特别适用于无法进行人工修补的中性及酸性危险化学品(液体或气体)的存储器、反应器及管道的泄漏处的快速临时堵漏，该泄漏处可以是金属或者塑料以外的其他材料。由机器人采用该胶粘剂进行快速堵漏，可以不影响设备的正常运行。因此此种堵漏胶可望在化工领域得到广泛应用。既有经济效益又有社会效益。
具体实施例方式
实施例1-4胶液甲组分的制备实施例1依次将E-54环氧树脂55g，双酚F环氧树脂25g，711环氧树脂20g加入到混合容器中，在常温下搅拌均匀即可，作为甲组分-1。
实施例2依次将E-54环氧树脂52g，双酚F环氧树脂10g，711环氧树脂38g加入到混合容器中，在常温下搅拌均匀即可，作为甲组分-2。
实施例3依次将E-54环氧树脂75g，双酚F环氧树脂5g，711环氧树脂20g加入到混合容器中，在常温下搅拌均匀即可，作为甲组分-3。
实施例4依次将E-54环氧树脂70g，双酚F环氧树脂20g，711环氧树脂10g加入到混合容器中，在常温下搅拌均匀即可，作为甲组分-4。
实施例5-11胶液乙组分的制备实施例5在常温下，依次将三氟化硼-四氢呋喃39.5g(三氟化硼-四氢呋喃的制备将72g四氢呋喃加入到500mL三口瓶中，在搅拌下，将142g三氟化硼-乙醚络合物滴加到上述四氢呋喃中，反应温度控制在30-35℃，滴加毕，将反应温度提高到40-50℃，蒸出乙醚，最后，升温到70℃蒸出残余的乙醚，备用，下同。)，DMP-30 30g、五氧化二磷10g，纳米复合TiO25g，气相二氧化硅5g，KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)0.5g，加入到带搅拌的混合容器中，混合均匀，加入事先配置好的PVC糊10g(PVC糊的制备在50℃下将SG-2型PVC 1份溶于14份DOP中，搅拌均匀后，冷却到20℃，备用，下同。)，搅拌均匀后即为乙组分-1。
实施例6在常温下，依次将三氟化硼-一缩二乙二醇二甲醚络合物40g(三氟化硼-一缩二乙二醇二甲醚络合物的制备按实施例5中三氟化硼-四氢呋喃的制备方法，134g一缩二乙二醇二甲醚与142g三氟化硼-乙醚络合物反应，蒸出乙醚后即可)，DMP-30 30g、五氧化二磷8g，纳米复合TiO25g，气相二氧化硅5g，KH-550 2g，PVC糊10g，加入到带搅拌的混合容器中，其它同实施例5，即制得乙组分-2。
实施例7在常温下，依次将三氟化硼-二缩三乙二醇二甲醚的络合物33g(三氟化硼-二缩三乙二醇二甲醚的络合物的制备按实施例5中三氟化硼-四氢呋喃的制备方法，178g二缩三乙二醇二甲醚与142g三氟化硼-乙醚络合物反应，蒸出乙醚后即可)，DMP-3038g、五氧化二磷10g，纳米复合TiO25g，气相二氧化硅2g，KH-550 2g，PVC糊10g，加入到带搅拌的混合容器中，其它同实施例5，即制得乙组分-3。
实施例8在常温下，依次将三氟化硼-聚环氧丙烷聚醚1000的络合物40g(三氟化硼-聚环氧丙烷聚醚1000的络合物的制备按实施例5中三氟化硼-四氢呋喃的制备方法，1000g聚环氧丙烷聚醚1000与142g三氟化硼-乙醚络合物反应，蒸出乙醚后即可)，DMP-30 34g、五氧化二磷7g，纳米复合TiO22g，气相二氧化硅5g，KH-550 2g，PVC糊10g，加入到带搅拌的混合容器中，其它同实施例5，即制得乙组分-4。
实施例9在常温下，依次将三氟化硼-四氢呋喃25g，DMP-30 40g、五氧化二磷10g，纳米复合TiO25g，气相二氧化硅5g，KH-550 2g，加入到带搅拌的混合容器中，混合均匀，加入事先配置好的PVC糊13g，搅拌均匀后即为乙组分-5。
实施例10在常温下，依次将三氟化硼-四氢呋喃40g，DMP-30 24g、五氧化二磷5g，纳米复合TiO25g，气相二氧化硅5g，KH-550 1g，加入到带搅拌的混合容器中，混合均匀，加入事先配置好的PVC糊20g，搅拌均匀后即为乙组分-6。
实施例11在常温下，依次将三氟化硼-四氢呋喃30g，DMP-30 30g、五氧化二磷10g，纳米复合TiO25g，气相二氧化硅5g，KH-550 1g，加入到带搅拌的混合容器中，混合均匀，加入事先配置好的PVC糊19g，搅拌均匀后即为乙组分-7。
应用实施例1将待修补的部位清理后，将胶液甲组分-1、乙组分-1分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-1比乙组分-1为8∶2的比例，调节好两管的出口直径，将这一胶管安装在机器人的手臂上；当使用胶堵漏时，由机器人手臂的控制部位，将甲组分胶液和复合固化剂乙组分同时推到自动混合腔中，进行混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，在环境温度约20℃下，约30秒钟堵漏胶即硬化，堵漏效果良好。在不影响正常运行的情况下，堵漏工作即告完成。
应用实施例2由人通过挤压推动杆将甲组分-1、乙组分-1胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，40秒钟堵漏胶即硬化。其它同应用实施例1。
应用实施例3将胶液甲组分-1、乙组分-2分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-1比乙组分-2为8∶2的比例，调节好两管的出口直径，以便按比例将甲组分-1、乙组分-2胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，进一步推射到待粘补的部位，40秒，胶体固化。其它同应用实施例1。
应用实施例4将胶液甲组分-1、乙组分-3分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-1比乙组分-3为7∶3的比例，调节好两管的出口直径，以便按比例将甲组分-1、乙组分-3胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，进一步推射到待粘补的部位，40秒，胶体固化。其它同应用实施例1。
应用实施例5将胶液甲组分-1、乙组分-4分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-1比乙组分-3为6∶4的比例，调节好两管的出口直径，以便按比例将甲组分-1、乙组分-4胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，进一步推射到待粘补的部位，60秒，胶体固化。其它同应用实施例1。
应用实施例6将胶液甲组分-2、乙组分-1分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-2比乙组分-6为8∶2的比例，调节好两管的出口直径，以便按比例将甲组分-2、乙组分-6胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，进一步推射到待粘补的部位，30秒，胶体固化。其它同应用实施例1。
应用实施例7将胶液甲组分-3、乙组分-6分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-3比乙组分-6为6∶4的比例，调节好两管的出口直径，以便按比例将甲组分-3、乙组分-6胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，进一步推射到待粘补的部位，40秒，胶体固化。其它同应用实施例1。
应用实施例8将胶液甲组分-4、乙组分-7分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-4比乙组分-7为8∶2的比例，调节好两管的出口直径，以便按比例将甲组分-4、乙组分-7胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，进一步推射到待粘补的部位，50秒，胶体固化。其它同应用实施例1。
应用实施例9将胶液甲组分-1、乙组分-5分别装入带有自动混合器的双管中，按甲组分-1比乙组分-5为7∶3的比例，调节好两管的出口直径，以便按比例将甲组分-1、乙组分-5胶体推到混合腔混合，混合停留时间约为1分钟，喷涂到泄漏处，进一步推射到待粘补的部位，30秒，胶体固化。其它同应用实施例1。
权利要求
1.机器人堵漏用胶粘剂，其特征在于它是室温快速固化的双组分固化胶，由甲组分和乙组分组成，其中甲组分为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和711环氧树脂即邻苯二甲酸双缩水甘油酯环氧树脂；乙组分是以三氟化硼络合物、固化促进剂、PVC糊、触变剂为主的混配物；且甲乙两组分质量比为60-80∶20-40，上述各成分及含量分别是甲组分 成分 质量份数双酚A环氧树脂 50-80；双酚F环氧树脂 5-30；711环氧树脂10-40；乙组分三氟化硼络合物 20-40；固化促进剂DMP-30 20-40；五氧化二磷 5-10；纳米复合TiO22-5；触变剂气相二氧化硅200 2-5；PVC 糊 10-20；偶联剂 0.5-2；且甲乙两组分粘度大小应分小于20000mPa·s，以适于两组份的混配及机器人用喷嘴将其喷涂在指定位置。
2.按照权利要求1所述的机器人堵漏用胶粘剂，其特征在于三氟化硼络合物为三氟化硼与四氢呋喃、一缩二乙二醇二甲醚、二缩三乙二醇二甲醚或聚环氧丙烷聚醚1000的络合物，PVC糊为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)与SG-2型PVC的混合物，偶联剂为KH系列γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
3.权利要求1所述的机器人堵漏用胶粘剂的配制方法，其特征在于配方如下甲组分成分 质量份数双酚A环氧树脂 50-80；双酚F环氧树脂 5-30；711环氧树脂 10-40；乙组分三氟化硼络合物20-40；固化促进剂DMP-30 20-40；五氧化二磷 5-10；纳米复合TiO22-5；触变剂 气相二氧化硅2002-5；PVC糊 10-20；偶联剂 0.5-2；其中，甲组分的配制方法是取双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、711环氧树脂，依次按上述配方量，在常温下将三种原料混合均匀即可，乙组分的配制方法是在常温下，按上述配方量将三氟化硼络合物中依次加入DMP-30、五氧化二磷、纳米复合TiO2、气相二氧化硅200，最后加入PVC糊及偶联剂，搅拌均匀即可。
4.按照权利要求1所述的机器人堵漏用胶粘剂的配制方法，其特征在于三氟化硼络合物为三氟化硼与四氢呋喃、一缩二乙二醇二甲醚、二缩三乙二醇二甲醚或聚环氧丙烷聚醚1000的络合物；PVC糊为邻苯二甲酸二辛酯与SG-2型PVC的混合物。
5.按照权利要求1所述的机器人堵漏用胶粘剂的配制方法，其特征在于偶联剂为KH系列中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
6.权利要求1所述的机器人堵漏用胶粘剂的用途，其特征在于该胶用于危险化学品存储器、反应器、管道的珐琅或阀门等处泄漏的快速修补，特别利于机器人操作使用，用于无法进行人工修补的中性及酸性危险化学品的存储器、反应器及管道的泄漏处的快速临时堵漏，该泄漏处可以是金属或者塑料以外的其他材料；其使用方法是将甲组分与乙组分按质量比为60-80∶20-40进行混合，然后将混和胶液堵于泄漏处，在一分钟内快速固化形成交联网络，即可固化止漏。
7.按照权利要求6所述的机器人堵漏用胶粘剂的用途，其特征在于堵漏方法是，将甲组分和乙组分混合后，分别装入带有自动混合器的双管中，调节好两管的出口直径，以便按比例混胶，再将这一胶管安装在机器人的手臂上；当使用胶堵漏时，由机器人将甲、乙两组分同时挤入自动混合腔中，进行混合，混和胶从混合腔前端的出口射出，施胶于泄漏处，一分钟内即可固化止漏，在不影响正常运行的情况下，由机器人完成修补工作。
全文摘要
机器人堵漏用胶粘剂及其配制方法与应用，涉及一种适合机器人堵漏用双酚A环氧树脂、三氟化硼络合物为主要组分的双组分室温快速固化胶及配制方法。本发明解决了传统的快速堵漏胶在危险环境下，由人工堵漏有害于人体，且操作难度大的问题，提供一种适于机器人进行混配及堵漏用的快速固化胶粘剂。该固化胶为双组分，其中甲组分为双酚A、双酚F环氧树脂和711环氧树脂的混配物；乙组分为三氟化硼络合物、固化促进剂、偶联剂、触变剂为主的混配物；且两组分质量比为60－80∶20－40，该堵漏剂配胶简单、原料易得，适用于无法进行人工修补的中性及酸性危险化学品的存储器、反应器及管道的泄漏处的快速临时堵漏，并可不影响设备的正常运行。
文档编号C09J163/02GK1618912SQ20041007228
公开日2005年5月25日 申请日期2004年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者王家喜, 刘国栋, 赵冬梅, 张明路, 瞿雄伟 申请人:河北工业大学