專利名稱：一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膠黏劑。
背景技術(shù)：
隨著森林資源的匱乏以及人們環(huán)境觀念的加強(qiáng)，木塑復(fù)合材料越來越受到人們的重視，木塑復(fù)合材料制品也越來越多，在建筑業(yè)(地板、護(hù)墻板、建筑模板、門窗型材、圍欄和護(hù)欄以及百葉窗和屋面板等)、汽車工業(yè)(車門內(nèi)裝飾板、座椅靠板、車頂內(nèi)襯等)、包裝及運(yùn)輸業(yè)、家具業(yè)、辦公室用品、體育設(shè)施等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。木塑復(fù)合材料是木質(zhì)纖維與各種不同塑料通過不同的復(fù)合手段所形成的一種新型復(fù)合材料，既具有木質(zhì)纖維材料的高強(qiáng)度和高彈性，又具有塑料的高韌性和耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，是一種既似木材又優(yōu)于木材的新型代木材料，其中又以聚乙烯基的木塑復(fù)合材料所占比重最大。隨著木塑復(fù)合材料應(yīng)用量的增加，其連接方式日益受到人們的關(guān)注。聚乙烯木塑復(fù)合材料由于加工工藝的影響使其表面以非極性的聚乙烯為主，其表面能極低，難于粘接。采用木材加工行業(yè)常用的EVA 熱熔膠黏劑、水性高分子異氰酸酯膠黏劑、聚醋酸乙烯乳液膠黏劑等進(jìn)行膠接工藝連接，膠接強(qiáng)度較差，不能滿足使用要求；而采用工業(yè)上常用的聚氨酯膠黏劑、環(huán)氧樹脂膠黏劑進(jìn)行膠接，盡管膠接強(qiáng)度能夠基本滿足使用要求，但膠接接頭的耐水試驗(yàn)以及實(shí)際使用效果表明粘接后膠接接頭的耐水性能較差，難以滿足膠接制品耐久性的要求。所以在實(shí)際使用過程中大多采用機(jī)械連接，從而極大影響了木塑復(fù)合制品的外觀。因此現(xiàn)有的膠黏劑用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料存在膠接強(qiáng)度低、耐水性能差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有的膠黏劑用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料存在膠接強(qiáng)度低、耐水性能差的問題，而提供一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑。一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑由甲組分和乙組分按質(zhì)量比為1 (0. 9 1. 1)混合而成，所述的甲組分按重量份數(shù)比由40 90份環(huán)氧樹脂、1 5份增韌劑和5 20份活性環(huán)氧稀釋劑混合而成；所述的乙組分按重量份數(shù)比由50 80 份聚酰胺環(huán)氧固化劑、1 5份硅烷偶聯(lián)劑、5 20份脂肪胺、1 10份促進(jìn)劑和1 5份耐水助劑混合而成。本發(fā)明制備的環(huán)氧樹脂膠黏劑用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料具有剪切強(qiáng)度高，且耐水性優(yōu)良的特點(diǎn)，因此實(shí)現(xiàn)了聚乙烯木塑復(fù)合材料的無縫連接。
具體實(shí)施方案本發(fā)明技術(shù)方案并不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。具體實(shí)施方案一本實(shí)施方式是一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑由甲組分和乙組分按質(zhì)量比為1 (0.9 11)混合而成，所述的甲組分按重量份數(shù)比由40 90份環(huán)氧樹脂、1 5份增韌劑和5 20份活性環(huán)氧稀釋劑混合而成；所述的乙組分按重量份數(shù)比由50 80份聚酰胺環(huán)氧固化劑、1 5份硅烷偶聯(lián)劑、5 20份脂肪胺、 1 10份促進(jìn)劑和1 5份耐水助劑混合而成。本實(shí)施方式制備的環(huán)氧樹脂膠黏劑對聚乙烯木塑復(fù)合材料具有良好的粘接強(qiáng)度， 并且耐水性優(yōu)良，實(shí)現(xiàn)了聚乙烯木塑復(fù)合材料的無縫連接。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是所述的環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-54、氨基四縮水甘油環(huán)氧和對氨基苯酚三縮水甘油環(huán)氧。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二之一不同點(diǎn)是所述的增韌劑為環(huán)氧化SBS (環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和環(huán)氧化吡啶基SBS (環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶嵌段共聚物)中的一種或兩種任意比的混合物。 其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。本實(shí)施方式所述的環(huán)氧化SBS是按以下操作制備的首先將SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)完全溶解于環(huán)己烷中，配成質(zhì)量濃度為10 %的SBS溶液，然后先加入甲酸，再足滴加入質(zhì)量濃度30%的過氧化氫，并在溫度為40°C 60°C、攪拌速度為500轉(zhuǎn) /min 800轉(zhuǎn)/min攪拌反應(yīng)池 4h，得到反應(yīng)物，然后將反應(yīng)物足滴加入溫度為85°C 95°C的去離子水中，采用溫度為85°C 95°C的去離子水將反應(yīng)物中的環(huán)己烷蒸發(fā)出，并利用冷凝的方式回收，而得到的析出物先采用室溫的去離子水洗滌2 4次，最后放入真空干燥箱中在溫度為40°C 60°C下干燥至恒重；所述的SBS與甲酸的質(zhì)量比為10 1 ；所述的甲酸與質(zhì)量濃度30%的過氧化氫中H2O2的摩爾比為1 (0.8 1.4)。本實(shí)施方式所述的環(huán)氧化吡啶基SBS是按以下操作制備的首先將吡啶基SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶嵌段共聚物)完全溶解于環(huán)己烷中，配成質(zhì)量濃度為 10%的吡啶基SBS溶液，然后先加入甲酸，再足滴加入質(zhì)量濃度30%的過氧化氫，并在溫度為40°C 60°C、攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min 800轉(zhuǎn)/min攪拌反應(yīng)池 4h，得到反應(yīng)物，然后將反應(yīng)物足滴加入溫度為85°C 95°C的去離子水中，采用溫度為85°C 95°C的去離子水將反應(yīng)物中的環(huán)己烷蒸發(fā)出，并利用冷凝的方式回收，而得到的析出物先采用室溫的去離子水洗滌2 4次，最后放入真空干燥箱中在溫度為40°C 60°C下干燥至恒重；所述的吡啶基SBS與甲酸的質(zhì)量比為10 1 ；所述的甲酸與質(zhì)量濃度30%的過氧化氫中H2O2的摩爾比為1 (0. 8 1. 4)。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同點(diǎn)是所述的活性環(huán)氧釋劑選自環(huán)氧丙烷丙基醚、環(huán)氧丙烷丁基醚、二縮水甘油醚和乙二醇二縮水甘油醚。其它與具體實(shí)施方式
一至三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同點(diǎn)是所述的聚酰胺環(huán)氧固化劑選自聚酰胺651#、聚酰胺203#、聚酰胺200#、聚酰胺300#、聚酰胺400#和聚酰胺600#。其它與具體實(shí)施方式
一至四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同點(diǎn)是所述脂肪胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺。其它與具體實(shí)施方式
一至五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六之一不同點(diǎn)是所述的促進(jìn)劑選自2，4，6_三(N，N-二甲氨基甲基)-苯酚、2-(N，N-二甲氨基甲基)-苯酚和三乙醇胺。 其它與具體實(shí)施方式
一至六相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同點(diǎn)是所述的硅烷偶聯(lián)劑選自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、Y-巰丙基三乙氧基硅烷和Y-巰丙基三甲氧基硅烷。其它與具體實(shí)施方式
一至七相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八之一不同點(diǎn)是所述的耐水助劑選自噁唑烷hcozol K、噁唑烷hcozol 2、噁唑烷hcozol HP、噁唑烷hcozol 3、噁唑烷六1^-201和酮亞胺(雙4力'_(甲基-丁基亞甲基)_ 二乙烯三胺)。其它與具體實(shí)施方式
一至八相同。采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果試驗(yàn)一一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑由甲組分和乙組分按質(zhì)量比為96 95混合而成，所述的甲組分由80g的雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、lg的環(huán)氧化SBS和15g的環(huán)氧丙烷丁基醚混合而成；所述的乙組分由80g的聚酰胺200#、Ig的Y -氨丙基三乙氧基硅烷、IOg的三乙烯四胺、2g的2，4，6_三(N，N-二甲氨基甲基)-苯酚和2g 的酮亞胺混合而成。本試驗(yàn)所述的環(huán)氧化SBS是按以下操作制備的首先將SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)完全溶解于環(huán)己烷中，配成質(zhì)量濃度為10%的SBS溶液，然后先加入甲酸，再足滴加入質(zhì)量濃度30%的過氧化氫，并在溫度為50°C、攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)物，然后將反應(yīng)物足滴加入溫度為90°C的去離子水中，采用溫度為90°C 的去離子水將反應(yīng)物中的環(huán)己烷蒸發(fā)出，并利用冷凝的方式回收，而得到的析出物先采用室溫的去離子水洗滌3次，最后放入真空干燥箱中在溫度為50°C下干燥至恒重；所述的 SBS與甲酸的質(zhì)量比為10 1 ；所述的甲酸與質(zhì)量濃度30%的過氧化氫中H2O2的摩爾比為 1 I0試驗(yàn)二 一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑由甲組分和乙組分按質(zhì)量比為1 1混合而成，所述的甲組分由80g的雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、lg的環(huán)氧化吡啶基SBS和14g的環(huán)氧丙烷丁基醚混合而成；所述的乙組分由80g的聚酰胺200#、lg的 Y -氨丙基三乙氧基硅烷、IOg的三乙烯四胺、2g的2，4，6-三(N，N- 二甲氨基甲基)-苯酚和2g的噁唑烷hcozolK混合而成。本試驗(yàn)所述的環(huán)氧化吡啶基SBS是按以下操作制備的首先將吡啶基SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶嵌段共聚物)完全溶解于環(huán)己烷中，配成質(zhì)量濃度為 10%的吡啶基SBS溶液，然后先加入甲酸，再足滴加入質(zhì)量濃度30%的過氧化氫，并在溫度為50°C、攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min攪拌反應(yīng)池，得到反應(yīng)物，然后將反應(yīng)物足滴加入溫度為 900C的去離子水中，采用溫度為90°C的去離子水將反應(yīng)物中的環(huán)己烷蒸發(fā)出，并利用冷凝的方式回收，而得到的析出物先采用室溫的去離子水洗滌3次，最后放入真空干燥箱中在溫度為50°C下干燥至恒重；所述的吡啶基SBS與甲酸的質(zhì)量比為10 1;所述的甲酸與質(zhì)量濃度30%的過氧化氫中H2O2的摩爾比為1 1。試驗(yàn)三一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑由甲組分和乙組分按質(zhì)量比為95 96混合而成，所述的甲組分由80g的雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、Ig的環(huán)氧化吡啶基SBS和14g的乙二醇二縮水甘油醚混合而成；所述的乙組分由80g的聚酰胺200#、2g 的Y -氨丙基三乙氧基硅烷、IOg的三乙烯四胺、2g的2，4，6-三(N，N- 二甲氨基甲基)-苯酚和2g的噁唑烷hcozol K混合而成。本試驗(yàn)所述的環(huán)氧化吡啶基SBS是按以下操作制備的首先將吡啶基SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶嵌段共聚物)完全溶解于環(huán)己烷中，配成質(zhì)量濃度為 10%的吡啶基SBS溶液，然后先加入甲酸，再足滴加入質(zhì)量濃度30%的過氧化氫，并在溫度為50°C、攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min攪拌反應(yīng)池，得到反應(yīng)物，然后將反應(yīng)物足滴加入溫度為 90°C的去離子水中，采用溫度為90°C的去離子水將反應(yīng)物中的環(huán)己烷蒸發(fā)出，并利用冷凝的方式回收，而得到的析出物先采用室溫的去離子水洗滌3次，最后放入真空干燥箱中在溫度為50°C下干燥至恒重；所述的吡啶基SBS與甲酸的質(zhì)量比為10 1;所述的甲酸與質(zhì)量濃度30%的過氧化氫中H2O2的摩爾比為1 1。采用試驗(yàn)一至三制備的環(huán)氧樹脂膠黏劑分別用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料試片，室溫固化5天，按照GB/T 17517-1998測試膠接接頭的壓縮剪切強(qiáng)度分別為9. 54MPa、 10. 79MI^a和10. 89MPa。將粘接試片在室溫下放入水中浸泡300小時(shí)，按照GB/T 17517-1998 測試膠接接頭的壓縮剪切強(qiáng)度分別為3. 12MPa、4. 23MPa和8. 67MPa ；通過上述檢測可證明試驗(yàn)一至三制備的環(huán)氧樹脂膠黏劑可用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料，膠接接頭的粘接強(qiáng)度高，且耐水性優(yōu)良，從而可以實(shí)現(xiàn)聚乙烯木塑復(fù)合材料的無縫連接。
權(quán)利要求
1.一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于環(huán)氧樹脂膠黏劑由甲組分和乙組分按質(zhì)量比為1 (0.9 1.1)混合而成，所述的甲組分按重量份數(shù)比由 40 90份環(huán)氧樹脂、1 5份增韌劑和5 20份活性環(huán)氧稀釋劑混合而成；所述的乙組分按重量份數(shù)比由50 80份聚酰胺環(huán)氧固化劑、1 5份硅烷偶聯(lián)劑、5 20份脂肪胺、1 10份促進(jìn)劑和1 5份耐水助劑混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-54、氨基四縮水甘油環(huán)氧和對氨基苯酚三縮水甘油環(huán)氧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述的增韌劑為環(huán)氧化SBS和環(huán)氧化吡啶基SBS中的一種或兩種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述的活性環(huán)氧稀釋劑選自環(huán)氧丙烷丙基醚、環(huán)氧丙烷丁基醚、二縮水甘油醚和乙二醇二縮水甘油醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述的聚酰胺環(huán)氧固化劑選自聚酰胺651#、聚酰胺203#、聚酰胺200#、聚酰胺300#、聚酰胺400#和聚酰胺600#。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述脂肪胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述的促進(jìn)劑選自2，4，6_三(N，N-二甲氨基甲基)-苯酚、2-(N，N-二甲氨基甲基)_苯酚和三乙醇胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述的硅烷偶聯(lián)劑選自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、Y-巰丙基三乙氧基硅烷和Y-巰丙基三甲氧基娃焼。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、7或8所述的一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，其特征在于所述的耐水助劑選自噁唑烷hcozol K、噁唑烷hcozol 2、噁唑烷 hcozolHP、噁唑烷hcozol 3、噁唑烷ALT-201和酮亞胺。
全文摘要
一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑，它涉及一種膠黏劑。本發(fā)明要解決現(xiàn)有的膠黏劑用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料存在耐水性能差的問題。一種用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂膠黏劑由甲組分和乙組分混合而成，所述的甲組分由環(huán)氧樹脂、增韌劑和活性環(huán)氧稀釋劑混合而成；所述的乙組分由聚酰胺環(huán)氧固化劑、硅烷偶聯(lián)劑、脂肪胺、促進(jìn)劑和耐水助劑混合而成。優(yōu)點(diǎn)用于粘接聚乙烯木塑復(fù)合材料具有剪切強(qiáng)度高，且耐水性優(yōu)良的特點(diǎn)。本發(fā)明主要用于制備環(huán)氧樹脂膠黏劑。
文檔編號C09J11/06GK102492386SQ20111039145
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者孔憲志, 王輝, 邸明偉 申請人:東北林業(yè)大學(xué)