劉若泰，彭小琴，陳炳耀，覃燕龍，尚 夢

（1.廣東三和控股有限公司，廣東 中山 528434；2.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528434；3.廣東阜和實業(yè)有限公司，廣東 中山528434）

一種快干高強穩(wěn)定性良好的厭氧膠的研究

劉若泰1，彭小琴1，陳炳耀2，覃燕龍1，尚 夢3

（1.廣東三和控股有限公司，廣東 中山 528434；2.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528434；3.廣東阜和實業(yè)有限公司，廣東 中山528434）

以甲基丙烯酸酯為主體，EDTA作為螯合劑，對苯醌作為穩(wěn)定劑，N，N-二甲基苯胺作為促進劑,加入聚乙酸乙烯酯制備厭氧膠時，研究了不同穩(wěn)定劑及促進劑的用量對厭氧膠固化速度與儲存穩(wěn)定性的影響。當穩(wěn)定劑的加入量為0.04%，促進劑的加入量為1.5%，聚乙酸乙烯酯乳液用量為6%時可以制得固化速度較快，穩(wěn)定性較好的厭氧膠。

快干；高強；穩(wěn)定；厭氧膠；聚乙酸乙烯酯

前 言

目前，人們都希望厭氧膠在貯存時穩(wěn)定性好，一旦使用時又能快速固化。制備穩(wěn)定性良好的厭氧膠的關鍵是獲得引發(fā)和阻聚的平衡，即要找到一個良好的氧化還原體系，達到快速固化又能長期儲存的目的[1]。獲得既要快速固化，又高度穩(wěn)定的體系，除精選單體和齊聚體外，研究引發(fā)和阻聚平衡非常重

要[2]。

1 實驗部分

1.1 主要原料

聚乙酸乙烯酯乳液，自制；乙酸乙烯樹脂，工業(yè)級，上海張江精細化工；甲基丙烯酸酯單體，工業(yè)級，日本觸媒公司；環(huán)氧丙烯酸酯，工業(yè)級，山東云開化工；異丙苯過氧化氫，工業(yè)級，上海邦成化工有限公司；對苯醌，工業(yè)級，上海氟德化工有限公司；N,N-二甲基苯胺，工業(yè)級，天津開發(fā)區(qū)樂泰化工有限公司；鄰苯甲酰黃酰亞胺，工業(yè)級，上海福田公司。

1.2 實驗設備

攪拌機，JB300-D，上海索映儀器設備有限公司；扭矩扳手，TLB型，嵊州市帕克工具廠；數(shù)字黏度計，NDJ-8S，上海安德儀器設備有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋，HH-1型，常州智博瑞儀器制造有限公司；電熱鼓風干燥箱；101-1A型，天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 厭氧膠的制備

1.3.1 聚乙酸乙烯酯制備

乙酸乙烯酯單體難免有一些雜質，比如在生產過程中引入的副產物，在儲存過程中與氧接觸形成的氧化或還原產物，因此，在制備乙酸乙烯酯乳液之前要精制乙酸乙烯酯單體。1.3.1.1乙酸乙烯酯單體的精制

將乙酸乙烯酯加入到分液漏斗中，用飽和NaHSO3溶液充分洗滌3次后用蒸餾水洗滌3次，靜置分層，取上層清液用10%Na2CO3洗滌3次后用蒸餾水洗滌3次，靜置分層，取上層清液放入干燥的錐形瓶中，用無水硫酸鎂干燥3h后精餾得精制乙酸乙烯酯。

1.3.1.2聚乙酸乙烯酯乳液的制備

在四口燒瓶中加入100份的去離子水，5份的聚乙烯醇和5份的OP-10（20%OP+80%去離子水），在90℃條件下攪拌至完全溶解；制備7.5%質量分數(shù)的過硫酸銨水溶液；降溫至70℃后停止攪拌，加入5份的十二烷基磺酸鈉和0.26份的碳酸氫鈉攪拌，同時加入7份的單體和過硫酸銨水溶液；待體系中出現(xiàn)藍色15min后緩慢加入剩余單體；單體加完后在70℃條件下繼續(xù)攪拌30min后升溫至85℃直至無回流，自然冷卻至室溫，冷卻過程中繼續(xù)攪拌，用紗布過濾生成的乳液后用適量乙醇洗滌，再用水洗滌，待聚合物全部沉淀后用90℃蒸餾水洗滌至蒸餾水無色，然后用丙酮將其溶解后用水使其沉底得聚合物后烘干；取烘干后的聚合物20份與80份的甲基丙烯酸酯單體在60℃條件下攪拌30min得聚乙酸乙烯酯溶液。

1.3.2 厭氧膠的制備

將聚乙酸乙烯酯溶液、甲基丙烯酸酯單體、環(huán)氧丙烯酸酯、穩(wěn)定劑等在60℃條件下攪拌5h后，用40目濾網(wǎng)過濾，取其濾液。在濾液中加入引發(fā)劑常溫攪拌適當時間便可制得厭氧膠成品。其原料配比如下：

表1 厭氧膠原料配比表Table 1 The formula of anaerobic adhesive

1.4 性能檢測

1.4.1 固化速度

將鋼制M10標準螺栓螺母用丙酮清洗干凈并干燥后，在螺栓上涂上足量的厭氧膠后將螺母裝配上，于25℃條件下放置固化，測定其手擰不動的時間為初固時間也稱定位時間。

1.4.2 扭矩強度

將5組鋼制M10標準螺栓螺母裝配好，于25℃條件下放置24h后，按GB/T 18747.1的方法測定其破壞扭矩與平均拆卸扭矩。

1.4.3 穩(wěn)定性

稱取50±1g厭氧膠于100mL聚乙烯透明膠瓶中，放置在80℃的烘箱中，測定生成凝膠所需的時間。

2 結果與討論

制備穩(wěn)定性好的厭氧膠的關鍵是要找到一個良好的氧化還原體系，達到既能快速固化又能長期儲存的目的[3]。

2.1 聚乙酸乙烯酯乳液對厭氧膠儲存穩(wěn)定性的影響

表2 聚乙酸乙烯酯的用量對厭氧膠性能影響Table 2 The effect of different dosages of polyvinyl acetate on the performance of anaerobic adhesive

圖1 聚乙酸乙烯酯的不同用量對厭氧膠性能影響Fig.1 The effect of different dosages of polyvinyl acetate on the performance of anaerobic adhesive

在厭氧膠中加入1.5%的促進劑，0.04%的穩(wěn)定劑，研究聚乙酸乙烯酯的用量對厭氧膠的定位時間及貯存穩(wěn)定性的影響。

從表2和表3中可以看出，加入聚乙酸乙烯酯乳液（法1）與聚乙酸乙烯酯乳液（法2）對厭氧膠的影響無太大差別。從圖中可以看出，當聚乙酸乙烯酯加入量從0增至6%時儲存穩(wěn)定性明顯改善，對扭矩也有一定的增強作用，加入量為6%～8%時對儲存穩(wěn)定性改善效果減弱，扭矩增強效果減弱。同時加入聚乙酸乙烯酯對定位時間無太大影響。綜合考慮，制備快干高強穩(wěn)定性良好的厭氧膠時，聚乙酸乙烯酯加入量為6%較為合適。

2.2 穩(wěn)定劑對厭氧膠固化速度與儲存穩(wěn)定性的影響

雖然厭氧膠在空氣或氧氣接觸的狀態(tài)下是穩(wěn)定的，但是，加入了促進劑的厭氧膠，為了提高貯存時的穩(wěn)定性，還需加入適量的穩(wěn)定劑。[4]當在厭氧膠中加入1.5%的促進劑，6%的聚乙酸乙烯酯時，研究了穩(wěn)定劑的用量對厭氧膠的定位時間及貯存穩(wěn)定性的影響。

表3 穩(wěn)定劑的用量對厭氧膠性能的影響Table 3 The effect of different dosages of stabilizer on the performance of anaerobic adhesive

圖2 穩(wěn)定劑的不同用量對厭氧膠性能的影響Fig.2 The effect of different dosages of stabilizer on the performance of anaerobic adhesive

從圖中可以看出，當穩(wěn)定劑的用量從0增至0.04%時固化速度較快，穩(wěn)定性增強效果明顯，當穩(wěn)定劑用量為0.05%時，固化速度明顯變慢，而對穩(wěn)定性的增強效果不明顯。綜合考慮，當穩(wěn)定劑的用量為0.04%時，可以制得固化速度較快，穩(wěn)定性較好的厭氧膠。

2.3 促進劑對厭氧膠固化速度與儲存穩(wěn)定性的影響

加入了引發(fā)劑的厭氧膠，在不添加促進劑的情況下，只要在隔絕氧氣的金屬接觸面之間，有充分的固化時間也能固化，但是，人們都希望在貯存時穩(wěn)定性好，使用的時候能夠快速固化，所以穩(wěn)定性和固化速度要相互結合，促進劑就是兼顧二者的組分。[5]當在厭氧膠中加入0.04%的穩(wěn)定劑，6%的聚乙酸乙烯酯時，研究了促進劑的用量對厭氧膠的定位時間及貯存穩(wěn)定性的影響。

表4 促進劑的用量對厭氧膠性能的影響Table 4 The effect of different dosages of accelerator on the performance of anaerobic adhesive

圖3 促進劑的不同用量對厭氧膠性能的影響Fig.3 The effect of different dosages of accelerator on the performance of anaerobic adhesive

從圖中可以看出，當促進劑的用量從0增至1.5%時定位時間明顯縮短，雖然穩(wěn)定性下降，但穩(wěn)定效果仍然良好，當穩(wěn)定劑的用量為1.5%～2.5%時，固化速度雖然加快，但是穩(wěn)定性已經變得很差。綜合考慮，當促進劑的用量為1.5%時，可以制得固化速度較快，穩(wěn)定性較好的厭氧膠。

3 結論

以甲基丙烯酸酯為主體，EDTA為螯合劑，對苯醌作為穩(wěn)定劑，N，N-二甲基苯胺為促進劑制備厭氧膠時，加入了6%的聚乙酸乙烯酯，0.04%的穩(wěn)定劑，1.5%的促進劑制得了一種固化速度較快，穩(wěn)定性較好的厭氧膠。

［1］張振英，張玉龍，李長德，等.杜龍安.厭氧膠粘劑［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2003.

［2］歐靜，薛紀東，鐘漢榮.快速固化高穩(wěn)定性厭氧膠的制備［J］.化學與黏合，2012（3）:57~59.

［3］翟海潮，袁煒.厭氧膠固化速度與貯存穩(wěn)定性影響因素的研究［J］.化學與黏合，1999（3）:118~119.

［4］楊穎泰.國內厭氧膠技術發(fā)展的一些動態(tài)［J］.化學與黏合，1998,3:162~164.

［5］張志強.厭氧密封粘合劑穩(wěn)定性探討及其貯存期初步預測［J］.粘接，1992,13（1）:30~31.

Study on a Quick Drying Anaerobic Adhesive with High Strength and Good Stability

LIU Ruo-tai1,PENG Xiao-qin1,CHEN Bing-yao2,QIN Yan-long1and SHANG Meng3
（1.Guangdong Sanvo Holdings Ltd.,Zhongshan 528429,China;2.Guamgdong Sanvo Chemical Technology Co.,Ltd.,Zhongshan 528429,China;3.Guangdong Fuvo Industrial Co.,Ltd.,Zhongshan 528429,China）

The anaerobic adhesive was prepared by adding polyvinyl acetate with methyl acrylate as the main matrix,EDTA as a chelating agent,p-benzoquinone as stabilizer,N,N-dimethyl aniline as accelerant.The effects of different amounts of stabilizers and accelerants on the curing rate and storage stability of anaerobic adhesive were researched.When the addition amount of the stabilizer,accelerator and polyvinyl acetate was 0.04%,1.5%and 6%respectively,the anaerobic adhesive with fast curing rate and good stability could be obtained.

High strength;quick drying;stable;polyvinyl acetate;anaerobic adhesive

TQ433.439

A

1001-0017（2017）05-0352-04

2017-03-04

劉若泰（1991-），男，廣西賀州人，實驗員，主要從事膠黏劑的研究。