一種雙組份橡膠型金屬粘合劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，包括A組份和B組份，所述A組份和B組分的體積比為1:1-5:1，所述A組份包括馬來酸酐封端的液體橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、抗氧化劑、發(fā)泡劑、干燥劑、觸變劑、氧化鋅和填料A、所述B組份包括羥基封端的液體橡膠、增塑劑和填料B。還提供了雙組份橡膠型金屬粘合劑的制備方法。本發(fā)明的雙組份橡膠型金屬粘合劑在施工之后兩組分之間能夠常溫反應(yīng)，提高了汽車零部件經(jīng)過粘合之后的尺寸穩(wěn)定性和烘烤前運(yùn)輸途中的抗震動(dòng)能力，同時(shí)后續(xù)工藝過程中仍然具有良好的固化能力和粘接性能。并且采用高速攪拌工藝進(jìn)行生產(chǎn)，與捏合機(jī)相比大大提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膠粘劑【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于汽車及機(jī)械工業(yè)中金屬鈑金粘接的膠 粘劑，特別涉及一種雙組份橡膠型金屬粘合劑及其制備方法。 一種雙組份橡膠型金屬粘合劑及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車在人們的日常生活和工作中起著極其重要的作用，是現(xiàn)代化生產(chǎn)、現(xiàn)代化經(jīng) 濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)不可缺少的交通、運(yùn)輸工具。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，汽車的種類 和性能也不斷增加并趨于完善，人們對(duì)汽車質(zhì)量的可靠性、技術(shù)先進(jìn)性的要求也不斷提高。
[0003] 汽車粘接劑密封膠是汽車生產(chǎn)所需的一類重要輔助材料，這類材料的應(yīng)在汽車產(chǎn) 品的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、緊固防松、密封防銹、減震降噪、隔熱消音和內(nèi)外裝飾以及簡化制造工藝等 方面起著特殊的作用。隨著汽車向輕量化、高速節(jié)能、安全舒適、低成本、長壽命和無公害方 向發(fā)展的需求，人們對(duì)高品質(zhì)的汽車粘接劑密封膠的開發(fā)應(yīng)用就愈加重視，因?yàn)樗鼈儾粌H 能滿足汽車產(chǎn)品制造過程中的諸多特定技術(shù)要求，而且能確保汽車產(chǎn)品的整體質(zhì)量。粘接 齊U、密封膠已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的材料。
[0004] 車身上應(yīng)用的粘接劑、密封膠主要有折邊膠、點(diǎn)焊密封膠、增強(qiáng)防震膠、焊密封膠、 防震隔熱涂料及抗石擊涂料等。橡膠具有高彈性、耐油防腐、良好的密封性等性能，被應(yīng)用 于折邊膠、防震膠及密封膠的制備中。
[0005] 現(xiàn)有的汽車橡膠類膠粘劑大都采用聚硫橡膠或是固體橡膠，如氯丁橡膠、丁苯橡 膠、丁腈橡膠、丁基橡膠等，具有良好的防震效果、耐油防腐的性能，但是固體類橡膠型膠粘 劑一般需要在捏合機(jī)中進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低。通常粘接力不夠高，扛沖洗性能差等不足， 容易污染電泳池，限制了在高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)粘接方面的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種雙組份橡膠型金屬粘合劑， 在施工之后兩組分之間能夠常溫反應(yīng)，提高了汽車零部件經(jīng)過粘合之后的尺寸穩(wěn)定性和烘 烤前運(yùn)輸途中的抗震動(dòng)能力，同時(shí)后續(xù)工藝過程中仍然具有良好的固化能力和粘接性能。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供了一種上述雙組份橡膠型金屬粘合劑的制備方法， 采用高速攪拌工藝進(jìn)行生產(chǎn)，與捏合機(jī)相比大大提高了生產(chǎn)效率。
[0008] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 首先，本發(fā)明提供了一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，包括A組份和B組份，所述A 組份和B組分的體積比為1:1-5:1，其特征在于，
[0010] 所述A組份包括以下重量百分比的原料：
[0011] 馬來酸酐封端的液體橡膠 20-40%; 硫化劑 2-6%; 促進(jìn)劑 0. 1-0.6%; 抗氧化劑 0.4-0.8%; 發(fā)泡劑 0-3%; 干燥劑 1-3%; 觸變劑 0-3%; 氧化鋅 1 - 2 %; 填料 A 40- 55%;
[0012] 所述A組分的上述所有原料的重量百分比之和為100% ;
[0013] 所述B組份包括以下重量百分比的原料：
[0014] 輕基封端的液體橡膠15-60% ;
[0015] 增塑劑 2-25% ;
[0016] 填料 B 10-35% ；
[0017] 所述B組分的上述所有原料的重量百分比之和為100%。
[0018] 上述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其中，所述A組份中所述馬來酸酐封端的 液體橡膠可選用馬來酸酐封端的液體聚丁二烯和馬來酸酐封端的液體聚異戊二烯中的至 少一種。
[0019] 上述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其中，所述A組份中所述硫化劑為硫磺。
[0020] 上述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其中，所述A組份中所述促進(jìn)劑為二硫 代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑，所述二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑可選用ZBEC(Zinc dibenzyl dithiocarbamate,二節(jié)基二硫代氨基甲酸鋒）和 ZDEC(Zinc diethyldithiocarbamate，二 乙基二硫代氨基甲酸鋅）中的至少一種。
[0021 ] 上述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其中，所述A組份中所述填料A包括重質(zhì)碳 酸鈣、包覆碳酸鈣、滑石粉和云母粉，其中：
[0022] 所述重質(zhì)碳酸I丐占所述A組份總重量的20-35% ;
[0023] 所述包覆碳酸I丐占所述A組份總重量的5-25 % ;
[0024] 所述滑石粉占所述A組份總重量的0-5% ;
[0025] 所述云母粉占所述A組份總重量的0-5%。
[0026] 上述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其中，所述B組分中所述羥基封端的液體 橡膠可選用羥基封端的液體聚丁二烯和羥基封端的液體聚異戊二烯中的至少一種。
[0027] 上述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其中，所述B組分中所述增塑劑可選用環(huán) 氧大豆油和磺化交聯(lián)的蓖麻油中的至少一種。
[0028] 上述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其中，所述B組分中所述填料B包括包覆碳 酸鈣和氧化鈣，其中：
[0029] 所述包覆碳酸I丐占所述B組份總重量的5-25% ;
[0030] 所述氧化鈣占所述B組份總重量的3-10%。
[0031] 其次，本發(fā)明提供了一種上述雙組份橡膠型金屬粘合劑的制備方法，包括以下步 驟：
[0032] 1)制備所述A組份，A組份合成工藝為：
[0033] 在帶攪拌裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜A中進(jìn)行，并在整個(gè)合成過 程中控制反應(yīng)釜A內(nèi)溫度低于50°C，先在反應(yīng)釜A中加入馬來酸酐封端的液體橡膠，再依次 加入硫化劑、促進(jìn)劑、抗氧化劑、發(fā)泡劑、干燥劑、觸變劑和氧化鋅，真空攪拌l〇-15min至混 合均勻；然后在反應(yīng)釜A中加入填料A，真空攪拌10-30min至混合均勻；接著刮凈附著在反 應(yīng)釜A的釜壁的內(nèi)表面上的液體，并真空攪拌20-30min至混合均勻，得A組份；
[0034] 2)制備所述B組份，B組份合成工藝為：
[0035] 在帶攪拌裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜B中進(jìn)行，并在整個(gè)合成過 程中控制反應(yīng)釜B內(nèi)溫度低于50°C，先在反應(yīng)釜B中加入羥基封端的液體橡膠和增塑劑， 高速攪拌分散混合均勻后，真空攪拌l〇 -15min ;然后在反應(yīng)荃B中加入填料B，真空攪拌 10-30min至混合均勻；接著刮凈附著在反應(yīng)釜B的釜壁的內(nèi)表面上的液體，并真空攪拌 20-30min至混合均勻，得B組份；
[0036] 3)將A組份和B組份分開包裝。
[0037] 本發(fā)明的雙組份橡膠型金屬粘合劑通過A組分中液體橡膠含有的馬來酸酐與B組 分中液體橡膠含有的羥基在常溫下能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與金屬表面形成化學(xué)鍵，從而提高 對(duì)金屬材料的粘接力，改善破環(huán)形式。
[0038] 本發(fā)明采用的是液體橡膠為基料，通過高溫硫化而獲得最終強(qiáng)度和粘接力。使用 時(shí)，A組份和B組份可依據(jù)固化速度的具體要求，按體積比1:1至5:1進(jìn)行混合均勻。
[0039] 其特點(diǎn)如下：
[0040] (1)采用常溫固化和高溫固化工藝，使得材料在較低溫度時(shí)可獲得初始接粘力，具 有優(yōu)異的抗流掛，抗沖洗，可搬運(yùn)、拆卸等性能，經(jīng)過高溫烘烤后達(dá)到最終目標(biāo)性能；
[0041] (2)對(duì)金屬材料具有極好的粘接性，粘接強(qiáng)度高，內(nèi)聚破壞，可用于金屬零部件中 部分結(jié)構(gòu)部位的粘接密封；
[0042] (3)具有橡膠的高彈性，有良好的防震和抗沖擊能力；固化后膠層致密，密封性能 和防腐性能好。
[0043] 本發(fā)明的有益效果：通過本發(fā)明的技術(shù)方案，使得橡膠型金屬粘合劑在施工之后 能夠常溫反應(yīng)，提高了汽車零部件經(jīng)過施工橡膠型粘合劑之后的尺寸穩(wěn)定性和烘烤前運(yùn)輸 途中的抗震動(dòng)能力，同時(shí)后續(xù)工藝過程中仍然具有良好的固化能力和粘接性能。并且本發(fā) 明的雙組份橡膠型金屬粘合劑采用高速攪拌工藝生產(chǎn)，與捏合機(jī)相比大大提高了生產(chǎn)效 率。

【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0045] 實(shí)施例1
[0046] 一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，包括A組份和B組份，A組份和B組分的體積比為 1:1-5:1，A組份由以下重量百分比的原料組成：
[0047] 馬來酸酐封端的液體聚丁二烯 34%; 硫磺 6%; ZBEC 0.7%; 抗氧化劑 0.3%; 干燥劑 1.5%; 氧化鋅 1.5%; 重質(zhì)碳酸鈣 30%; 包覆碳酸鈣 23%; 滑石粉 3%;
[0048] B組份由以下重量百分比的原料組成：
[0049] 羥基封端的液體聚丁二烯 55%; 環(huán)氧大豆油 12%; 包覆碳酸鈣 30%; 氧化釣 3%;
[0050] 上述雙組份橡膠型金屬粘合劑的制備方法，其步驟為：
[0051] 1)制備所述A組份，A組份合成工藝為：
[0052] 在帶攪拌裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜A中進(jìn)行，并在整個(gè)合成過 程中控制反應(yīng)釜A內(nèi)溫度低于50°C，先在反應(yīng)釜A中加入馬來酸酐封端的液體聚丁二烯， 攪拌2min，再緩慢依次加入硫磺、ZBEC、抗氧化劑、干燥劑和氧化鋅，真空攪拌lOmin至混合 均勻；然后開啟反應(yīng)釜A，在反應(yīng)釜A中緩慢依次加入重質(zhì)碳酸鈣、包覆碳酸鈣和滑石粉，真 空攪拌lOmin至混合均勻；接著刮凈附著在反應(yīng)釜A的釜壁的內(nèi)表面上的液體，并真空攪拌 20min至混合均勻，得A組份；
[0053] 2)制備所述B組份，B組份合成工藝為：
[0054] 在帶攪拌裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜B中進(jìn)行，并在整個(gè)合成過 程中控制反應(yīng)釜B內(nèi)溫度低于50°C，先在反應(yīng)釜B中加入羥基封端的液體聚丁二烯和環(huán)氧 大豆油，高速攪拌分散混合均勻后，真空攪拌l〇_15min ;然后在反應(yīng)釜B中緩慢加入包覆碳 酸鈣和氧化鈣，真空攪拌l〇_15min至混合均勻；接著刮凈附著在反應(yīng)釜B的釜壁的內(nèi)表面 上的液體，并真空攪拌20-30min至混合均勻，得B組份；
[0055] 3)將A組份和B組份分開包裝。
[0056] 制備實(shí)施例1的雙組份橡膠型金屬粘合劑時(shí)采用水循環(huán)冷卻工藝和真空攪拌。反 應(yīng)釜A和反應(yīng)釜B分別具有冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，制備本發(fā)明的雙組份橡膠型金屬粘合劑，打開 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，確保反應(yīng)釜內(nèi)溫度低于50°C。反應(yīng)釜A和反應(yīng)釜B分別具有抽真空系統(tǒng)， 真空攪拌在抽真空條件下進(jìn)行。
[0057] 本實(shí)施例1中，A組份中，促進(jìn)劑為二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑ZBEC，在烘烤溫度 為110?130°C時(shí)預(yù)固化成形，使膠粘劑具有良好的抗沖洗，狀態(tài)保持性，搬運(yùn)過程中防脫 落或防止鈑金錯(cuò)位等性能；硫化劑為硫磺，作用是當(dāng)烘烤溫度達(dá)到150°C以上時(shí)，使橡膠硫 化交聯(lián)達(dá)到最佳性能。
[0058] 在使用時(shí)，A組份和B組份按照體積比3:1混合均勻。
[0059] 剪切強(qiáng)度檢測試驗(yàn)：
[0060] 本實(shí)施例1中雙組份橡膠型金屬粘合劑的剪切強(qiáng)度檢測方法：基材為鍍鋅鋼板， 表面涂防銹油，每平米上防銹油不超過3g，搭接面積25mmX 12. 5mm，雙組份橡膠型金屬粘 合劑厚度為〇. 2mm，常溫23°C放置30min，剪切強(qiáng)度為0. 4Mpa ;130°C烘烤20min，剪切強(qiáng)度 可達(dá)3. 6Mpa ;180°C烘烤20min，剪切強(qiáng)度可達(dá)7. 4Mpa，內(nèi)聚力破壞。
[0061] 實(shí)施例2
[0062] 一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，A組份和B組分的體積比為1:1-5:1, A組份由以 下重量百分比的原料組成：
[0063] 馬來酸酐封端的液體聚異戌二烯 32%; 硫磺 8 %; ZDEC 1,0%; 抗氧化劑 0.3%; 干燥劑 1.5%; 氧化鋅 1.5%; 重質(zhì)碳酸鈣 31.7%; 包覆碳酸鈣 2 0%; 滑石粉 4%;
[0064] B組份由以下重量百分比的原料組成：
[0065] 羥基封端的液體聚異戌二烯 61 %; 磺化交聯(lián)的蓖麻油 17%; 包覆碳酸鈣 19%; 氧化鈣 3%,
[0066] 上述雙組份橡膠型金屬粘合劑的制備方法，其步驟為：
[0067] 1)制備所述A組份，A組份合成工藝為：
[0068] 在帶攪拌裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜A中進(jìn)行，并在整個(gè)合成過 程中控制反應(yīng)釜A內(nèi)溫度低于50°C，先在反應(yīng)釜A中加入馬來酸酐封端的液體聚異戊二烯， 攪拌2min，再緩慢依次加入硫磺、ZDEC、抗氧化劑、干燥劑和氧化鋅，真空攪拌10-15min至 混合均勻；然后開啟反應(yīng)釜A，在反應(yīng)釜A中緩慢依次加入重質(zhì)碳酸鈣、包覆碳酸鈣和滑石
【權(quán)利要求】
1. 一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，包括A組份和B組份，所述A組份和B組分的體積比 為1:1-5:1，其特征在于， 所述A組份包括以下重量百分比的原料： 馬來酸酐封端的液體橡膠 2Q-40%; 硫化劑 2-6%; 促進(jìn)劑 0.1-0. 6%; 抗氧化劑 0.4-0.8%; 發(fā)泡劑 0-3%; 千燥劑 1-3%; 觸變劑 0-3%; 氧化鋅 1 - 2 %; 填料 A 40- 55%; 所述A組分的上述所有原料的重量百分比之和為100% ; 所述B組份包括以下重量百分比的原料： 羥基封端的液體橡膠15-60% ; 增塑劑 2-25% ; 填料 B 10-35% ； 所述B組分的上述所有原料的重量百分比之和為100%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其特征在于，所述A組份中所述 馬來酸酐封端的液體橡膠可選用馬來酸酐封端的液體聚丁二烯和馬來酸酐封端的液體聚 異戊二烯中的至少一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其特征在于，所述A組份中所述 硫化劑為硫磺。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其特征在于，所述A組份中所 述促進(jìn)劑為二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑，所述二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑可選用ZBEC和 ZDEC中的至少一種。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其特征在于，所述A組份中所述 填料A包括重質(zhì)碳酸鈣、包覆碳酸鈣、滑石粉和云母粉，其中 ： 所述重質(zhì)碳酸鈣占所述A組份總重量的20-35% ; 所述包覆碳酸鈣占所述A組份總重量的5-25% ; 所述滑石粉占所述A組份總重量的0-5% ; 所述云母粉占所述A組份總重量的0-5%。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其特征在于，所述B組分中所述 羥基封端的液體橡膠可選用羥基封端的液體聚丁二烯和羥基封端的液體聚異戊二烯中的 至少一種。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其特征在于，所述B組分中所述 增塑劑可選用環(huán)氧大豆油和磺化交聯(lián)的蓖麻油中的至少一種。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種雙組份橡膠型金屬粘合劑，其特征在于，所述B組分中所述 填料B包括包覆碳酸鈣和氧化鈣，其中： 所述包覆碳酸鈣占所述B組份總重量的5-25% ; 所述氧化鈣占所述B組份總重量的3-10 %。
9. 一種如權(quán)利要求1所述的雙組份橡膠型金屬粘合劑的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟： 1) 制備所述A組份，A組份合成工藝為： 在帶攪拌裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜A中進(jìn)行，并在整個(gè)合成過程中 控制反應(yīng)釜A內(nèi)溫度低于50°C，先在反應(yīng)釜A中加入馬來酸酐封端的液體橡膠，再依次加入 硫化劑、促進(jìn)劑、抗氧化劑、發(fā)泡劑、干燥劑、觸變劑和氧化鋅，真空攪拌l〇-15min至混合均 勻；然后在反應(yīng)釜A中加入填料A，真空攪拌10-30min至混合均勻；接著刮凈附著在反應(yīng)釜 A的釜壁的內(nèi)表面上的液體，并真空攪拌20-30min至混合均勻，得A組份； 2) 制備所述B組份，B組份合成工藝為： 在帶攪拌裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜B中進(jìn)行，并在整個(gè)合成過程中 控制反應(yīng)釜B內(nèi)溫度低于50°C，先在反應(yīng)釜B中加入羥基封端的液體橡膠和增塑劑，高速攪 拌分散混合均勻后，真空攪拌l〇-15min ;然后在反應(yīng)荃B中加入填料B，真空攪拌10-30min 至混合均勻；接著刮凈附著在反應(yīng)釜B的釜壁的內(nèi)表面上的液體，并真空攪拌20-30min至 混合均勻，得B組份； 3) 將A組份和B組份分開包裝。
【文檔編號(hào)】C09J115/00GK104109496SQ201410331104
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】白長科, 朱愛軍, 董克寧, 吳富南, 毛晨峰 申請(qǐng)人:上海依多科化工有限公司