本發明涉及一種膠黏劑,特別涉及一種阻燃型膠黏劑。
背景技術:
膠黏劑是通過界面的黏附和內聚等作用,使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質,又叫黏合劑,習慣上簡稱為膠。簡而言之,膠黏劑就是通過黏合作用,使被黏物結合在一起的物質。膠黏劑在使用過程中,常常需要高溫固化,需要良好的耐高溫及阻燃特性。
技術實現要素:
本發明針對現有技術的不足,提出了一種阻燃型膠黏劑,其提供一種具有優異阻燃特性的復合配方。
本發明還有一個目的,是提供一種復合型膠黏劑,其通過將液態膠黏劑涂布于有機基體表面,形成一種復合固相膠黏劑。
一種阻燃型膠黏劑,其包括(按質量百分比計),
30%至40%的對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液;
催化劑,為苛性堿或三苯基膦,含量為1~2%;
阻聚劑,為對苯二酚或對苯酚,含量為1~3%;
氣相二氧化硅,2~20%;
無機阻燃劑,其為氫氧化鎂、氫氧化鋁及鎂鋁水滑石以2:7:3質量份組成,所述無機阻燃劑含量為5%~10%;
余量為酚醛樹脂;
其中,對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液中包含20wt%的對羥基苯磺酸、20wt%的硝基乙醛、3wt%~5wt%的炭黑、5wt%~10wt%的納米級的二氧化硅粉末、5wt%~10wt%的納米級的二氧化鋯粉末、5wt%~10wt%的抗氧化劑和1wt%~2wt%的分散劑,其余為膠乳膠液。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,包括(按質量百分比計),
30%的對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液;
催化劑,為苛性堿,含量為2%;
阻聚劑,為對苯二酚,含量為3%;
氣相二氧化硅,20%;
無機阻燃劑,其為氫氧化鎂、氫氧化鋁及鎂鋁水滑石以2:7:3質量份組成,所述無機阻燃劑含量為10%;
余量為酚醛樹脂;
其中,對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液中包含20wt%的對羥基苯磺酸、20wt%的硝基乙醛、3wt%的炭黑、5wt%的納米級的二氧化硅粉末、5wt%的納米級的二氧化鋯粉末、5wt%的抗氧化劑和1wt%的分散劑,其余為膠乳膠液。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,包括(按質量百分比計),
40%的對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液;
催化劑,為三苯基膦,含量為1%;
阻聚劑,為對苯酚,含量為1%;
氣相二氧化硅,2%;
無機阻燃劑,其為氫氧化鎂、氫氧化鋁及鎂鋁水滑石以2:7:3質量份組成,所述無機阻燃劑含量為5%;
余量為酚醛樹脂;
其中,對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液中包含20wt%的對羥基苯磺酸、20wt%的硝基乙醛、5wt%的炭黑、10wt%的納米級的二氧化硅粉末、10wt%的納米級的二氧化鋯粉末、10wt%的抗氧化劑和2wt%的分散劑,其余為膠乳膠液。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,包括(按質量百分比計),
35%的對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液;
催化劑,為苛性堿,含量為1.5%;
阻聚劑,為對苯酚,含量為2%;
氣相二氧化硅,10%;
無機阻燃劑,其為氫氧化鎂、氫氧化鋁及鎂鋁水滑石以2:7:3質量份組成,所述無機阻燃劑含量為7%;
余量為酚醛樹脂;
其中,對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液中包含20wt%的對羥基苯磺酸、20wt%的硝基乙醛、4wt%的炭黑、7wt%的納米級的二氧化硅粉末、7wt%的納米級的二氧化鋯粉末、7wt%的抗氧化劑和1.5wt%的分散劑,其余為膠乳膠液。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,采用以下步驟制得:
1)將對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液及酚醛樹脂混合均勻;
2)當溫度升至80℃以上時,保持攪拌,將催化劑、阻聚劑及氣相二氧化硅采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,恒溫攪拌1小時以上;
3)保持攪拌,向步驟2)產物中加入無機阻燃劑,攪拌15~30分鐘,調節pH至5~7,得到阻燃型膠黏劑。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,還復合有有機基體層,所述有機基體層包括(按質量百分比計):
基體樹脂,為聚氨酯,含量為70~85%,數均分子量為20000~25000;
交聯劑,為丙烯酰胺類交聯劑,含量為5~7%;
助交聯劑,為三烯丙基異氰脲酸酯,含量為1~3%;
輔助抗氧劑,為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,含量為1~2%;
增粘劑,為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷與所述丙烯酰胺類交聯劑以質量比為10:1的混合物,含量為5~8%;
余量為相容劑與納米無機填料的混合物,其中,所述相容劑為納米二氧化硅;所述納米無機填料由植物纖維、納米級硅酸鈉、納米級氧化鋁以1:3:1質量份組成。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,所述有機基體層包括(按質量百分比計),
基體樹脂,為聚氨酯,含量為70%,數均分子量為20000;
交聯劑,為丙烯酰胺類交聯劑,含量為7%;
助交聯劑,為三烯丙基異氰脲酸酯,含量為3%;
輔助抗氧劑,為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,含量為2%;
增粘劑,為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷與所述丙烯酰胺類交聯劑以質量比為10:1的混合物,含量為8%;
余量為相容劑與納米無機填料的混合物,其中,所述相容劑為納米二氧化硅;所述納米無機填料由植物纖維、納米級硅酸鈉、納米級氧化鋁以1:3:1質量份組成。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,所述有機基體層包括(按質量百分比計),
基體樹脂,為聚氨酯,含量為85%,數均分子量為25000;
交聯劑,為丙烯酰胺類交聯劑,含量為5%;
助交聯劑,為三烯丙基異氰脲酸酯,含量為1%;
輔助抗氧劑,為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,含量為1%;
增粘劑,為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷與所述丙烯酰胺類交聯劑以質量比為10:1的混合物,含量為5%;
余量為相容劑與納米無機填料的混合物,其中,所述相容劑為納米二氧化硅;所述納米無機填料由植物纖維、納米級硅酸鈉、納米級氧化鋁以1:3:1質量份組成。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,所述有機基體層采用以下步驟制得:
1)將基體樹脂、相容劑及納米無機填料混合均勻后,加入交聯劑及助交聯劑;
2)將輔助抗氧劑、增粘劑采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,并進一步混勻;
3)將步驟2)制備的混合物倒入擠出機進行共混擠出,溫度控制在80~160℃,擠出物經流延、冷卻、烘箱定型、牽引、卷取工序,制得所述阻燃型膠黏劑。
優選的是,所述的阻燃型膠黏劑,其中,將所述阻燃型膠黏劑涂布于有機基體層表面,并在120~150℃條件下熱壓成型,得到復合有有機基體層的阻燃型膠黏劑。
本發明與現有技術相比,具備以下有益效果:
1、提供了一種具有優異阻燃特性的復合膠黏劑配方;
2、當對羥基苯磺酸和硝基乙醛的含量相同時,且均為20wt%時,膠液中活性基團成鍵的動力學速率最快,利于提高單位時間內的整體產能;
3、炭黑有阻燃和導熱的作用,當炭黑的含量小于0.5wt%時,其阻燃效果不明顯,導熱性能不佳;當炭黑的含量大于3wt%,在膠液中易發生沉積,在浸膠后,200℃高溫下反應時,易使得產品表面出現黑糊狀,嚴重影響產品的質量。納米級的二氧化硅和二氧化鋯可明顯提高膠液的穩定性,二氧化硅和二氧化鋯兩者作為一個有機整體彼此協同發揮作用,兩者相輔相成,缺一不可;
4、通過將液態膠黏劑涂布于有機基體表面,形成一種復合固相膠黏劑。
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式,熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
實施例1
一種阻燃型膠黏劑,其包括(按質量百分比計),
30%的對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液;
催化劑,為苛性堿,含量為2%;
阻聚劑,為對苯二酚,含量為3%;
氣相二氧化硅,20%;
無機阻燃劑,其為氫氧化鎂、氫氧化鋁及鎂鋁水滑石以2:7:3質量份組成,所述無機阻燃劑含量為10%;
余量為酚醛樹脂;
其中,對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液中包含20wt%的對羥基苯磺酸、20wt%的硝基乙醛、3wt%的炭黑、5wt%的納米級的二氧化硅粉末、5wt%的納米級的二氧化鋯粉末、5wt%的抗氧化劑和1wt%的分散劑,其余為膠乳膠液。
所述的阻燃型膠黏劑,其采用以下步驟制得:
1)將對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液及酚醛樹脂混合均勻;
2)當溫度升至80℃以上時,保持攪拌,將催化劑、阻聚劑及氣相二氧化硅采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,恒溫攪拌1小時以上;
3)保持攪拌,向步驟2)產物中加入無機阻燃劑,攪拌15分鐘,調節pH至5~7,得到阻燃型膠黏劑。
還可以復合有有機基體層,將所述阻燃型膠黏劑涂布于有機基體層表面,并在120℃條件下熱壓成型,得到復合有有機基體層的阻燃型膠黏劑。
所述有機基體層包括(按質量百分比計):
基體樹脂,為聚氨酯,含量為70%,數均分子量為20000;
交聯劑,為丙烯酰胺類交聯劑,含量為7%;
助交聯劑,為三烯丙基異氰脲酸酯,含量為3%;
輔助抗氧劑,為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,含量為2%;
增粘劑,為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷與所述丙烯酰胺類交聯劑以質量比為10:1的混合物,含量為8%;
余量為相容劑與納米無機填料的混合物,其中,所述相容劑為納米二氧化硅;所述納米無機填料由植物纖維、納米級硅酸鈉、納米級氧化鋁以1:3:1質量份組成。
所述有機基體層采用以下步驟制得:
1)將基體樹脂、相容劑及納米無機填料混合均勻后,加入交聯劑及助交聯劑;
2)將輔助抗氧劑、增粘劑采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,并進一步混勻;
3)將步驟2)制備的混合物倒入擠出機進行共混擠出,溫度控制在80℃,擠出物經流延、冷卻、烘箱定型、牽引、卷取工序,制得所述阻燃型膠黏劑。
實施例2
一種阻燃型膠黏劑,其包括(按質量百分比計),
40%的對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液;
催化劑,為三苯基膦,含量為1%;
阻聚劑,為對苯酚,含量為1%;
氣相二氧化硅,2%;
無機阻燃劑,其為氫氧化鎂、氫氧化鋁及鎂鋁水滑石以2:7:3質量份組成,所述無機阻燃劑含量為5%;
余量為酚醛樹脂;
其中,對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液中包含20wt%的對羥基苯磺酸、20wt%的硝基乙醛、5wt%的炭黑、10wt%的納米級的二氧化硅粉末、10wt%的納米級的二氧化鋯粉末、10wt%的抗氧化劑和2wt%的分散劑,其余為膠乳膠液。
所述的阻燃型膠黏劑,其采用以下步驟制得:
1)將對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液及酚醛樹脂混合均勻;
2)當溫度升至80℃以上時,保持攪拌,將催化劑、阻聚劑及氣相二氧化硅采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,恒溫攪拌1小時以上;
3)保持攪拌,向步驟2)產物中加入無機阻燃劑,攪拌30分鐘,調節pH至5~7,得到阻燃型膠黏劑。
還可以復合有有機基體層,將所述阻燃型膠黏劑涂布于有機基體層表面,并在150℃條件下熱壓成型,得到復合有有機基體層的阻燃型膠黏劑。
所述有機基體層包括(按質量百分比計):
基體樹脂,為聚氨酯,含量為85%,數均分子量為25000;
交聯劑,為丙烯酰胺類交聯劑,含量為5%;
助交聯劑,為三烯丙基異氰脲酸酯,含量為1%;
輔助抗氧劑,為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,含量為1%;
增粘劑,為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷與所述丙烯酰胺類交聯劑以質量比為10:1的混合物,含量為5%;
余量為相容劑與納米無機填料的混合物,其中,所述相容劑為納米二氧化硅;所述納米無機填料由植物纖維、納米級硅酸鈉、納米級氧化鋁以1:3:1質量份組成。
所述有機基體層采用以下步驟制得:
1)將基體樹脂、相容劑及納米無機填料混合均勻后,加入交聯劑及助交聯劑;
2)將輔助抗氧劑、增粘劑采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,并進一步混勻;
3)將步驟2)制備的混合物倒入擠出機進行共混擠出,溫度控制在160℃,擠出物經流延、冷卻、烘箱定型、牽引、卷取工序,制得所述阻燃型膠黏劑。
實施例3
一種阻燃型膠黏劑,其包括(按質量百分比計),
35%的對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液;
催化劑,為苛性堿,含量為1.5%;
阻聚劑,為對苯酚,含量為2%;
氣相二氧化硅,10%;
無機阻燃劑,其為氫氧化鎂、氫氧化鋁及鎂鋁水滑石以2:7:3質量份組成,所述無機阻燃劑含量為7%;
余量為酚醛樹脂;
其中,對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液中包含20wt%的對羥基苯磺酸、20wt%的硝基乙醛、4wt%的炭黑、7wt%的納米級的二氧化硅粉末、7wt%的納米級的二氧化鋯粉末、7wt%的抗氧化劑和1.5wt%的分散劑,其余為膠乳膠液。
所述的阻燃型膠黏劑采用以下步驟制得:
1)將對羥基苯磺酸-硝基乙醛-膠乳膠液及酚醛樹脂混合均勻;
2)當溫度升至80℃以上時,保持攪拌,將催化劑、阻聚劑及氣相二氧化硅采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,恒溫攪拌1小時以上;
3)保持攪拌,向步驟2)產物中加入無機阻燃劑,攪拌20分鐘,調節pH至5~7,得到阻燃型膠黏劑。
還可以復合有有機基體層,將所述阻燃型膠黏劑涂布于有機基體層表面,并在120~150℃條件下熱壓成型,得到復合有有機基體層的阻燃型膠黏劑。
所述有機基體層包括(按質量百分比計):
基體樹脂,為聚氨酯,含量為80%,數均分子量為20000~25000;
交聯劑,為丙烯酰胺類交聯劑,含量為6%;
助交聯劑,為三烯丙基異氰脲酸酯,含量為2%;
輔助抗氧劑,為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,含量為1.5%;
增粘劑,為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷與所述丙烯酰胺類交聯劑以質量比為10:1的混合物,含量為6%;
余量為相容劑與納米無機填料的混合物,其中,所述相容劑為納米二氧化硅;所述納米無機填料由植物纖維、納米級硅酸鈉、納米級氧化鋁以1:3:1質量份組成。
所述有機基體層采用以下步驟制得:
1)將基體樹脂、相容劑及納米無機填料混合均勻后,加入交聯劑及助交聯劑;
2)將輔助抗氧劑、增粘劑采用混勻噴涂的方式加入到1)中混合物中,并進一步混勻;
3)將步驟2)制備的混合物倒入擠出機進行共混擠出,溫度控制在140℃,擠出物經流延、冷卻、烘箱定型、牽引、卷取工序,制得所述阻燃型膠黏劑。
采用上述實施例1、實施例2、實施例3的阻燃型膠黏劑及普通膠黏劑用于塑料片材的熱封,采用實施例1、實施例2及實施例3的膠黏劑,其熱封強度較普通膠黏劑熱封強度提高了10%以上(如下表所示)。
表1熱封強度比較結果
阻燃性是通過煙密度法(最大煙密度、達到最大煙密度時間)、氧指數、垂直燃燒指標(有焰燃燒時間、無焰燃燒時間)來衡量。
表2阻燃性結果比較
表2各項指標的檢測分別依據如下標準:煙密度依據GB8323-2008來測定,氧指數采用GB/T5454-1997《紡織品燃燒性能試驗-氧指數法》測定;有焰燃燒時間和無焰燃燒時間是由GB/T 5455-1997《紡織品燃燒性能試驗-垂直法》來測定。
通過表2可知,本發明阻燃型膠黏劑燃燒時,最大煙密度顯著降低,達到最大煙密度時間顯著延長,氧指數明顯提高,燃燒時間明顯縮短。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。