本发明涉及胶粘剂技术领域,尤其涉及一种厌氧胶及其制备方法。
背景技术
厌氧胶是指能起粘接、固定和密封作用的一系列厌氧固化特性的组成物,它已成为机械行业不可缺少的液体工具,在航空航天、军工、汽车、机械、电子、电气等行业有着很广泛的应用。在储存时,胶液与空气接触时不会发生固化,而使用时,胶液隔绝空气后,在金属离子的作用下会自发固化,从而起到粘接、固定或密封的作用。
而传统的耐高温结构厌氧胶主要是以螺纹锁固胶为主,此类螺纹胶主要是针对螺纹密封及锁固的应用,对平面结构的粘接强度低,且柔韧性差,抗冲击强度低。虽然一般的厌氧结构胶的粘接强度较好,但在耐热性方面都不太理想,主要是表现在150℃或以上的工作条件下,粘接强度会出现大幅下降,难以满足金属机械、电子电气等行业对于高温条件下的粘接要求。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种厌氧胶,其具有优异的粘结力和耐高温性能。
本发明的目的之二在于提供一种厌氧胶的制备方法,该制备方法制备的厌氧胶具有优异的粘结力和耐高温性能。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
一种厌氧胶,包括如下质量份数的组分:
环氧丙烯酸酯低聚物50~80份;
双马来酰亚胺5~25份;
活性稀释剂5~20份;
阻聚剂0.05~2份;
金属螯合剂0.02~1份;
促进剂1~8份;
引发剂1~8份;
填料0.5~6份;
染料0.05~1份。
进一步地,所述厌氧胶包括如下质量份数的组分:
环氧丙烯酸酯低聚物60~70份;
双马来酰亚胺10~20份;
活性稀释剂10~15份;
阻聚剂0.1~1份;
金属螯合剂0.05~0.5份;
促进剂2~5份;
引发剂2~5份;
填料1~5份;
染料0.1~0.5份。
进一步地,所述厌氧胶包括如下质量份数的组分:
环氧丙烯酸酯低聚物65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.05份,促进剂2份,填料2.3份,引发剂5份,染料0.35份;或者,
环氧丙烯酸酯低聚物65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.1份,促进剂3.2份,填料2份,引发剂4份,染料0.4份;或者,
环氧丙烯酸酯低聚物65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂1份,金属螯合剂0.5份,促进剂3份,填料3份,引发剂2份,染料0.5份。
进一步地,所述环氧丙烯酸酯为双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯、酚醛型环氧丙烯酸酯中的至少一种进一步地,所述活性稀释剂为正丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二醇二缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚中的至少一种。
进一步地,所述阻聚剂为对苯二酚、萘醌、对叔丁基苯酚、对甲氧基苯酚中的至少一种。
进一步地,所述金属螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐、乙二胺四乙酸二钠盐中的至少一种。
进一步地,所述促进剂为邻苯磺酰亚胺、乙酰苯肼、三乙胺、马来酸、n,n-二甲基对甲苯胺、n,n-二乙基对甲苯胺或邻苯甲酰磺酰亚胺中的至少一种;且/或,
所述引发剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种;且/或,所述填料为气相二氧化硅、聚四氟乙烯粉、聚乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种;且/或,所述染料为分散红、分散紫、油化蓝、油化绿中的至少一种。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现:
一种如上所述的厌氧胶的制备方法,包括如下步骤:
将环氧丙烯酸酯低聚物、双马来酰亚胺、活性稀释剂、阻聚剂、金属螯合剂、促进剂和填料按重量份数比例投入反应釜内,在第一温度下充分搅拌至全部溶解;冷却至第二温度,再将引发剂和染料按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到成品,所述第一温度为45~75℃,所述第二温度为25-45℃。
进一步地,所述第一温度为55~65℃,所述第二温度为35℃。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明通过加入适量环氧丙烯酸酯低聚物制备厌氧胶,这样,利用环氧丙烯酸酯的高粘接强度、胶层的尺寸稳定性好的特点,赋予了厌氧胶耐高温的特性,极大程度地增强了厌氧胶的粘结力和耐高温性能。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明实施例提供的厌氧胶,包括如下质量份数的组分:
环氧丙烯酸酯低聚物50~80份;
双马来酰亚胺5~25份;
活性稀释剂5~20份;
阻聚剂0.05~2份;
金属螯合剂0.02~1份;
促进剂1~8份;
引发剂1~8份;
填料0.5~6份;
染料0.05~1份。
由于环氧丙烯酸酯是由环氧基与丙烯酸酯化反应而制得,粘结强度高、附着力良好、硬度高和耐化学药品性优异。固化后的环氧丙烯酸酯涂层也体现出这些特点。通过加入适量环氧丙烯酸酯低聚物制备厌氧胶,这样,利用环氧丙烯酸酯的高粘接强度、胶层的尺寸稳定性好的特点,赋予了厌氧胶高粘结强度和耐高温的特性,极大程度地增强了厌氧胶的粘结力和耐高温性能。
作为优选地实施方式,所述厌氧胶包括如下质量份数的组分:环氧丙烯酸酯低聚物60~70份;双马来酰亚胺10~20份;活性稀释剂10~15份;阻聚剂0.1~1份;金属螯合剂0.05~0.5份;促进剂2~5份;引发剂2~5份;填料1~5份;染料0.1~0.5份。
作为优选地实施方式,所述厌氧胶包括如下质量份数的组分:环氧丙烯酸酯低聚物65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.05份,促进剂2份,填料2.3份,引发剂5份,染料0.35份;或者,
环氧丙烯酸酯低聚物65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂0.3份,金属螯合剂0.1份,促进剂3.2份,填料2份,引发剂4份,染料0.4份;或者,
环氧丙烯酸酯低聚物65份,双马来酰亚胺15份,活性稀释剂10份,阻聚剂1份,金属螯合剂0.5份,促进剂3份,填料3份,引发剂2份,染料0.5份。
作为优选地实施方式,所述环氧丙烯酸酯为双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯、酚醛型环氧丙烯酸酯中的至少一种。
作为优选地实施方式,所述活性稀释剂为正丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二醇二缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚中的至少一种。活性稀释剂的主要作用是调整厌氧胶的粘度,改善厌氧胶的韧性或者刚性,提升厌氧胶耐低温性能,活性稀释剂参与反应不会像其他非活性稀释剂一样降低产品的综合性能。
作为优选地实施方式,所述阻聚剂为对苯二酚、萘醌、对叔丁基苯酚、对甲氧基苯酚中的至少一种。阻聚剂的添加,可延长储存期。使用以上阻聚剂制备厌氧胶可以使所制得的厌氧胶在80℃老化2~4小时不凝胶,从而使得所制得的厌氧胶在常温条件下保质期为两年。
所述金属螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐、乙二胺四乙酸二钠盐中的至少一种。所述促进剂为邻苯磺酰亚胺、乙酰苯肼、三乙胺、马来酸、n,n-二甲基对甲苯胺、n,n-二乙基对甲苯胺或邻苯甲酰磺酰亚胺中的至少一种。所述引发剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。引发剂具有活性小的特性。
所述填料为气相二氧化硅、聚四氟乙烯粉、聚乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。所述染料为分散红、分散紫、油化蓝、油化绿中的至少一种。填料不但可以填充间隙,气相二氧化硅与聚甲基丙烯酸甲酯作为填料赋予厌氧胶触变性,以防止其由于厌氧胶流动使粘接处缺胶,其中聚甲基丙烯酸甲酯在丙烯酸单体中具有一定的溶解性,选择不同分子量的聚甲基丙烯酸甲酯可以调整厌氧胶粘度,分子量越大,厌氧胶粘度越大,分子量越小厌氧胶粘度越低,可制得自身有触变性的厌氧胶。同时聚四氟乙烯粉末以及聚乙烯粉末作为填料可以提高厌氧胶的耐化学腐蚀,防止螺纹咬死,以及提升润滑性能。
本发明的目还提供一种上述的厌氧胶的制备方法,包括如下步骤:
将环氧丙烯酸酯低聚物、双马来酰亚胺、活性稀释剂、阻聚剂、金属螯合剂、促进剂和填料按重量份数比例投入反应釜内,在第一温度下充分搅拌至全部溶解;冷却至第二温度,再将引发剂和染料按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到成品,所述第一温度为45~75℃,所述第二温度为25-45℃。
作为优选地实施方式,所述第一温度为55~65℃,所述第二温度为35℃。
对比例
该实施例中的厌氧胶包括如下质量份数的组分:
甲基丙烯酸酯51份,聚乙二醇(200)二丙烯酸酯43份,对甲氧基苯酚0.15份,乙二胺四乙酸四钠盐0.05份,三乙胺2.5份,异丙苯过氧化氢4.5份,分散红0.5份。
按上述质量份数比例将甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸、三乙胺、对甲氧基苯酚和乙二胺四乙酸四钠盐投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将异丙苯过氧化氢和分散红按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到成品。
实施例1
该实施例中的厌氧胶包括如下质量份数的组分:
双酚a型环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15,正丁基缩水甘油醚10份,对甲氧基苯酚0.3份,乙二胺四乙酸四钠盐0.05份,乙酰苯肼2份,气相二氧化硅2.3份,叔丁基过氧化氢5份,分散紫0.35份。
按上述质量份数比例将双酚a型环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、正丁基缩水甘油醚、对甲氧基苯酚、乙二胺四乙酸四钠盐、乙酰苯肼和气相二氧化硅投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将叔丁基过氧化氢和分散紫按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到成品。
实施例2
该实施例中的厌氧胶包括如下质量份数的组分:
酚醛环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,叔丁基缩水甘油醚10份,对苯二酚0.3份,乙二胺四乙酸二钠盐0.1份,邻苯磺酰亚胺3.2份,聚甲基丙烯酸甲酯2份,异丙苯过氧化氢4份,分散红0.2份,分散紫0.2份。
按上述质量份数比例将酚醛环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、叔丁基缩水甘油醚、对苯二酚0.3份、乙二胺四乙酸二钠盐、邻苯磺酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将异丙苯过氧化氢、分散红和分散紫按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到成品。
实施例3
该实施例中的厌氧胶包括如下质量份数的组分:
双酚f环氧丙烯酸酯65份,双马来酰亚胺15份,邻甲苯基缩水甘油醚10份,对叔丁基苯酚1份,乙二胺四乙酸四钠盐0.5份,邻苯磺酰亚胺3份,聚四氟乙烯粉3份,过氧化二异丙苯2份,油化蓝0.5份。
按上述质量份数比例将双酚f环氧丙烯酸酯、双马来酰亚胺、邻甲苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯酚、乙二胺四乙酸四钠盐、邻苯磺酰亚胺和聚四氟乙烯粉投入反应釜内,在55~65℃下充分搅拌至全部溶解;冷却至35℃,再将过氧化二异丙苯和油化蓝按重量份数比例投入反应釜内,搅拌均匀后得到成品。
破坏力矩根据标准gb18747.1-2002测试。测试结果见表1。
表1
表1示出了对比例、实施例1、实施例2和实施例3中厌氧胶的性能参数。从表1可知,添加了双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯和酚醛型环氧丙烯酸酯制得的厌氧胶的破坏力矩和耐高温性能得到明显提高,由此可知,采用双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯和酚醛型环氧丙烯酸酯制得的厌氧胶粘结强度高、胶层的尺寸稳定性好,耐高温性能明显增强。此外,酚醛型环氧丙烯酸酯是一种多官能团缩水甘油醚型环氧丙烯酸酯,能够提供比双酚a环氧丙烯酸酯多2.5倍的交联点,即能形成高交联度的三维结构,固化物富含酚醛骨架,表现出优异的热稳定性及机械强度,因而采用酚醛型环氧丙烯酸酯环氧丙烯酸酯制备的厌氧胶比采用双酚a型环氧丙烯酸酯、双酚f型环氧丙烯酸酯制得的厌氧胶,具有更优异的耐介质、耐温性能以及力学性能。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。