CN110684487B - 一种双组分水性粘合剂、基于其将第一表面粘合到第二表面的方法及其制品 - Google Patents
一种双组分水性粘合剂、基于其将第一表面粘合到第二表面的方法及其制品 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种双组分水性粘合剂、基于其将第一表面粘合到第二表面的方法及其制品。本发明的双组分水性粘合剂包括第一组分和第二组分,所述第一组分至少包括一种含有两个或多个酰肼基团的化合物;所述第二组分中添加有至少一种酸性物质且第二组分的pH值不大于4;在所述第一组分和第二组分中的至少一种组分还含有具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液。本发明的双组分水性粘合剂具有良好初粘性、终粘性和耐温性,可以用于各种基材表面之间的接触粘结。
Description
技术领域
本发明属于双组分粘合剂领域,尤其涉及一种双组分水性粘合剂及粘合方法。
背景技术
接触胶粘剂,又称接触胶,其最大特点是在涂胶后一定时间内“接触”产生粘结作用,即将胶粘剂涂覆在两个被粘物的表面上,通过两个涂覆面的相互接触发生粘结,被粘面在涂覆接触胶粘剂后首先干燥形成膜状粘合剂层。接触胶一般而言需要具备以下特征:(1)在较短的时间内(1~5分钟)就具有较高的粘接力,这就是说,粘合剂能自粘合,可以形成具有足以将基材结合在一起的半固体膜,满足在胶完全干燥之前进行切割等工序的操作;(2)具有较高的终粘性,起到永久定性的效果;(3)耐高温,满足运输与使用过程中不开胶。
溶剂型接触胶是一种具有快干性质的粘合剂,当接触胶被施加于待粘基材表面后,经过短暂的溶剂挥发后,将待粘基材的涂胶面接触粘合,在压力作用下待粘基材即可被粘合在一起。溶剂型接触胶通常使用氯丁橡胶作为原料,其具有干燥时间短,工作时间长等优点,Brath于1975年就采用氯丁胶乳为基料,以碱催化剂制备的对叔丁基苯酚甲醛树脂作增粘树脂,再加入少量氧化锌,可制得高剥离强度的接触胶粘剂。但是溶剂型接触胶主要缺点在于挥发性有机溶剂添加量高,多数情况下可占粘合剂重量的60%以上,在使用过程中大量的溶剂挥发会造成环境污染,另外这些溶剂一般具有可燃性会带来一定的安全隐患。因此,粘合剂工业的目标是发展替换的接触胶,它能快干并且其物理性能与溶剂型接触胶等同,但其中有机溶剂的量明显减少或完全取消。
水性粘合剂是一类环保型的胶粘剂,其使用水作为载体,在干燥过程中没有环境污染。但是水性粘合剂在使用过程中因水的高沸点,水的挥发非常缓慢。这一特点造成水性接触胶的初粘性极差,无法满足生产需要。专利文献1公开了一种高效无溶剂接触胶,其包括聚合物水性乳液、热塑性中空微球等组分,其干燥时间需要1小时。因此开发一种具有高初粘性的水性接触胶是本领域亟待解决的问题之一。
为了解决该技术问题,专利文献2公开了一种含有内促凝剂的单组分、贮藏稳定的水基接触式粘合剂组合物,其包含水性分散体状的聚氯丁二烯、树脂组分和内促凝剂,树脂组分选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯均聚物、聚乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸类共聚物、聚乙酸乙烯酯-丙烯酸类共聚物和它们的混合物,内促凝剂包含吸湿盐。该文献的粘合剂组合物可以缩短干燥时间,但是耐热性还有待加强。
专利文献3公开了一种水性聚氯丁二烯接触型粘合剂,其包括聚氯丁烯、至少一种醇酸型自交联剂和至少一种填料,使用其作为接触胶以组装两个材料,该文献的粘合剂组合物内聚强度增加且具有存储稳定性,但是水性聚氯丁二烯分散体与水性醇酸型自交联剂的生产成本偏高,且醇酸型自交联剂的交联速度较慢,因此该粘合剂需要较长的熟化时间。
也有研发人员尝试开发了双组分(two-part)水分散的高固体含量的粘合剂体系,证实双组分水性氯丁橡胶可以提供必要的初粘性(参见DuPont Dow Elastomer,AquaStikTM)。专利文献4也公开了一种耐老化抗硬化的双组分水性喷胶及其制备方法,其包括A组分和B组分,A组分包括水性氯丁橡胶乳、丙烯酸乳液等,B组分包括松香树脂、异氰酸酯等,该双组分喷胶在使用后,胶水的粘接处在固化后,胶层不硬化,粘接处不硬边,能解决传统水性胶固化后硬边的难题。但其生产成本较高,需要利用复杂封装,且第二组分的使用开放时间较短,异氰酸酯与水接触后会发生水解失效,因此其稳定性与市场推广都处于不利地位。
为了降低双组份水性氯丁橡胶的生产成本,也有文献报道其他类型的水性分散体或水性粘合剂。比如专利文献5公开了含有含羰基的共聚物、肼衍生物的水性分散体,同时在其中加入一定量的重金属离子以加速交联,该分散体可以用于做粘合剂的原材料,但其初粘性低、快速干燥能力差,仍不适合作为接触胶使用。
专利文献1:US5264467A
专利文献2:CN1367810A
专利文献3:WO2016132039A1
专利文献4:CN107189720A
专利文献5:US4250070A
发明内容
发明要解决的问题
为解决以上现有技术的缺点和不足之处,本发明提供一种具有良好初粘性、终粘性和耐温性的双组分水性粘合剂。
本发明还提供一种基于上述双组分水性粘合剂的将第一表面粘合到第二表面的方法。
此外,本发明还提供一种粘合制品。
用于解决问题的方案
本发明提供一种双组分水性粘合剂,所述双组分水性粘合剂包括第一组分和第二组分;所述第一组分至少包括一种含有两个或多个酰肼基团的化合物;所述第二组分中添加有至少一种酸性物质且第二组分的pH值不大于4;在所述第一组分和第二组分中的至少一种组分中还含有具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液,即所述第一组分和/或第二组分中还含有具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液。
优选地,所述具有醛或酮基团的单体选自双丙酮丙烯酰胺、双丙酮甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酸酯、双丙酮甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、双丙酮乙烯酰胺、丙烯醛中的一种或多种。
优选地,所述含有两个或多个酰肼基团的化合物为水溶性二酰肼化合物,优选地,所述水溶性二酰肼化合物为2至10个碳原子的脂族二羧酸的二酰肼,进一步优选地,所述水溶性二酰肼化合物为草酸二酰肼、丙二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、马来酸二酰肼、富马酸二酰肼和/或衣康酸二酰肼。
优选地,所述酸性物质选自无机酸、有机酸或水溶液呈酸性的盐,如选自盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、磷酸二氢钾、氯化铵、氯化钙、柠檬酸一钠中的一种或多种,特别优选自盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、甲酸、乙酸中的一种或多种。
优选地,第二组分的pH值不大于3。
优选地,所述双组分水性粘合剂是一种双组分水性接触胶。
优选地,所述具有醛或酮基团的单体占聚丙烯酸酯共聚单体总质量的0.1~10%。
优选地,所述聚丙烯酸酯共聚物乳液不同于所述酸性物质。
进一步,本发明提供将第一表面粘合到第二表面的方法,所述方法包括:提供本发明所述的双组分水性粘合剂;将所述第一组分与所述第二组分同时施用于至少一个基材的第一表面上时,然后将至少一个基材的第二表面与所述第一表面进行压合,或者将所述第一组分涂覆于至少一个基材的第一表面,将所述第二组分涂覆于至少一个基材的第二表面上,然后所述第一表面和所述第二表面进行压合。
优选地,所述基材选自金属、塑料、木材、纺织品、纸、橡胶、人造海绵或墙体。
优选地,所述方法包括将所述第一组分与所述第二组分通过两个喷嘴同时喷涂于至少一个基材的第一表面上,然后将至少一个基材的第二表面与所述第一表面进行压合。
本发明还提供一种制品,利用本发明所述的将第一表面粘合到第二表面的方法粘合得到。
发明的效果
与现有技术相比,本发明的双组分水性粘合剂使用水作为载体,在干燥过程中没有环境污染;本发明通过加入酸性物质对第二组分的pH值进行精准调控,结合双组份同时施用如喷涂的工艺,使得本发明的双组分水性粘合剂快速成膜,产生良好初粘性,酮羰基与酰肼基团的化学交联使得本发明的双组分水性粘合剂具有良好的终粘性和耐温性,本发明未使用价格相对高的氯丁橡胶,也没有加入其它额外的保护胶体类,制备工艺相对简单,可以大大减低生产成本。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。
在本发明中术语“单体”的含义是可以用化学式表征的带有能聚合成低聚物或聚合物以增加分子量的可聚合基团(包括(甲基)丙烯酸酯基团,乙烯基酯基团,芳香族乙烯基基团)的任何化学物质。单体的分子量通常可以简单地根据给出的化学式计算出。
在本发明中术语“水性”是指载体主要是水,然而也可以存在有机溶剂,只要它们基本上不损害组合物的贮藏稳定性。本发明的“双组分水性接触胶”指水性接触胶由两种组分组成,在存储时,两种组分分别独立储存。
在本发明中术语“产生初粘力”指按照实施例中表述的初粘力测试方法,海绵在捏合后10分钟内的弹开距离不大于10mm,优选不大于5mm,特别优选不大于2mm。
<双组分水性粘合剂>
本发明提供了一种双组分水性粘合剂,所述双组分水性粘合剂包括第一组分和第二组分。当双组分水性粘合剂在使用时组分(A)与组分(B)为必要成分,但不限制第三种组分被同时使用。本发明的双组分水性粘合剂可以作为双组分水性接触胶使用,也就是说第一组分和第二组分在施胶于待粘基材上时发生相互接触并可以产生初粘力。
本发明所述第一组分至少包括一种含有两个或多个酰肼基团的化合物,主要起交联作用。优选地,所述含有两个或多个酰肼基团的化合物为水溶性二酰肼化合物,优选地,所述水溶性二酰肼化合物为2至10个碳原子的脂族二羧酸的二酰肼,进一步优选地,所述水溶性二酰肼化合物为草酸二酰肼、丙二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、马来酸二酰肼、富马酸二酰肼和/或衣康酸二酰肼。为了进一步改善初粘性和终粘性、提高交联程度,己二酸二酰肼是更优选的。由于含有两个或多个酰肼基团的化合物主要是与醛或酮基团发生化学反应起交联作用,因此所添加的含有两个或多个酰肼基团的化合物中的酰肼基团的摩尔数与所使用的醛或酮基团摩尔数的比值可以为0.2~5,进一步优选的比值为0.5~3。在本发明的具体实施方式中,含有两个或多个酰肼基团的化合物的添加量占第一组分的总质量的0.1%~2%。如果酰肼化合物添加量过低会影响其交联度,对初粘性、终粘性和耐温性都会产生不良影响。如果酰肼化合物的添加量过高则会造成交联过快,使初粘性下降过快。如果不含两个或多个酰肼基团的化合物,由于缺少化学交联,粘合剂的初粘性、终粘性和耐温性都不佳,甚至无法使用。
本发明所述第一组分可以是水溶液或者乳液,也就是说,除了含有两个或多个酰肼基团的化合物外,第一组分还包括大量的纯水或者聚合物乳液如具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液。基于第一组分的总质量,纯水或聚合物乳液的添加量优选为85~99.5%。另外,还可以根据实际需要添加少量的乳化剂、增粘树脂、成膜助剂、分散剂、pH调节剂、消泡剂、增稠剂、色浆、润湿剂等成分,其中乳化剂可选自离子型乳化剂,增粘树脂可选自水性松香树脂,成膜助剂可选自多元醇酯,分散剂可选自聚丙烯酸,pH调节剂可选自氨水,消泡剂可选自矿物油型消泡剂,增稠剂可选自聚氨酯类型增稠剂,润湿剂可选自琥珀酸磺酸酯类型。
本发明所述第一组分的pH值没有特别限制,如果第一组分中不具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液时,第一组分的pH可以不大于4。但如果从减少酰肼水解角度考虑,第一组分优选pH值不小于7。如果所述第一组分中含有具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液时,从保持乳液稳定性角度,第一组分优选pH值不小于7,特别优选为7~9。
本发明所述第二组分中添加有至少一种酸性物质且第二组分的pH值不大于4,主要起调节双组分水性粘合剂使用时体系的酸碱度。只要所添加的酸性物质可以有效地使得第二组分的pH值在规定范围内,具体对于酸性物质的种类和用量没有特别的限制。所述酸性物质可以选自无机酸、有机酸或水溶液呈酸性的盐,如选自盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、磷酸二氢钾、氯化铵、氯化钙、柠檬酸一钠中的一种或多种,特别优选自盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、甲酸、乙酸中的一种或多种。从增加初粘性的角度,优选地,第二组分的pH值不大于3,进一步优选地,第二组分的pH值不大于2.5。如果第二组分的pH值大于4时,会影响粘合剂的初粘性。
本发明所述第二组分也可以是水溶液或者乳液,也就是说,除了含有酸性物质外,还包括纯水或者聚合物乳液如具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液,其中,所述聚丙烯酸酯共聚物乳液也可以呈现酸性,但为了实现对体系pH值的快速调节,第二组分仍需加入本发明前述的酸性物质如盐酸。另外,第二组分还可以根据实际需要添加少量的乳化剂、增粘树脂、成膜助剂、分散剂、pH调节剂、消泡剂、增稠剂、色浆、润湿剂等成分,其中乳化剂可选自离子型乳化剂,增粘树脂可选自水性松香树脂,成膜助剂可选自多元醇酯,分散剂可选自聚丙烯酸,pH调节剂可选自氨水,消泡剂可选自矿物油型消泡剂,增稠剂可选自聚氨酯类型增稠剂,润湿剂可选自琥珀酸磺酸酯类型。
本发明的双组分水性粘合剂中未使用氯丁橡胶,本发明中起主要粘合作用的聚合物来自于具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液,其存在于本发明所述第一组分和/或第二组分中。
根据需要可以使用碱性物质以提高水性粘合剂的pH值,优选的碱性物质为氨水、有机胺如乙醇胺、AMP-95、金属氢氧化物、金属碳酸(氢)盐等。
聚丙烯酸酯共聚物乳液是通过常规的乳液聚合的方法制备的,其通过将含有醛或酮基团的单体和其他单体的混合单体制备成预乳液,在50~90℃下利用催化剂如过硫酸铵进行聚合。符合本发明要求的聚丙烯酸酯共聚物乳液也可以商购获得。
优选地,所述具有醛或酮基团的单体选自双丙酮丙烯酰胺、双丙酮甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酸酯、双丙酮甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、双丙酮乙烯酰胺、丙烯醛中的一种或多种,在本发明的一个具体实施方式中,所述具有醛或酮基团的单体选自双丙酮丙烯酰胺。所述具有醛或酮基团的单体的添加量相对于共聚单体的总质量为0.1~10%,优选的添加量为0.5~5%,所述具有醛或酮基团的单体的添加量小于0.1%时,粘合剂的终粘性会变差,如果不加具有醛或酮基团的共聚单体,由于缺少化学交联作用,粘合剂的初粘性、终粘性和耐温性都不佳,甚至无法使用,如果具有醛或酮基团的单体的添加量大于10%,会因为交联速度太快而使产品的初粘性衰减严重,对粘合剂的初粘性能有不良的影响。
所述混合单体中的其他单体主要包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯单体,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯等,添加量相对于单体的总质量为90-99.9%。另外,混合单体还可以包括乙烯基芳族化合物如苯乙烯、羧酸乙烯酯如乙酸乙烯酯以及其他烯属不饱和单体如(甲基)丙烯酸等。
其中聚丙烯酸酯共聚物乳液的固含量在20~60%,乳液中含有的聚合物颗粒的平均粒度(使用动态光散射测量的Z均平均值)小于500nm,尤其小于250nm。如果平均粒度大于500nm,对粘合剂的初粘性能有不良的影响。聚丙烯酸酯共聚物乳液含有的聚合物玻璃化转变温度(使用热示差扫描仪测量)为-50~0℃,优选为-40~-10℃。如果玻璃化转变温度小于-50℃,对粘合剂的终粘性和耐温性能有不良的影响,如果玻璃化转变温度大于0℃,对粘合剂的初粘性能有不良的影响。
在本发明的一个具体实施方式中,双组分水性粘合剂的第一组分是乳液,主要包括具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液,此外含有两个或多个酰肼基团的化合物,pH值不小于7,第二组分是水溶液,其中含有酸性物质,pH值不大于4;在本发明的另一个具体实施方式中,双组分水性粘合剂的第一组分是水溶液,其中含有两个或多个酰肼基团的化合物,第二组分是乳液,主要包括具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液,额外还含有酸性物质,pH值不大于4;此外,本发明也包括第一组分和第二组分都是乳液的技术方案,第一组分主要包括具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液,此外含有两个或多个酰肼基团的化合物,pH值不小于7,第二组分主要包括具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液,额外还含有酸性物质,pH值不大于4。从简化制备工艺的角度可以选择第一种方案。
另外,根据实际使用需求,双组分水性粘合剂中还可以加入少量第三组分,比如消泡剂、增稠剂、色浆、润湿剂、水性增粘树脂等助剂。
<表面粘合方法及其粘合制品>
本发明还提供将第一表面粘合到第二表面的方法,所述方法包括:提供本发明的双组分水性粘合剂;将所述第一组分与所述第二组分同时施用于至少一个基材的第一表面上时,然后将至少一个基材的第二表面与所述第一表面进行压合并产生初粘力,或者将所述第一组分涂覆于至少一个基材的第一表面,将所述第二组分涂覆于至少一个基材的第二表面上,然后所述第一表面和所述第二表面进行压合并产生初粘力。
优选地,所述方法包括将所述第一组分与所述第二组分通过两个喷嘴同时喷涂于至少一个基材的第一表面上,然后将至少一个基材的第二表面与所述第一表面进行压合并产生初粘力。
第一组分和第二组分在施用(包含涂覆)时比如从喷嘴喷出时的混合比例为1:100~100:1(以液体质量计),优选的比例为10:1~1:10,特别优选的比例为4:1~1:4。
优选地,水性粘合剂的施用上胶量(基于干胶质量)根据不同的基材会有不同的选择,典型的上胶量为10~200g/m2,进一步优选为30~100g/m2。
优选地,所述基材选自金属、塑料、木材、纺织品、纸、橡胶、人造海绵或墙体。
本发明还提供一种制品,采用本发明所述的双组分水性粘合剂利用上述粘合方法粘合得到。在本发明的一个具体实施方式中,本发明的双组分水性粘合剂通过本发明上述粘合方法,可用于沙发、床垫、箱包等软性材质的永久粘接与定型。
实施例
以下列举实施例来说明本发明,本领域技术人员能够理解,该例子仅是示例性的说明,并非穷尽性的说明。
本实施例使用的乳液D608,D618,D628为北京百朗德科技有限公司的产品,乳液AV215ap为巴斯夫公司的产品,乳液XP 2694,C 84为科思创公司的产品。其公开的技术说明如下:
品名:D608
说明:一种可交联型的聚丙烯酸酯乳液,可与己二酸二酰肼搭配使用。
固含:48~52%
pH:2.5~3.5
粘度:<500cps
平均粒径:<250nm
交联基团:双丙酮丙烯酰胺,含量1%~3%
品名:D618
说明:一种可交联型的聚丙烯酸酯乳液,可与己二酸二酰肼搭配使用。
固含:48~52%
pH:7~8
粘度:<500cps
平均粒径:<250nm
交联基团:双丙酮丙烯酰胺,含量1%~3%
品名:D628
说明:一种可交联型的聚丙烯酸酯乳液,可与己二酸二酰肼搭配使用。
固含:48~52%
pH:7~8
粘度:<500cps
平均粒径:<250nm
交联基团:双丙酮丙烯酰胺,含量10%~12%
说明:高性能通用型聚丙烯酸酯粘合剂。
固含量:69%
交联基团:无
说明:一种氯丁二烯聚合物的水基胶态分散体,其具有很强的结晶趋向。
固含量:>28%
粘度(LV/Sp2/60rpm/25℃):<30mPa·s
pH:8~10
说明:高结晶速率的水性聚氯丁二烯胶体分散体,其具有很强的结晶趋向。
固含量:54.5~55.5%
粘度(LV/Sp2/60rpm/25℃):~100mPa·s
pH:~13
实施例1
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例2
第一组分:称取20g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例3
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=3,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例4
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例5
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为2%的磷酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例6
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为2%的磷酸溶液至pH=3,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例7
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为2%的磷酸溶液至pH=2,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例8
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为10%的柠檬酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例9
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为10%的柠檬酸溶液至pH=3,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例10
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为10%的柠檬酸溶液至pH=2,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例11
第一组分:称取5g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例12
第一组分:称取5g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例13
第一组分:称取2.5g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例14
第一组分:称取2.5g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
实施例15
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4。
实施例16
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入5g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2。
实施例17
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=3。
实施例18
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2。
实施例19
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为10%的柠檬酸溶液至pH=4。
实施例20
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为10%的柠檬酸溶液至pH=3。
实施例21
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为10%的柠檬酸溶液至pH=2。
实施例22
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为2%的磷酸溶液至pH=4。
实施例23
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为2%的磷酸溶液至pH=3。
实施例24
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为2%的磷酸溶液至pH=2。
实施例25
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入20g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=3。
实施例26
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入20g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为2%的磷酸溶液至pH=3。
实施例27
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D608,在搅拌下加入纯水至40%固含量,pH=3。
比较例1
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4.5,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
比较例2
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌下加入纯水至40%固含量,调节至pH=7.5。
比较例3
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水。
比较例4
第一组分:称取1000g D618,在搅拌下加入20g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量,pH=7.5。
第二组分:称取1000g纯水。
比较例5
第一组分:称取1000g纯水。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
比较例6
第一组分:称取40g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D618,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
比较例7
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g D628,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
比较例8
第一组分:称取1000g C XP 2694。
第二组分:称取1000g C XP 2694。
比较例9
第一组分:称取1000g C 84,在搅拌下加入纯水至40%固含量。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2。
比较例10
第一组分:纯水。
第二组分:称取1000g C 84,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=4,所得溶液产生大量固体物质,无法进行后续实验。
比较例11
第一组分:称取10g己二酸二酰肼,在搅拌下加入1000g纯水中。
第二组分:称取1000g AV215ap,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
比较例12
第一组分:称取1000g AV215ap,在搅拌下加入10g己二酸二酰肼,所得溶液在搅拌下加入纯水至40%固含量。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2。
比较例13
第一组分:称取1000g AV215ap,在搅拌下加入纯水至40%固含量。
第二组分:称取1000g纯水,在搅拌的条件下缓慢滴加浓度为1N的盐酸溶液至pH=2。
性能评估
将聚氨酯海绵(密度25kg/m3)剪裁成10cm×10cm×5cm的长方体,并平放于桌面,将第一组分与第二组分使用S 2-K型(Schutze)双组分喷枪按照1:1混合比例(以液体质量计)均匀喷涂于海绵的表面(10cm×5cm的表面),干施胶量为50g/m2。等待1分钟后将海绵喷过双组份水性粘合剂的长方形面沿5cm边的中线对折,使喷胶的表面对粘在一起,并用手指捏合。
初粘性评估:从海绵被捏合后开始记时,10分钟后记录粘合的海绵在自身张力的作用下的弹开长度,单位mm,如果全弹开记为全开。
终粘性评估:将捏合好的海绵保持压合状态在室温放置3天,从粘合处剥离,记录剥离破坏模式。破坏模式为海绵撕裂记为通过,破坏模式为胶层剥离记为不通过。
耐温性评估:将捏合好的海绵保持压合状态在室温放置3天,然后置于110℃烘箱中8小时,记录海绵是否被弹开,不弹开记为通过,弹开或部分弹开记为不通过。
将实施例1-27、比较例1-13的粘合剂利用上述性能评估方法进行性能测试,测试结果参见表1和表2。
表1实施例1-27的性能测试结果
初粘性(mm) | 终粘性 | 耐温性 | |
目标值 | ≤10 | 通过 | 通过 |
实施例1 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例2 | 3 | 通过 | 通过 |
实施例3 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例4 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例5 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例6 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例7 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例8 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例9 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例10 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例11 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例12 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例13 | 8 | 通过 | 通过 |
实施例14 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例15 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例16 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例17 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例18 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例19 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例20 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例21 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例22 | 4 | 通过 | 通过 |
实施例23 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例24 | 0 | 通过 | 通过 |
实施例25 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例26 | 2 | 通过 | 通过 |
实施例27 | 6 | 通过 | 通过 |
表2比较例1-13的性能测试结果
由表1、表2的对比可知,只有符合本发明要求的双组分水性粘合剂的第一组分和第二组分在同时喷涂后能够实现良好的初粘性、终粘性和耐温性。如果第二组分的pH值大于4时如比较例1(pH=4.5)、比较例2(pH=7.5),粘合剂初粘性不佳;如果第一组分中若不加入酰肼化合物如比较例5,或者说如果第一组分或第二组分的聚丙烯酸酯乳液不含有醛或酮基团的共聚单体时如比较例12-14,由于缺少交联作用,粘合剂的初粘性、终粘性和耐温性都不佳。而如果采用目前市场上常用的水性聚氯丁二烯胶体分散体代替聚丙烯酸酯乳液作为粘合剂的主要组分,粘合剂的初粘性和终粘性虽可以满足需求,但存在耐温性不佳的问题,如果在市场上常用的水性聚氯丁二烯胶体分散体中加入酸性物质,粘合剂发生破乳现象而无法使用。
惟以上所述者,仅为本发明的较佳实施例而已,举凡熟悉此项技艺的专业人士在了解本发明的技术手段之后,自然能依据实际的需要,在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰,曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (11)
1.一种双组分水性粘合剂,其特征在于:
所述双组分水性粘合剂包括第一组分和第二组分,
所述第一组分至少包括一种含有两个或多个酰肼基团的化合物;
所述第二组分中添加有至少一种酸性物质且第二组分的pH值不大于2.5;
在所述第一组分和第二组分中的至少一种组分中还含有具有醛或酮基团的单体共聚制得的聚丙烯酸酯共聚物乳液;
所述酸性物质选自盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、甲酸、乙酸中的一种或多种;
所述第一组分和第二组分在施用时的混合比例为1:1~1:4,以液体质量计。
2.根据权利要求1所述的一种双组分水性粘合剂,其特征在于:
所述具有醛或酮基团的单体选自双丙酮丙烯酰胺、双丙酮甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酸酯、双丙酮甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、双丙酮乙烯酰胺、丙烯醛中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的一种双组分水性粘合剂,其特征在于:
所述含有两个或多个酰肼基团的化合物为水溶性二酰肼化合物。
4.根据权利要求3所述的一种双组分水性粘合剂,其特征在于:
所述水溶性二酰肼化合物为2至10个碳原子的脂族二羧酸的二酰肼。
5.根据权利要求4所述的一种双组分水性粘合剂,其特征在于:
所述水溶性二酰肼化合物为草酸二酰肼、丙二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、马来酸二酰肼、富马酸二酰肼和/或衣康酸二酰肼。
6.根据权利要求1或2所述的一种双组分水性粘合剂,其特征在于:所述具有醛或酮基团的单体占聚丙烯酸酯共聚单体总质量的0.1~10%。
7.根据权利要求1或2所述的一种双组分水性粘合剂,其特征在于:所述聚丙烯酸酯共聚物乳液不同于所述酸性物质。
8.将第一表面粘合到第二表面的方法,所述方法包括:提供如权利要求1-7任一项所述的双组分水性粘合剂;将所述第一组分与所述第二组分同时施用于至少一个基材的第一表面上,然后将至少一个基材的第二表面与所述第一表面进行压合,或者将所述第一组分涂覆于至少一个基材的第一表面,将所述第二组分涂覆于至少一个基材的第二表面上,然后所述第一表面和所述第二表面进行压合。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基材选自金属、塑料、木材、纺织品、纸、橡胶、人造海绵或墙体。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述方法包括将所述第一组分与所述第二组分通过两个喷嘴同时喷涂于至少一个基材的第一表面上,然后将至少一个基材的第二表面与所述第一表面进行压合。
11.一种制品,其特征在于,所述制品利用权利要求8-10任一项所述的方法粘合得到。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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