能提高壁材抗?jié)B透性的可預(yù)涂厭氧膠微膠囊及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種可預(yù)涂厭氧膠的微膠囊及其制備方法，該微膠囊的壁材中加入蒙脫 土，采用原位聚合的方法合成；從而大大提高了微膠囊的抗?jié)B透性，增加了與預(yù)涂膠另一組 分混合后的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
【背景技術(shù)】
[0002] 厭氧膠是一種在氧氣存在時(shí)起抑制固化作用，隔絕空氣自行固化的膠粘劑，其應(yīng) 用非常廣泛，如工業(yè)制造中螺紋鎖固，零部件的粘接、固定、密封等，這種可預(yù)涂厭氧膠可以 用于汽車制造業(yè)、航空、軍工、通用機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、油田、工業(yè)與民用管路、模具制造等 各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003] 目前有兩種形式的厭氧膠，一種為傳統(tǒng)的液態(tài)型厭氧膠，一種為可預(yù)涂厭氧膠。傳 統(tǒng)厭氧膠存在一些不足，例如在使用時(shí)需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行零件清洗、膠液涂布、固化、清理殘膠， 操作不便，效率較低。而預(yù)涂型厭氧膠則克服了這些缺點(diǎn)，它是將厭氧膠的某一組分或者全 部組分包覆在微膠囊內(nèi)制成微膠囊，使用時(shí)將該微膠囊與另一組分混合后涂敷在工件(基 本是螺紋）上，將工件裝配時(shí)，膠囊被擠壓破裂，膠液流出反應(yīng)固化，從而起到與液體厭氧膠 一樣的粘接密封的作用。預(yù)涂工件可以儲(chǔ)存和運(yùn)輸，大大節(jié)約了時(shí)間和成本，深受一些客戶 的青睞。
[0004] 目前該預(yù)涂膠的微膠囊主要采用的方法是將厭氧膠的引發(fā)劑包覆其中，壁材主要 使用的是尿素和甲醛，經(jīng)過大量試驗(yàn)驗(yàn)證以及客戶的反饋，該壁材存在一定的缺陷，由于是 二元反應(yīng)，導(dǎo)致壁材不夠致密，或者反應(yīng)的不夠完全，導(dǎo)致一部分芯材包覆不好，壁材不完 整或者芯材直接裸露在外面，當(dāng)微膠囊與預(yù)涂膠的另一組分(A組分)混合后，隨著時(shí)間的延 長(zhǎng)，芯材會(huì)慢慢的滲透出來與A組分反應(yīng)，導(dǎo)致膠液還未使用完就已經(jīng)變稠，甚至固化。尤 其是在南方高溫高濕的環(huán)境下，A組分與微膠囊混合后往往不是一次就能用完的，此時(shí)就會(huì) 存在混合后穩(wěn)定性差的問題，直接影響到客戶的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上的不足，在微膠囊的壁材反應(yīng)時(shí)加入第三組分， 在兩種反應(yīng)單體之間形成一種插層結(jié)構(gòu)，增加了壁材的致密性，從而提高了壁材的抗?jié)B透 性，同時(shí)又不會(huì)降低膠液混合后的強(qiáng)度，解決了因客戶提前混合后引起的變稠甚至固化的 問題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提出如下技術(shù)方案： 一種能提高壁材抗?jié)B透性的可預(yù)涂厭氧膠微膠囊，所述微膠囊按重量分?jǐn)?shù)由以下組分 組成： 尿素 4-10份 甲醛溶液 10-30份 蒙脫土 5-15份 芯材 1-10份 水 30-80份 促進(jìn)劑 1-8份 表面活性劑 1-10份 其他助劑 0. 01-3份 所述促進(jìn)劑為三乙醇胺、氯化銨、氨水、氫氧化鈉溶液、鹽酸、硫酸中的一種或幾種的混 合物； 所述表面活性劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、阿拉伯膠、曲拉通X-100、十二烷基苯磺 酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯醇、SPAN60、SPAN80、SPAN85,吐溫 80、壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種的混合物； 其他助劑為消泡劑。
[0007] 所述芯材為異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁酯或過氧化苯 甲酰中的一種。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述微膠囊按重量分?jǐn)?shù)由以下組分組成： 尿素 7份 甲醛溶液 20份 蒙脫土 10份 三乙醇胺 2. 98份 芯材 5份 水 46 鹽酸 4份 表面活性劑 7份 消泡劑 0. 02份 本發(fā)明還提出制備可預(yù)涂厭氧膠微膠囊的方法，所述制備方法采用原位聚合法合成微 膠囊，第一步將尿素、甲醛和蒙脫土在堿性條件下形成一交聯(lián)的預(yù)聚物，預(yù)聚物合成時(shí)PH 范圍為7-9 ;第二步加入芯材后在酸性條件下繼續(xù)反應(yīng)，在芯材外表面形成交聯(lián)網(wǎng)狀的致 密結(jié)構(gòu)，形成微膠囊，縮聚反應(yīng)合成時(shí)PH范圍為2-5。
[0009] 所述制備方法具體步驟如下：首先將尿素、甲醛和蒙脫土加入反應(yīng)瓶中，調(diào)節(jié)PH 為7-8,在72°C下反應(yīng)I. 5h ;然后再加入已經(jīng)乳化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑， 調(diào)節(jié)PH為2-4,反應(yīng)4h ;最后經(jīng)過濾、洗滌，得到所述的微膠囊。
[0010] 與以往技術(shù)和市面上常見的競(jìng)品相比，本發(fā)明所制得微膠囊的抗?jié)B透性有了很大 程度的提高，在一定時(shí)間內(nèi)，于丙酮中的析出量明顯降低，并且其高溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性也延長(zhǎng)了 時(shí)間，而其強(qiáng)度并沒有降低。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā) 明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012] 制備一種高滲透性的厭氧膠微膠囊，合成時(shí)需要以下組分：尿素、甲醛、蒙脫土、過 氧化苯甲酰、表面活性劑、鹽酸、消泡劑、三乙醇胺、水，所需重量份數(shù)配比如下： 尿素 7份 甲醛溶液 20份 蒙脫土 10份 三乙醇胺 2. 98份 異丙苯過氧化氫 5份 水 46 鹽酸 4份 表面活性劑 7份 消泡劑 0. 02份 反應(yīng)過程：首先將尿素、甲醛溶液和蒙脫土加入反應(yīng)瓶中，調(diào)節(jié)PH為7-8,在72°C下反 應(yīng)I. 5h，然后再加入已經(jīng)乳化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑，調(diào)節(jié)PH為2-4,反應(yīng) 4h，然后經(jīng)過濾、洗滌，最后得到微膠囊。
[0013] 以下是與市面上常見的國(guó)外競(jìng)品樂泰、國(guó)內(nèi)競(jìng)品1、國(guó)內(nèi)競(jìng)品2的微膠囊進(jìn)行比較 得出的結(jié)果，性能比較如下： 抗?jié)B透性比較： 分別取一定量（5g)的微膠囊，溶于分析丙酮中，持續(xù)攪拌，并間隔一定時(shí)間取樣，采用 GC的方法測(cè)試其中的芯材含量，直到芯材含量不再變化為止，在這里我們以20h為節(jié)點(diǎn)，測(cè) 試該點(diǎn)芯材含量，即為滲透出的芯材含量，以此來判斷抗?jié)B透性的好壞，芯材含量越少，表 示抗?jié)B透性越好。
[0014] 儲(chǔ)存穩(wěn)定性比較： 取500g預(yù)涂膠的A組分與微膠囊36g混合攪拌均勻，然后放在40°C烘箱中，觀察膠液 變稠有結(jié)塊的時(shí)間，時(shí)間越長(zhǎng)表示儲(chǔ)存穩(wěn)定性越好。
[0015] 強(qiáng)度比較： 按照比例，將幾種產(chǎn)品混合后分別涂敷在MlO達(dá)克羅、MlO彩鋅、MlO磷化螺栓上，固化 72h后測(cè)試強(qiáng)度。
[0016] 雖然本發(fā)明己以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，本發(fā)明的 保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。任何熟習(xí)本技術(shù)領(lǐng)域者， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作的各種變化或等同替換，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能提高壁材抗?jié)B透性的可預(yù)涂厭氧膠微膠囊，其特征在于，所述微膠囊按重量 分?jǐn)?shù)由以下組分組成： 尿素 4-10份 甲醛溶液 10-30份 蒙脫土 5-15份 芯材 1-10份 水 30-80份 促進(jìn)劑 1-8份 表面活性劑 1-10份 其他助劑 0. 01-3份 所述促進(jìn)劑為三乙醇胺、氯化銨、氨水、氫氧化鈉溶液、鹽酸、硫酸中的一種或幾種的混 合物； 所述表面活性劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、阿拉伯膠、曲拉通X-100、十二烷基苯磺 酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯醇、SPAN60、SPAN80、SPAN85,吐溫 80、壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種的混合物； 其他助劑為消泡劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可預(yù)涂厭氧膠微膠囊，其特征在于，所述芯材為異丙苯過氧 化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁酯或過氧化苯甲酰中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可預(yù)涂厭氧膠微膠囊，其特征在于，所述微膠囊按重量分 數(shù)由以下組分組成： 尿素 7份 甲醛溶液 20份 蒙脫土 10份 三乙醇胺 2. 98份 芯材 5份 水 46 鹽酸 4份 表面活性劑 7份 消泡劑 0. 02份。4. 制備如權(quán)利要求1-3其中之一所述的可預(yù)涂厭氧膠微膠囊的方法，其特征在于，所 述制備方法采用原位聚合法合成微膠囊，第一步將尿素、甲醛和蒙脫土在堿性條件下形成 一交聯(lián)的預(yù)聚物，預(yù)聚物合成時(shí)PH范圍為7-9 ;第二步加入芯材后在酸性條件下繼續(xù)反應(yīng)， 在芯材外表面形成交聯(lián)網(wǎng)狀的致密結(jié)構(gòu)，形成微膠囊，縮聚反應(yīng)合成時(shí)PH范圍為2-5。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體步驟如下：首先將 尿素、甲醛和蒙脫土加入反應(yīng)瓶中，調(diào)節(jié)PH為7-8,在72°C下反應(yīng)I. 5h ;然后再加入已經(jīng)乳 化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑，調(diào)節(jié)PH為2-4,反應(yīng)4h ;最后經(jīng)過濾、洗滌，得到 所述的微膠囊。
【專利摘要】本發(fā)明是一種能提高壁材抗?jié)B透性的可預(yù)涂厭氧膠微膠囊及制備方法，所述微膠囊按重量分?jǐn)?shù)由以下組分組成：尿素4-10份，甲醛溶液10-30份，蒙脫土5-15份，芯材1-10份，水30-80份，促進(jìn)劑1-8份，表面活性劑1-10份，其他助劑0.01-3份；首先將尿素、甲醛和蒙脫土加入反應(yīng)瓶中，調(diào)節(jié)PH為7-8，在72℃下反應(yīng)1.5h；然后再加入已經(jīng)乳化好的芯材溶液，水、消泡劑、表面活性劑，調(diào)節(jié)PH為2-4，反應(yīng)4h；最后經(jīng)過濾、洗滌，得到所述的微膠囊。本發(fā)明所制得微膠囊的抗?jié)B透性有了很大程度的提高，在一定時(shí)間內(nèi)，于丙酮中的析出量明顯降低，并且其高溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性也延長(zhǎng)了時(shí)間，而其強(qiáng)度并沒有降低。
【IPC分類】B01J13/18
【公開號(hào)】CN104941545
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510295346
【發(fā)明人】楊曉娜, 黃海江, 甘志勇, 張昊, 劉潔
【申請(qǐng)人】北京天山新材料技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日