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丙烯酸酯结构胶溯源

2019年12月24日14:56 

丙烯酸酯结构胶黏剂(AcylaleSrutureeAdeive也称为“反应型丙烯酸酯结构胶霸剂”:具有操作方便、固化速度快、可油面精接、耐冲击、抗剥离、粘接材料广泛等特点,可以实现金属、非金属(一般指硬材料)自粘与互粘,具有广泛的应用前景。
1901年,在德国Tucbingen市的位名叫OtoRohm的博士生发表了一篇博士论文,描述醇钠作用于丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯所得到的缩合产物,他也讨论了在这些反应中同时形成的聚合物的化学性质。OttoRohm博士的这一工作开始了丙烯酸酯单体及聚合物的发展历程,从此各类丙烯酸酯单体及其制成的聚合物如胶黏剂、塑料、涂料等逐步发展起来。20世纪50年代,EASTMAN公司首先发明了以过氧化苯甲酰/芳香胺为氧化还原体系(MMABPO-AM)的丙烯酸酯胶黏剂,被称为第一代丙烯酸酯胶黏剂(FGA),由于固化慢、脆性大、强度低,应用并不广泛。
1975年,美国DuPont公司用氯磺化聚乙烯橡胶对第一代丙烯酸酯胶进行了改性,首先生产第二代丙烯酸酯胶黏剂(SGA)。SGA引入了杜邦公司,生产Hypalon橡胶和新的氧化还原体系。新的氧化还原体系以过氧化氢型的过氧化物为引发剂,DuPont808醛胺缩合物为促进剂。单体与弹性体之间发生接枝反应,形成韧性固化物,剥离强度和冲击强度都有明显提高。
1975年以后,美国Lord、Hysol、Devcon、Dymax、日本电器化学、Bostic、德国Henkel等多家公司发表过第一代丙烯酸酯胶黏剂的专利或产品广告。
1982年,美国化学与工程公司首先报道的一种新型非挥发性反应性丙烯酸结构胶,被称为“需氧”胶黏剂。它兼具厌氧胶与SGA的优点,并且弥补了它们的缺点,主要以低蒸汽压、非挥发性丙烯酸酯单体为原料,与特定的催化剂、能提供弹性的填料配制而成。与SGA比较,它具有低气味、低毒性、不燃烧等特性,而且提高了抗蠕变及耐热性,固化速度快(10~60s):与各种丙烯酸胶黏剂的区别在于对空气阻聚不敏感,能对多孔性表面及较大间隙进行粘接,制成的胶用于金属、玻璃、塑料、陶瓷及硬木等材料的粘接。
在中国,1980年前后,黑龙江石油化学研究院陆企亭等人首先研制出第二代丙姑酸酯胶贴别。之后上海康达化工新材料有限公同等几家公司开始生产销售第二代丙场酸脂胶黏剂,199099年后国内生产第二代丙烯酸酯胶黏剂的有几十家,如辽宁哥俩好、湖北回天、北京天山、广东恒大等。200年后,ITW.北京天山新材料技术有限公司等研制生产出热固化丙烯酸酯胶黏剂,70"CImin快速固化,用于笔记本、PAD等结构件粘接。
改性丙烯酸酯结构胶分底涂型和双主剂型两大类。底涂型有主剂和底剂两部分,主剂中包含聚合物(弹性体)、丙烯酸酯单体(低聚物)、氧化剂、稳定剂等:底剂中包含促进剂(还原剂)、助促进剂、溶剂等。双主剂型不用底剂,两个组分均为主剂,其中一一个主剂中含有氧化剂,另一个主剂中含有促进剂及助促进剂。使用的氧化.还原反应体系必须匹配且具有高效,才能室温快速固化,并达到完全固化的目的。
丙烯酸酯结构胶黏剂的反应性实际上是丙烯酰基双键的反应,主要是通过自由基聚合反应固化,固化应满足如下条件:一个强有力的氧化还原引发体系(先决条件);尽量使体系的黏度增高(减少氧气的阻聚作用),引入弹性体接枝、交联反应:增加单体分子的官能度(但多官能团的小分子不能过多);尽量提高单体纯度,少加阻聚剂。
丙烯酸酯胶黏剂的组成和配制方法,多见于专利文献,虽然保密性很强,但仍不难看出其技术关键和难点如下。
①-个强有力的氧化还原体系。--个强有力的氧化还原体系是室温下产生活性自由基,从而引发聚合的先决条件。引发剂必须与促进剂、助促进剂有效地配合才能发挥作用。除了合理选择强有力的氧化还原体系外,过氧化物、促进剂的添加量也对胶的固化速度和机械性能有显著影响。
②一个决定固化产物基本性能的单体组合。一般选用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种混合,添加5%~20%的甲基丙烯酸可改善胶的固化速度:添加甲基丙烯酸双酯如三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯等可提高胶层的交联程度:用(甲基)丙烯酸异辛醉酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等代替甲基丙烯酸甲酯,可得到基本无味的产品,但胶的固化速度和强度下降许多。
体0以接校块贸物成商分子得生体的制备与选用收易川中路合物如ABS.SBS等,可显著改善胶液的脆性,这样一方面可使氧气在胶液中的扩散,”不断在长链自由基上进行链增并且可增加胶液黏度。长反应,结果链增长速率相对较大,自加速作用提前出现,引起聚合速率和分子量迅速上升。但胶液黏度也不易过高,黏度过高不利于单体和引发剂的扩散,固化速度反而会减小。胶液中引入弹性体的目的还在于,当分子链中存在可能参与反应的官能团或某些分子链的叔碳原子上的氢原子在活性自由基作用下发生歧化反应时,将引起接枝反应和交联反应。
④胶液的快速固化与储存稳定性矛盾的解决。在主剂中加入过氧化物引发剂,虽说在室温下活性较低,但由于其中含有易聚合的丙烯酸酯单体,一般难于达到20C下保存半年,这其中根本的问题在于体系中的过氧化物能否在储存条件下不分解而稳定下来,为此用2,6-二二叔丁基-4-甲基苯酚作为高效稳定剂,既能保证储存稳定性,又不影响固化速度。其使用量为总量的0.01%~10%,聚合引发剂:该稳定剂=2:1(质量比)是可取的。也有加入锌、镍、钴的乙酸盐、丙烯酸盐或加入甲酸、乙酸、甲基丙烯酸的铵盐等,可在一定程度上提高储存稳定性。
丙烯酸酯结构胶一安通运输业尼黏剂目前已形成许多不同的品种,如低气味丙烯酸酯结构胶、耐温型丙烯酸酯结构胶、加热快速固化丙涂胶部位烯酸酯结构胶等,都是近乎百分之百地反应,基本上无污染,粘接大巴底盘无浪费,又具有节能、工程胶黏剂。它广泛应用于交通运输(汽结构和准结构粘接)省工的优点,是一类高性能的军工电优、卫组等塑料、复合村科与会金属的结换:电子电器(扬声器磁钢、夹板T铁、音圈、纸盆、弹簧板、泡沫和盆架等;小型电机钢铁氧体等;电子元件:电路板上集成电路块粘接;线圈导线端子;笔记本电脑、PAD结构件粘接)以及珠宝、首饰的粘接、塑料玩具粘接、日常DIY修理等。

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