一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂及其制备方法技术

本申请涉及胶粘剂技术领域，本申请发明专利技术了一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂及其制备方法，按热硫化胶粘剂的总重量计，所述热硫化胶粘剂的原料为：聚合弹性体5％

【技术实现步骤摘要】
一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂及其制备方法


[0001]本申请涉及胶粘剂
，C09J183/00，具体涉及一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶与金属是在化学结构、物理和力学性能上存在着巨大差异的两种不同材料，因此使得两者的高强度粘接比较困难，但许多领域都涉及到两者的固定粘接，如汽车工业、机械制造、建筑工业、电子工业等等。橡胶和金属两者之间的热硫化粘接包含了多个组分体系之间的相互作用，目前对于橡胶/金属的热硫化粘接，主要采用单涂层胶粘剂和双涂层胶粘剂，但是市场上出售的胶粘剂中大多数都含酚醛树脂、多异氰酸酯和环氧树脂等热固性树脂，在高温场景下使用时耐热性差，粘结效果明显变差。
[0003]CN105349064A公开了一种三元乙丙橡胶与金属热硫化粘合用胶粘剂，该胶粘剂为单涂层体系，无需在金属表面涂底胶即可在高温硫化条件下实现三元乙丙橡胶与金属粘合，但是三元乙丙橡胶为弱极性材料，自粘和互粘性能都比较差，所制备的胶粘剂粘结粘结强度不够，且不耐高温。CN112877010A公开了一种天然橡胶与金属热硫化胶粘剂及其制备方法及应用，其技术方案中加入硫磺作为硫化促进剂，但是此体系中容易出现硫磺位移和返原现象，产品稳定性不好。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本申请提供了一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂及其制备方法。
[0005]首先，本申请提供了一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂，按热硫化胶粘剂的总重量计，所述热硫化胶粘剂的原料为：聚合弹性体5％
‑
30％，热固性硅树脂1％
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10％，缩合剂0.1％
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10％，导热剂2％
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20％，溶剂补充余量至总量为100％。
[0006]本申请中聚合弹性体和热固性硅树脂均具有较长的分子链，两者在体系中可形成互穿的网络交结构，当热固性硅树脂含量过高时，与弹性体的相容性变差，所制备热硫化胶粘剂脆性大，限定两者的添加量，使所制备的胶粘剂具有较优异的粘结性能和拉伸强度。
[0007]进一步地，按热硫化胶粘剂的总重量计，所述热硫化胶粘剂的原料为：聚合弹性体5％
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20％，热固性硅树脂5％
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10％，缩合剂0.4％
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3％，导热剂2％
‑
20％，溶剂补充余量至总量为100％。
[0008]进一步地，所述聚合弹性体选自1，4
‑
聚异戊二烯、聚苯乙烯
‑
丁二烯共聚物、聚丁二烯、氯磺化聚乙烯、氯磺化聚丙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯及其衍生物中的至少一种。
[0009]进一步地，所述聚合弹性体选自聚苯乙烯
‑
丁二烯共聚物、氯磺化聚乙烯、氯磺化聚丙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯及其衍生物中的至少一种。
[0010]进一步地，所述聚合弹性体选自氯磺化聚乙烯、氯磺化聚丙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯中的至少一种。
[0011]进一步地，所述聚合弹性体的数均分子量为8000
‑
170000。
[0012]进一步地，所述聚合弹性体的数均分子量为20000
‑
150000；当聚合弹性体的数均分子量过高时，交联结构中分子链的活动性较大，所制备胶粘剂的流动粘度越高，不便于加工及使用，当聚合弹性体的数均分子量过低时，与热固性硅树脂的交联强度不够，导致胶粘剂的耐高温性能下降，因此限定聚合弹性体的数均分子量，通过调控其与热固性硅树脂的交联结构，进一步提高胶粘剂的粘结性能和稳定性。
[0013]进一步地，所述热固性硅树脂中有机基团R与硅的摩尔比即R/Si值为1
‑
2，所述有机基团R为烷基、芳基、乙烯基、芳烷基、烷芳基；热硫化胶粘剂的性能却决于其中所含有机基团和功能基团的相对量。
[0014]进一步地，所述热固性硅树脂中有机基团R与硅的摩尔比即R/Si值为1.3
‑
1.6。
[0015]在一种优选地实施方式中，有机基团R与硅的摩尔比即R/Si值为1.6：1；原因为：当R/Si值较大时，热硫化胶粘剂弹性略好，但在使用时热固化温度也会提升，造成较高的能量消耗；但当R/Si值小于1时，热硫化胶粘剂的耐高温性能和剥离强度均降低。
[0016]进一步地，所述热固性硅树脂在25℃时的粘度为100
‑
10000mPa
·
s，控制粘度以便于热硫化胶粘剂的加工和使用。
[0017]进一步低，所述热固性硅树脂在25℃时的粘度为500
‑
8000mPa
·
s。
[0018]进一步地，所述热固性硅树脂选自甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、乙烯基硅树脂、甲基乙烯基硅树脂、氟硅树脂、氨基硅树脂、环氧改性硅树脂、有机硅聚酯树脂中的至少一种。
[0019]进一步地，所述热固性硅树脂选自甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、乙烯基硅树脂、甲基乙烯基硅树脂中的至少一种。
[0020]本申请中缩合剂促进热固性硅树脂中的硅醇缩合形成硅氧链结，增加空间位阻，并加速其与聚合弹性体的交联程度，也减少了热硫化过程的高温对聚合弹性体结构的破坏，但当其添加过多时，聚合弹性体和热固性硅树脂的交联度太高，导致其韧性降低，粘结性能下降。
[0021]进一步地，所述缩合剂选自过氧化物，金属或其环烷酸盐、羧酸盐、全氟磺酸盐、氯化物、氯化物的水合物、有机络合物，氯化磷腈，酞酸酯，胺类及胍类化合物中的至少一种。
[0022]进一步地，所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、过硫酸钾中的至少一种。
[0023]进一步地，所述金属为选自Pb、Zn、Sn、Co、Fe、Ce、Mn、Cr、Pt中的任意一种。
[0024]进一步地，所述缩合剂选自过氧化物、钛酸四正丁酯、铂黑、氯化铂、氯铂酸、铂
‑
烯烃络合物、铂
‑
羰基络合物和铂
‑
乙酰乙酸、羧酸锌中的至少一种。
[0025]进一步地，所述缩合剂选自过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、钛酸四正丁酯、铂
‑
烯烃络合物、羧酸锌中的至少一种。
[0026]导热剂的加入均衡了热硫化胶粘剂的热量，提高了其热容量及耐高温性能，但导热剂添加过多时会降低体系稳定性，另外也会提高热硫化胶粘剂的硬度。
[0027]进一步地，所述导热剂选自金属氧化物、氮化硼、氮化硅、氮化铝、炭黑中的至少一种。
[0028]优选地，所述导热剂为金属氧化物和炭黑。
[0029]进一步地，所述金属氧化物和炭黑两者质量比为(0.1
‑
10)：1；利用金属氧化物和炭黑的协同作用，以提高所制备胶粘剂的熔融指数，并使其具有良好的热流动性和加工性能。
[0030]进一步地，所述金属氧化物和炭黑两者质量比为(0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂，其特征在于，按热硫化胶粘剂的总重量计，所述热硫化胶粘剂的原料为：聚合弹性体5％
‑
30％，热固性硅树脂1％
‑
10％，缩合剂0.1％
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10％，导热剂2％
‑
20％，溶剂补充余量至总量为100％。2.根据权利要求1所述的一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂，其特征在于，所述聚合弹性体选自1，4
‑
聚异戊二烯、聚苯乙烯
‑
丁二烯共聚物、聚丁二烯、氯磺化聚乙烯、氯磺化聚丙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯及其衍生物中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂，其特征在于，所述聚合弹性体的数均分子量为20000
‑
150000。4.根据权利要求1所述的一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂，其特征在于，所述热固性硅树脂中有机基团R与硅的摩尔比即R/Si值为1
‑
2，所述有机基团R为烷基、芳基、乙烯基、芳烷基、烷芳基。5.根据权利要求1所述的一种粘结金属和弹性体材料的热硫化胶粘剂，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟震，赵锐，蒋拥华，叶宽，
申请(专利权)人：上海普力通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：