弹性体与金属粘接用粘接促进剂及其粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及弹性体与金属基材粘接用粘接促进剂及其粘合剂组合物。该粘接促进剂以多孔无机填料为支架，经过硅烷偶联剂表面处理后再支载聚烯烃制得。由其组成的粘合剂组合物含有至少一种卤化聚烯烃、粘接促进剂、至少一种硫化剂和至少一种惰性无机填料。该粘合剂组合物因粘接促进剂的存在，可有效的粘接各种弹性体和硬质基材，在弹性体与硬质基材间形成一个硬度适中的过渡层，促进粘合剂组合物对弹性体的粘接，增加粘合剂组合物对硬质基材的附着力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及弹性体与金属基材粘接用粘接促进剂及其粘合剂组合物。该粘接促进剂以多孔无机填料为支架，经过硅烷偶联剂表面处理后再支载聚烯烃制得。由其组成的粘合剂组合物含有至少一种齒化聚烯烃、粘接促进剂、至少一种硫化剂和至少一种惰性无机填料。该粘合剂组合物因粘接促进剂的存在，可有效的粘接各种弹性体和硬质基材，在弹性体与硬质基材间形成一个硬度适中的过渡层，促进粘合剂组合物对弹性体的粘接，增加粘合剂组合物对硬质基材的附着力。
技术介绍
弹性体与金属通过粘合剂粘接，是金属与橡胶连接最有效的方法，金属对橡胶能起到补强、增强、骨架的作用，橡胶则使金属具有耐磨、减振、抗冲、防腐、绝缘、保护、密封等功能，其结果是刚柔结合，强韧兼备，有着广泛的用途。在弹性体与金属粘合剂方面的专利与产品众多，典型的是热反应性溶剂型胶粘齐U，是由齒代聚烯烃、硫化剂、交联剂、金属氧化物或其盐等组成的组合物。CN92102610.2公开了一种单层粘合剂组合物，它采用环境可接受的成分，并能承受诸如注塑成型工艺中所经受的那些高温条件。该粘合剂含有下列成分的粘合剂组合物:a )由全卤代环状共轭二烯烃和乙烯基含量超过50%的烯属不饱和亲二烯体生成的Diels-Alder加合物；b )酚醛树脂；c )芳香族羟基化合物；d )甲醛给体；e )受热活化的不饱和弹性体的交联剂；f )硫化剂；以及g )金属氧化物。CN92102679.X公开了一种组合物，用某些卤代官能单体材料改性的聚合材料，通过改进弹性体-粘合剂界面的粘合性能和免除较大量的附加的粘合剂组分，例如多亚硝基或氨基甲酸酯化合物，显著地提高弹性基体和金属表面的粘合力。该粘合剂包括一种由卤代丁二烯单体和a-卤素取代的单体化合物形成的共聚物。CN93114420.5公开了一种橡胶-金属牢固粘合的粘合剂组合物。该组合物含有含卤聚烯烃、芳族多亚硝基化合物、聚马来酰亚胺化合物和金属氧化物如氧化锌或氧化镁。该组合物还可含有硫化剂如硫或硒，酚环氧树脂或炭墨。CN99804182.3公开了一种复合物，该复合物含有低不饱和度的弹性体、一种涂层强化纤维和一种粘合剂组合物；该粘合剂组合物包括齒代聚烯烃、多亚硝基化合物和马来酰亚胺。CN200580019624.7公开了一种固体分散于挥发性液体载体的橡胶_金属粘合剂。该粘合剂含有分散的固体颗粒，该固体颗粒含有多亚硝基化合物、卤化聚烯烃、酸性中和剂和5 35 1:%的惰性不可压缩的球 形颗粒。CN200710188735.1提供了一种粘合剂组合物，该组合物包含:(a)至少一种成膜聚合物，(b)选自以下的至少一种交联剂:多亚硝基化合物、多亚硝基前体、以及它们的混合物，(c)至少一种氧化剂。CN201080039929.5公开了用于将聚合物基质粘合至羟基化的表面例如玻璃的方法。包括将包含至少一个烷氧基硅烷部分和至少一个选自多亚硝基芳族或多亚硝基芳族前体的部分的化合物施用至基质之一。CN92113710.9公开了含有一种氯磺化聚乙烯胶乳、一种聚马来酰亚胺化合物、一种多亚硝基化合物和一种金属氧化物的一种水基粘合剂组合物。CN96194888.4公开了一种水粘合剂组合物包括水分散性聚异氰酸酯、卤化聚烯烃弹性体的水分散液和固化剂。水粘合剂组合物的挥发性有机化合物排放少，并且可用于粘合可硫化的橡胶至各种基质上。该粘合剂以芳族多亚硝基化合物为固化剂。CN200710188740.2提供了一种水性粘合剂组合物，其包含:(a) 一种或多种溴取代的烯烃聚合物，(b) —种或多种卤代磺化烯烃聚合物，(C)选自以下的一种或多种增容剂:环氧树脂，酚醛树脂，氯代聚烯烃以及它们的混合物。典型的交联剂为芳族多亚硝基化合物。上述专利或申请公开的粘合剂组合物体系均使用芳香族多亚硝基化合物作为交联剂、使用铅盐作为促进剂共同作用来硫化橡胶并粘接硬质基材。但芳香族多亚硝基化合物易燃易爆、毒性大，生产过程三废严重，属管控产品；而铅盐毒性大且有生物积累性，并且易生成粉尘，在生产和使用过程中对人体健康及生态环境非常有害，因此很多国家和地区已经禁止使用。由此提出需要一种粘接促进剂取代芳香族多亚硝基化合物与铅盐，该粘接促进剂与齒化聚烯烃、硫化剂、填料等组成粘合剂组合物，能有效的粘接弹性体与金属基材。本专利技术以多孔无机填料为支架，经过硅烷偶联剂表面处理后再支载聚烯烃制得一种粘接促进剂，取代传统的芳香族多亚硝基化合物与铅盐，与齒化聚烯烃、硫化剂和惰性无机填料组成成为一种环保型粘合剂组合物。该粘合剂组合物因粘接促进剂的存在，可有效的粘接各种弹性体和硬质基材，在弹性体与硬质基材间形成一个硬度适中的过渡层，促进粘合剂组合物对弹性体的粘接，增加`粘合剂组合物对硬质基材的附着力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种粘接促进剂，以及由该促进剂组合的高性能粘合剂组合物，安全环保，不含芳族多亚硝基化合物、铅盐等有毒有害成分。该粘合剂组合物粘接各种弹性体和硬质基材，粘接强度高、耐老化性能优。本专利技术粘接促进剂以多孔无机填料为支架，经过硅烷偶联剂表面处理后再支载聚烯烃制得。本专利技术粘接促进剂用多孔无机填料质轻、机械强度高、性质稳定的无机材料，材料本身密布微孔，比较面积大。本专利技术粘接促进剂用多孔无机填料包括但不限于膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、蛭石、玻璃微珠、膨胀玻化微珠、空心玻璃微珠、陶粒、火山岩、炭黑、分子筛等。优选膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、火山岩、分子筛。最优选空心玻璃微珠。本专利技术粘接促进剂用多孔无机填料优选粒径0.2 50 Pm微粉，更优选粒径0.5-30 u m微粉，最优选1-10 u m微粉。本专利技术粘接促进剂用硅烷偶联剂包括但不限于Y-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基二乙氧基娃烧、Y-氨丙基二甲氧基娃烧、Y _氨丙基甲基二乙氧基娃烧、Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-巯丙基三甲氧基硅烷、Y-巯丙基三乙氧基硅烷、Y-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-巯丙基甲基二乙氧基硅烷等。其中更优选Y-异氰酸丙基三乙氧基硅烧、Y-氨丙基二乙氧基娃烧、Y-氨丙基二甲氧基娃烧、Y-疏丙基二甲氧基娃烧、Y-疏丙基二乙氧基娃烧。最优选Y _异氰酸丙基二乙氧基娃烧。本专利技术粘接促进剂用聚烯烃包括但不限于天然橡胶(NR)、丁基橡胶(IIR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、聚三氯丁二烯，优选天然橡胶、丁苯橡胶、聚三氯丁二烯，最优选聚三氯丁二烯。本专利技术中粘接促进剂由多孔无机填料经硅烷偶联剂表面处理后支载聚烯烃制得。制备方法是:将多孔无机填料浸泡于60°C的30%硅烷偶联剂/丙酮溶液中4小时，过滤烘干后与聚烯烃用密炼机密炼，密炼温度80°C，密炼时间I小时。密炼所得胶体出料后按业内熟知的方法制备成水分散液即得粘接促进剂。 本专利技术粘接促进剂用多孔无机填料占粘接促进剂总质量优选8 35%，最优选多孔无机填料占粘接促进剂总质量的15 20%。本专利技术粘接促进剂用硅烷偶联剂占粘接促进剂总质量优选0.3 5%，最优选硅烷偶联剂占粘接促进剂总质量的0.5 3%。本专利技术粘接促进剂用聚烯烃占粘接促进剂总质量优选91.7 60%，最优选聚烯烃占粘接促进剂总质量的84.5 77%。本专利技术粘合剂组合物主要成分包括: 1)至少一种卤化聚烯烃； 2)粘接促进剂； 3)至少一种硫化剂； 4)至少一种惰性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性体和金属基材粘接用高性能水基粘合剂组合物，其特征在于粘合剂组合物由下列组分按质量百分比制成：卤化聚烯烃???????????3～17%粘接促进剂???????????2~7%硫化剂???????????????0.8~4.9%惰性无机填料?????????0.5~8%水???????????????????余量上述组合物质量百分比之和为100%；其中，所述的卤化聚烯烃选自氯化聚乙烯、溴化聚乙烯、氯化聚丙烯、溴化聚丙烯、氯化聚丁二烯、溴化聚丁二烯、氯化丁二烯?苯乙烯共聚物、氯磺化聚乙烯、溴磺化聚乙烯、氯磺化聚丙烯、溴磺化聚丙烯、氯化天然橡胶、溴化聚（2,3?二氯?1,3?丁二烯）、氯化聚氯乙烯中的一种或几种；卤化聚烯烃可以只含一种卤素，也可以是一种以上卤素的取代物，卤素含量并无严格要求；所述的粘接促进剂为硅烷改性多孔无机填料支载聚烯烃；所述的硫化剂选自无机硫化剂硫磺、硒、碲、N,N’?间苯撑双马来酰亚胺（PDM）、聚双马来酰亚胺中的一种或几种；所述的惰性无机填料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、高岭土、滑石粉、炭黑中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种弹性体和金属基材粘接用高性能水基粘合剂组合物，其特征在于粘合剂组合物由下列组分按质量百分比制成: 卤化聚烯烃3 17% 粘接促进剂2 7% 硫化剂0.8 4.9% 惰性无机填料0.5^8%水余量 上述组合物质量百分比之和为100%; 其中，所述的卤化聚烯烃选自氯化聚乙烯、溴化聚乙烯、氯化聚丙烯、溴化聚丙烯、氯化聚丁二烯、溴化聚丁二烯、氯化丁二烯-苯乙烯共聚物、氯磺化聚乙烯、溴磺化聚乙烯、氯磺化聚丙烯、溴磺化聚丙烯、氯化天然橡胶、溴化聚(2，3- 二氯-1，3- 丁二烯)、氯化聚氯乙烯中的一种或几种； 卤化聚烯烃可以只含一种卤素，也可以是一种以上卤素的取代物，卤素含量并无严格要求； 所述的粘接促进剂为硅烷改性多孔无机填料支载聚烯烃； 所述的硫化剂选自无机硫化剂硫磺、硒、碲、N，N’ —间苯撑双马来酰亚胺(PDM)、聚双马来酰亚胺中的一种或几种； 所述的惰性 无机填料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、高岭土、滑石粉、炭黑中的一种或几种。2.如权利要求1所述的弹性体和金属基材粘接用高性能水基粘合剂组合物，其特征在于粘合剂组合物优选由下列组分按质量百分比制成: 至少一种齒化聚烯烃5 15% 粘接促进剂2.3 6.5% 至少一种硫化剂1.5 4% 至少一种惰性无机填料I 6%水余量 上述组合物质量百分比之和为100%。3.如权利要求1、2所述的弹性体和金属基材粘接用高性能水基粘合剂组合物，其特征在于所述粘合剂组合物由下列组分按质量百分比制成: 氯磺化聚乙烯与氯化天然橡胶混合物8 14% 粘接促进剂2.45 5.6% 硫磺与N，N’ —间苯撑双马来酰亚胺混合物2.5^3.3% 二氧化硅与炭黑混合物1.5 4.5%水余量 上述组合物质量百分比之和为100%; 其中，所述粘接促进剂如权利要求1为Y-异氰酸丙基三乙氧基硅烷表面改性空心玻璃微珠，然后支载聚三氯丁二烯制得。4.如权利要求3所述的弹性体和金属基材粘接用高性能水基粘合剂组合物，其特征在于所选的氯磺化聚乙烯与氯化天然橡胶混合物为氯磺化聚乙烯与氯化天然橡胶质量比.10 90:90 10的混合物； 所述氯磺化聚乙烯优选氯含...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚晓英，
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：