專利名稱：一種酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膠黏劑及其制備方法，具體地說是一種酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠 黏劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在金屬結(jié)構(gòu)膠黏劑中，酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑是當(dāng)今合成膠黏劑中性能較 全面、用途較廣泛的膠黏劑。自從1943年美國發(fā)表了第一個酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑 Metlbond4021以來，其歷史達(dá)六十年之久，至今在飛機(jī)制造中仍大量使用。酚醛-丁腈橡膠 熱硫化膠黏劑之所以能夠保持這種地位，除其價格低廉以外，和它的下列特點有關(guān)1、粘結(jié)各種金屬材料在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)，具有較高的物理機(jī)械性能；2、具有較好的彈性和韌性，因而具有較高的剝離強(qiáng)度，抗沖擊強(qiáng)度和疲勞性能；3、具有優(yōu)良的抗熱老化、濕老化和大氣老化性能；4、具有良好的耐潤滑油、燃油、自身溶劑、乙醇和水等介質(zhì)性能，及良好的耐鹽霧 性能；5、具有優(yōu)異的疲勞性能和持久性能；6、工藝性能好，使用方便；7、應(yīng)用范圍廣，除了應(yīng)用金屬的粘合，也用于粘結(jié)剎車片帶和離合器片，例如國產(chǎn) J-04膠在粘結(jié)剎車片帶的推廣應(yīng)用得到了良好的效果。酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑可用于不同丙烯腈含量的丁腈膠及氫化丁腈膠與 金屬骨架的熱硫化粘結(jié)。目前市場上能達(dá)到此要求的粘合劑是美國開姆洛克公司提供的底 膠ChemlOCk205、面膠ChemlOCk6125。其底膠所用的溶劑是甲基異丁基甲酮，微毒，有少許 氣味；面膠所用的溶劑是二甲苯，毒性大，氣味難聞。所使用的是噴涂工藝，膠黏劑的利用率 低。目前價格相對比較貴。
三、發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種性能優(yōu)良、價格低廉的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑及其制備方法。需要解決的技術(shù)問題是在保證熱硫化膠黏劑性能的前提下降低其成本和毒性。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明酚酸-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點在于按質(zhì)量百分比其原料構(gòu)成為
丁腈生膠7-10%
酚醛樹脂8-15%
無機(jī)填料0. 5-1%
硫化劑0. 5-1%
增粘樹脂1-2%
偶聯(lián)劑1-2. 5%
防老劑0. 1-0. 5%
甲基異丁基甲酮余量。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點也在于所述酚醛樹脂為腰果改性的 酚醛樹脂。選擇的粘結(jié)物質(zhì)之一腰果改性的酚醛樹脂中含有羥甲基和二亞甲基醚鍵，且選擇 的酚醛樹脂時必須考慮到酚醛樹脂本身的固化速度與酚醛樹脂與丁腈橡膠的反應(yīng)速度相 協(xié)調(diào)。羥甲基和二亞甲基醚鍵可與金屬氧化物反應(yīng)生成螯合物，與金屬表面可形成強(qiáng)化學(xué) 鍵合作用；羥甲基還可與橡膠分子中的雙鍵形成氧雜萘結(jié)構(gòu)，對橡膠有特殊的硫化促進(jìn)作 用。因此，粘接強(qiáng)度較高。選擇的粘結(jié)物質(zhì)之二丁腈生膠與金屬有良好的濕潤性及吸附作用，具有高的初粘 性；而且與被粘橡膠具有良好的相容，能帶動和協(xié)同其他組分在橡膠硫化過程中形成穩(wěn)定 的過渡層。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點也在于所述無機(jī)填料選自鈦白粉、 輕質(zhì)碳酸鈣、白炭黑、陶土中一個或兩個以上混合填料，可提高膠粘劑的內(nèi)聚強(qiáng)度和耐熱 性。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點也在于所述硫化劑選自硫黃、含硫 化合物、有機(jī)過氧化物、金屬氧化物中的一個或兩個以上混合硫化劑，參與橡膠的共硫化。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點也在于所述增粘樹脂選自石油樹 脂、松香樹脂、烷基酚醛樹脂中的一個或兩個以上混合樹脂，目的是增加黏附作用。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點也在于所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián) 劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一個或兩個以上混合偶聯(lián)劑。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點也在于所述硅烷偶聯(lián)劑選自 KH-550、KH-560、KH-570 或 KH-590 ；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑選自 NDZ-102、NDZ-105、NDZ-130 或 NDZ-201。偶聯(lián)劑是分子兩端含有不同功能基團(tuán)的化合物，其一端能與無機(jī)材料表面鍵合， 另一端則能與有機(jī)材料反應(yīng)，以化學(xué)鍵的形式在兩種不同材料之間架橋，而把它們牢固地 結(jié)合在一起。膠粘劑中加入偶聯(lián)劑，它既可在被粘金屬的表面和粘接層間形成架橋，又可在 粘接層與被粘橡膠表面架橋，并可提高粘接層的內(nèi)聚強(qiáng)度。試驗結(jié)果表明，加入1 2. 5% 偶聯(lián)劑時，90°剝離強(qiáng)度為8. 7kN/m，破壞形式為橡膠內(nèi)聚破壞；而不加偶聯(lián)劑者，剝離強(qiáng) 度5. 8kN/m，偶聯(lián)劑的作用是明顯的。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的特點也在于所述防老劑選自對苯二酚、 2，6_ 二叔丁基對甲酚、對苯二酚二甲醚中的一個或兩個以上混合防老劑。防老劑不能選擇 一些氨類防老劑如4010NA、4110和防老劑D等，因為它們會導(dǎo)致酚醛樹脂自身的縮合固化。選擇的溶劑為單一的甲基異丁基甲酮，它對酚醛樹脂與丁腈橡膠都有很好的溶解 作用。且甲基異丁基甲酮溶劑低毒且對酚醛樹脂溶解性能好，其油溶性特性使填料得到均 勻分散。本發(fā)明酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的制備方法的特點在于按以下步驟操作將 丁腈生膠在開煉機(jī)上塑煉1-3分鐘，然后將增粘樹脂、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑、防老劑和硫化劑 依次加入進(jìn)行混煉，薄通后剪碎立即投入甲基異丁基甲酮中溶脹，攪拌溶解后得膠漿，向所 述膠漿中加入酚醛樹脂，攪拌均勻后即得酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑。
本發(fā)明制備的膠粘劑的物化性能如下
權(quán)利要求
1. 一種酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于按質(zhì)量百分比其原料構(gòu)成為甲基異丁基甲酮余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于所述酚醛樹脂 為腰果改性的酚醛樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于所述無機(jī)填料 選自鈦白粉、輕質(zhì)碳酸鈣、白炭黑、陶土中一個或兩個以上混合填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于所述硫化劑選 自硫黃、含硫化合物、有機(jī)過氧化物、金屬氧化物中的一個或兩個以上混合硫化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于所述增粘樹脂 選自石油樹脂、松香樹脂、烷基酚醛樹脂中的一個或兩個以上混合樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于所述偶聯(lián)劑選 自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一個或兩個以上混合偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于所述硅烷偶 聯(lián)劑選自KH-550、KH-560、KH-570或KH-590 ；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑選自NDZ-102、NDZ-105、 NDZ-130 或 NDZ-201。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑，其特征在于所述防老劑選 自對苯二酚、2，6_ 二叔丁基對甲酚、對苯二酚二甲醚中的一個或兩個以上混合防老劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑的制備方法，其特征在于按以 下步驟操作將丁腈生膠在開煉機(jī)上塑煉1-3分鐘，然后將增粘樹脂、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑、防 老劑和硫化劑依次加入進(jìn)行混煉，薄通后剪碎立即投入甲基異丁基甲酮中溶脹，攪拌溶解 后得膠漿，向所述膠漿中加入酚醛樹脂，攪拌均勻后即得酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑。丁腈生膠 酚醛樹脂 無機(jī)填料 硫化劑 增粘樹脂 偶聯(lián)劑 防老劑
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑及其制備方法，其中本膠黏劑是由以下原料構(gòu)成丁腈生膠、酚醛樹脂、無機(jī)填料、硫化劑、增粘樹脂、偶聯(lián)劑、防老劑和甲基異丁基甲酮；其制備方法是將丁腈生膠在開煉機(jī)上塑煉1-3分鐘，然后將增粘樹脂、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑、防老劑和硫化劑依次加入進(jìn)行混煉，薄通后剪碎立即投入甲基異丁基甲酮中溶脹，攪拌溶解后得膠漿，向所述膠漿中加入酚醛樹脂，攪拌均勻后即得酚醛-丁腈橡膠熱硫化膠黏劑。
文檔編號C09J161/06GK102108274SQ20111002930
公開日2011年6月29日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者嚴(yán)江威, 吳兵, 夏迎松, 夏鼎湖, 張海潮, 方勝陽, 李方山, 章于川, 陳晉陽 申請人:安徽安大中鼎橡膠技術(shù)開發(fā)有限公司