宋亞窮

摘要：室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的制備與性能分析，對提高室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的實際應(yīng)用效果有促進作用。丙烯酸酯共聚物具有粘彈性、機械性和化學穩(wěn)定性，因此，以異丙醇為溶劑，利用溶液聚合的方式，合成丙烯酸酯聚合物。結(jié)合室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的合成條件，對固化時間、粘結(jié)拉伸強度、穩(wěn)定性等相關(guān)性能的影響進行分析，實驗結(jié)果說明室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的定位時間為10min，在24h后可以達到最大強度，拉伸強度為23.47MPa，具有較好的耐水性以及油面粘結(jié)性能。

關(guān)鍵詞：室溫固化雙組分;丙烯酸酯膠黏劑;制備;性能

基于室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑在氧化-還原體系的影響，會出現(xiàn)自由基交聯(lián)固化的情況，所以，對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的制備工藝進行分析，對其實際應(yīng)用領(lǐng)域拓展有促進作用。丙烯酸酯類粘合劑以單體和預(yù)聚物為主要成分，通過促進劑的應(yīng)用，可實現(xiàn)快速固化。因此，結(jié)合室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的實際應(yīng)用需求，對制備工藝與性能進行分析，可實現(xiàn)室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的應(yīng)用水平提升[1]。

1室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的特點分析

丙烯酸酯具有雙鍵的反應(yīng)性，取代基的不同，聚合機理也存在一定的差異性。在過氧化物的影響下，丙烯酸酯會出現(xiàn)游離基聚合的情況。由于丙烯酸酯聚合物本身屬于飽和化合物，所以，在熱、光化學、氧化分解等方面有良好的耐受性，說明丙烯酸酯具有良好的穩(wěn)定性[2]。因此，乙烯基單體容易出現(xiàn)共聚的特性，并改善聚合物的物性，以此為膠黏劑，其應(yīng)用范圍比較廣泛。丙烯酸酯膠粘劑具有無毒害、無污染的特性，固含量比較高，粘度可以自由調(diào)節(jié)，具有一定的流動性，對提高粘合效果方面有積極作用。室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑可以在室溫的狀態(tài)下快速固化，定位時間比較快，而且，在雙組分的特點下，可實現(xiàn)疊合粘結(jié)。室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的表面處理比較簡單，不需要嚴格的表面處理，可應(yīng)用于油面粘結(jié)。室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)強度比較高，強度在20MPa以上，韌性好，剝離強度以及沖擊強度比較高。此外，室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的收縮性小，耐溫性比較高，可以在-40℃-150℃的狀態(tài)下使用。室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的固化反應(yīng)包含共聚、接枝、嵌段、交聯(lián)的自由基聚合過程，服從自由基連鎖反應(yīng)的基本規(guī)律[3]。

2室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的制備

2.1制備流程

室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的制備包含原料的準備、試劑合成與篩選、膠粘劑配置以及性能測試等內(nèi)容，具體的制備流程如下：

2.2實驗原料、儀器及操作

室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑制備階段，預(yù)聚物包含雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯EA、丙烯酸酯聚合物、聚酯型聚氨酯，單體材料包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、N-羥甲基丙烯酰胺以及1，6-乙二醇二丙烯酸酯，選擇異丙醇為溶劑，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑，N，N-二甲基苯胺為促進劑。

儀器選擇中包含JB300-D強力電動攪拌機、HHS電熱恒溫水浴鍋、SHZ-D循環(huán)水式真空泵、501型電熱鼓風干燥箱、WDW電子我萬能試驗機以及紅外光譜儀。

2.3丙烯酸酯聚合物合成

丙烯酸酯聚合物是在帶有冷凝管的四口燒瓶中，添加80%的異丙醇，并加熱到80℃，加入MMA、BA以及BPO。溫度80℃環(huán)境下，反應(yīng)時間為0.5h，滴加MAA、NMA以及20%的異丙醇混合物。利用油浴、異丙醇的回流共同控制反應(yīng)溫度，將溫度控制在82℃。在單體達到一定轉(zhuǎn)化率后，可停止反應(yīng)，減壓蒸餾抽出溶劑異丙醇。轉(zhuǎn)化率的測試是稱取1g左右的樣品，加入阻聚劑，并放入到150℃烘箱中，在質(zhì)量不發(fā)生改變?yōu)橹?，獲得丙烯酸酯聚合物。

2.4膠粘劑的配制

利用雙主劑型室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑體系，兩個組分的主體材料比較類似，一個組分中添加過氧化物引發(fā)劑，另一個組分中加入促進劑。合成丙烯酸酯齊聚物、BPO、阻聚劑溶于丙烯酸類單體中，混合均勻后可獲得組分A。環(huán)氧丙烯酸酯以及促進劑添加到丙烯酸類單體中，可獲得組分B。

3室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的性能分析

3.1預(yù)聚物對附著力的影響分析

預(yù)聚物是室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑制備中的成膜物質(zhì)，對膠膜附著力會產(chǎn)生直接的影響。因此，在對預(yù)聚物進行分析中，預(yù)聚物的含量為70%，稀釋劑是利用甲基丙烯酸甲酯以及過氧化苯甲酰、N-二甲基苯胺為主要融合劑。在對稀釋劑、引發(fā)劑、促進劑的含量進行調(diào)整的基礎(chǔ)上，其占比分別為3%、1%、0.3%，提高預(yù)聚物的附著力性能。此外，酯基本身的極性對附著力的提升有促進作用，環(huán)氧丙烯酸酯的基團可以形成化學鍵，并與基材表面的氧原子、氫氧基團等發(fā)生化學作用，提高預(yù)聚物在基材表面的附著水平[4]。

3.2室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)性能分析

粘結(jié)性能與粘結(jié)強度有直接的關(guān)系，可通過拉伸強度來表示。粘結(jié)強度包含膠層內(nèi)聚強度以及粘附強度，與膠粘劑組成、膠層厚度、被粘物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、表面狀況等，對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)性能會產(chǎn)生直接的影響。室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的體系構(gòu)成對膠粘劑室溫固化的狀態(tài)會產(chǎn)生直接的影響，在室溫環(huán)境下，活性自由基會引發(fā)聚合反應(yīng)，而且，引發(fā)劑與促進劑的協(xié)同，可提高室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)性能。確定選用過氧化苯甲酰、N，N-二甲基苯胺的氧化-還原體系后，對化合反應(yīng)過程進行分析，可以發(fā)現(xiàn)氨中單原子的電子轉(zhuǎn)移，可作用于苯甲酰氧基自由基。引發(fā)劑的用量為1%，促進劑的用量為0.06%，可保證室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的定位時間為10min。在配方質(zhì)量不變的情況下，引發(fā)劑BPO為0.5%、1%、1.5%，膠粘劑的拉伸強度會出現(xiàn)變化，在BPO的用量為1%的狀態(tài)下，室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的最大強度為14.21MPa。

從預(yù)聚物與室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)性能的角度進行分析，預(yù)聚物為EA，BPO的用量為1%，DMA的用量為0.3%，室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的拉伸強度為最優(yōu)。

活性稀釋劑是膠粘劑制備中的重要組成部分，對膠粘劑的綜合性能會產(chǎn)生著環(huán)節(jié)的影響。單體的官能度與結(jié)構(gòu)對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的相關(guān)性能會產(chǎn)生直接的影響。通過丙烯酸、甲基丙烯酸可提高室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)強度。預(yù)聚物的含量對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)性能方面也會產(chǎn)生影響，隨著單體的實際用量增加，拉伸強度在達到極限值后會逐漸減小，預(yù)聚物的用量在70%的狀態(tài)下，拉伸強度為19.47MPa?；钚詥误w可利用環(huán)氧丙烯酸酯交聯(lián)的網(wǎng)狀大分子，提高室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘合強度。

硅烷偶聯(lián)劑對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)性能會產(chǎn)生直接的影響，分子結(jié)構(gòu)存在兩種官能團，偶聯(lián)劑的應(yīng)用可以改善高分子材料與填料之間的粘結(jié)性能，并提高基材表面的粘合性。

耐水性對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的實際應(yīng)用會產(chǎn)生直接的影響，所以，對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的耐水煮性能進行分析，在浸水狀態(tài)下，常溫浸泡24h下，粘結(jié)強度的保持率為85.2%，沸水煮1h后，強度保持率為78%，這說明室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑在熱應(yīng)力增加的狀態(tài)下，拉伸強度會相對下降。油面粘結(jié)對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的粘結(jié)性能會產(chǎn)生直接的影響，所以，在丙酮處理金屬表面后，膠粘劑的粘結(jié)強度比較大，會隨著固化時間的增長，拉伸強度也會增加。

結(jié)論：

基于附著力是室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的關(guān)鍵性能指標，對膠粘劑的附著力進行分析，有助于提高室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的實際應(yīng)用效果。通過實驗分析可以發(fā)現(xiàn)，室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的制備中，預(yù)聚物、單體以及促進劑對室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的附著力、穩(wěn)定性以及粘結(jié)性等會產(chǎn)生直接的影響，所以，合理選擇促進劑，并對制備工藝的規(guī)范性進行管理與控制，可實現(xiàn)室溫固化雙組分丙烯酸酯膠粘劑的綜合性能提升。

參考文獻：

[1]蒙嘉華，陳炳耀，彭小琴，姚榮茂，全文高.絡(luò)合劑和阻聚劑對雙組分丙烯酸酯膠性能影響的研究[J].化學與粘合，2021，43（02）：118-120+142.

[2]宋彩雨，孫明明，張斌，張緒剛，李堅輝，王磊，薛剛，趙明.聚氨酯丙烯酸酯的軟/硬段比對紫外光固化膠粘劑性能的影響[J].中國膠粘劑，2020，29（04）：1-7+19.

[3]羅娟.納米TiO_2改性環(huán)氧丙烯酸樹脂光固化膠粘劑的制備與性能研究[J].中國膠粘劑，2019，28（09）：15-18.DOI：10.13416/j.ca.2019.09.005.

[4]孫東洲，呂虎，于國良，李岳，張智，孔憲志.室溫固化丙烯酸酯膠粘劑粘結(jié)性能的研究[J].化學與粘合，2019，41（04）：273-274+307.