[发明专利]自固化聚丙烯酸酯-环氧树脂胶黏剂及制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种自固化聚丙烯酸酯-环氧树脂胶黏剂及制备方法及用途。

背景技术

胶黏剂作为一种功能性高分子材料目前广泛应用于从日常生活到高新技术领域的各个方面，根据实际应用环境和应用条件的不同，人们不断对胶黏剂的性能提出了新的要求。压敏胶是胶黏剂中用量最大的品种之一，一般采用具有较低玻璃化温度的聚合物为主体材料配制而成，所以压敏胶表现出了良好的初粘性。但在某些实际应用中，一方面要求胶黏剂具有良好的初粘性，另一方面也需要在粘接过程完成以后，粘接结构具有良好的耐久性、耐高温性等。这样，普通的压敏胶就不能满足应用要求了。

事实上，采用丙烯酸酯聚合物及其改性物、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、氰酸酯类、有机硅类和杂环高分子等均可实现耐高温的性能，但我们还需要考虑使用的方便性。目前市面上的耐高温胶黏剂多是热熔胶，或是双组分包装，使用很不方便。

最常用的低玻璃化温度聚合物是聚丙烯酸酯。丙烯酸酯单体种类繁多，具有不同结构的单体通过均聚或共聚，可以调制聚合物的玻璃化温度。合适分子量及分子结构的聚丙烯酸酯可以表现出良好的粘接性能(包括初粘性及持粘性)。但聚丙烯酸酯有一个最大缺点，即随着使用环境温度的升高，低玻璃化温度的聚丙烯酸酯将变软，甚至发生流动，其本身的强度会随温度上升而大幅度下降，这就限制了聚丙烯酸酯在耐温性胶黏剂中的应用。当然，也可以采用高玻璃化温度和低玻璃化温度的聚丙烯酸酯共混物或共聚物来制备胶黏剂，但具有这种特性的胶黏剂的初粘性和持粘性通常不易获得最佳的平衡，即可能出现初粘性好而耐温不好，或者耐温性很好而初粘性不佳的结果。

在胶黏剂中常用的另外一种物质就是环氧树脂，环氧树脂实质上是一种低聚物，有固态或液态环氧树脂品种，一般液态环氧树脂分子量更低，但环氧基的含量则更高；而固态的环氧树脂则具有较高的分子量和较低的环氧基含量。固态环氧树脂受热后可以软化、熔融，变成粘稠态或液态；液态树脂受热粘度降低。但仅仅是普通的受热，环氧树脂并不会出现交联或固化，即其分子量并不会显著增大，因而不具备实际需要的力学性能。只有加入适当的固化剂组成配方树脂，并且在一定条件下进行固化反应，生成三维立体网状结构。此时环氧树脂将转化成一种不溶不熔的高分子固化物，才会显现出各种优良的性能。但是，环氧树脂胶黏剂通常脆性大，不适于制备压敏胶。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在常温下具有良好初粘性，当应用于高温环境中后会逐步受热固化，提高持粘性和粘接强度，从而具有良好粘接强度的自固化聚丙烯酸酯-环氧树脂胶黏剂。

本发明的第二个目的在于提供一种自固化聚丙烯酸酯-环氧树脂胶黏剂的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种自固化聚丙烯酸酯-环氧树脂胶黏剂的用途。

本发明的技术方案概述如下：

自固化聚丙烯酸酯-环氧树脂胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取玻璃化温度为-65℃～10℃的聚丙烯酸酯类聚合物（A）；环氧树脂（B）和酸酐类固化剂（C）；所述（B）和（C）的摩尔比为0.95～1.2，所述（A）与（B+C）的质量比为0.5～2.0；

（2）将（A）、（B）和（C）溶于溶剂中制成质量浓度为40%～60%的溶液。

溶剂优选乙酸乙酯、丙酮和N，N-二甲基甲酰胺至少一种。

玻璃化温度为-65℃～10℃的聚丙烯酸酯类聚合物（A）按质量用下述原料制成：

（1）取0～93份的丙烯酸异辛酯、0～65份的丙烯酸丁酯、0～54份的甲基丙烯酸甲酯、0～35份的醋酸乙烯酯；且丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯不同时为0；

（2）将0.2～5份的引发剂和0～2份的交联剂加入到100份步骤（1）获得的液体中，混匀，得混合液；

（3）将步骤（2）获得的混合液滴入氮气氛围下的60-400份有机溶剂中，在60～80℃，反应4～6.5小时，得到玻璃化温度为-65℃～10℃的聚丙烯酸酯类聚合物（A）。

交联剂优选邻苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基苯或N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

有机溶剂优选为乙酸乙酯、甲苯、二甲苯或丙酮。

环氧树脂（B）的环氧当量优选200～3800g/mol。

酸酐类固化剂（C）用下述方法制成：

（1）将顺丁烯二酸酐溶于二甲苯或甲苯中，通N₂并搅拌升温至60～80℃；