一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑的制作方法
【專利摘要】發明公開了一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑，由以下成分制成，改性魔芋粉、聚乙烯醇、殼聚糖、納米膨潤土、納米氧化鋁、羧甲基纖維素、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯、聚丙烯酸酯乳液、硼砂、1,4?丁二醇、甲基丙烯酸甲酯、楓楊種子與竹粉混合蒸煮液；本發明通過改進生產工藝與配方，制備的膠黏劑，綠色環保，耐水性好，膠合強度高，固化過程中，不會產生分層，固化速度快；固化放熱量低，收縮率小；本發明膠黏劑突破傳統膠粘劑剪切強度與剝離強度的矛盾，使兩者同時達到較高使用強度，在粘接中體現出優異的性能，粘接牢固且不易產生形變，常溫下即可固化；適用于漂流艇、皮劃艇、沖鋒艇等充氣艇的應用。
【專利說明】
一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑
技術領域
[0001] 本發明涉及膠黏劑領域，特別是涉及一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑。
【背景技術】
[0002] 在充氣船艇的制造和維修方面，需要大量的膠黏劑，環氧型膠粘劑在船舶上的應 用以環氧樹脂為主的膠粘劑種類繁多，應用很廣。傳統生產的船艇用膠黏劑因為耐候性、耐 水性、粘結性和耐介質性不強，導致出現脫膠嚴重，影響了船艇的正常工作，為了追求更高 品質的產品是生產和發展的需要，需要對現有的膠黏劑進行改性，以達到需要。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的是提供一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑。
[0004] 本發明通過以下技術方案實現： 一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑，按重量份計由以下成分制成，改性魔芋粉18、 聚乙烯醇60、殼聚糖16、納米膨潤土 0.4、納米氧化鋁0.4、羧甲基纖維素4、異佛爾酮二異氰 酸酯0.2、鈦酸正丁酯0.4、二苯基甲烷二異氰酸酯0.3、聚丙烯酸酯乳液10、硼砂0.2、硅酸鈉 5； 所述改性魔芋粉的制備方法為： ① 將魔芋粉與納米膨潤土按100:1的質量比例均勻混合到一起，先先采用水浴加熱至 88 °C，保溫10分鐘； ② 將魔芋粉與納米膨潤土混合物進行研磨，研磨溫度控制在62-64Γ，研磨10分鐘后， 采用350W的微波處理15s，再繼續研磨10分鐘，采用400W微波處理10s; ③ 添加到質量濃度為5.68%的硬脂酸溶液中在32 °C下浸泡，并以500r/min轉速攪拌40 分鐘，過濾后，在32 °C下進行干燥，冷卻至室溫，即可； 所述納米氧化鋁與納米膨潤土經過共混處理： ① 將納米氧化鋁與納米膨潤土混合均勻后，添加到質量濃度為1.8%的硬脂酸溶液中， 加熱至78°C，并以250r/min速度攪拌30分鐘后，過濾，洗滌，烘干； ② 將①中混合物添加到浸泡劑中，在68 °C下，浸泡35分鐘，然后過濾，洗滌，在42 °C下烘 干，所述浸泡劑按質量百分比計由以下成分制成:丙烯酰胺10%、環己二醇36%、過硫酸銨2%、 馬來酸6%，其余為水； 所述二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯三者經過共混處理:將 二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯依次添加到反應釜中，加熱至 118°C，以650r/min轉速攪拌30分鐘后，加壓至5.6MPa，保壓10分鐘，恢復原氣壓，冷卻至室 溫，即可。
[0005] -種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑的制備方法，其由以下制作步驟制成： 1)將改性魔芋粉、聚乙烯醇、殼聚糖、聚丙烯酸酯乳液添加到反應釜中加熱至80°C，添 加納米膨潤土和納米氧化鋁混合物、羧甲基纖維素、異佛爾酮二異氰酸酯與鈦酸正丁酯和 二苯基甲烷二異氰酸酯的共混物，進行攪拌，攪拌速度為520r/min; 2) 待溫度到達88 °C時，加入硅酸鈉，以600r/min速度攪拌，保溫1-2小時； 3) 向反應釜中添加硼砂，控制溫度到110°C，并進行攪拌，攪拌速度為800r/min，持續2 小時，即可。
[0006]本發明膠黏劑固化時的溫度為室溫，固化時間為30分鐘 天然聚合物一直被用作膠黏劑，但是由于其較低的耐久性和耐水性，被合成樹脂膠黏 劑所取代，合成樹脂膠黏劑強度高，但是存在甲醛釋放污染環境的問題，并且保存時間不 長，本發明通過大量的實驗研究，將改性魔芋粉、聚乙烯醇、殼聚糖與經過共混處理的納米 氧化錯和納米膨潤土進彳丁混合制備膠黏劑，能夠極大的改善混合材料的性能，提尚耐水性 能和粘接性能，制成的膠黏劑具有極高的穩定性，保存時間長，相較于普通天然聚合物類膠 黏劑，本發明膠黏劑耐熱溫度提高了 24°C，抗沖擊強度提高了 58.1%，韌性提高了 25.4%，膠 合強度提高了48%。
[0007]通過配合添加羧甲基纖維素、聚丙烯酸酯乳液、硼砂、硅酸鈉協同作用，使得制備 的膠黏劑固化過程中，不會產生分層，固化速度快；固化放熱量低，收縮率小，耐候性、耐水 性、粘結性和耐介質性得到進一步加強。
[0008] 通過對二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯三者經過共混 處理，添加三者的共混物制備的膠黏劑突破傳統膠粘劑剪切強度與剝離強度的矛盾，使兩 者同時達到較高使用強度，在粘接中體現出優異的性能，粘接牢固且不易產生形變，常溫下 即可固化。
[0009] 本發明膠黏劑固化時的溫度為室溫，固化時間為30分鐘。
[0010] 本發明的有益效果是，與現有技術相比： 本發明通過改進生產工藝與配方，制備的膠黏劑，綠色環保，耐水性好，膠合強度高，固 化過程中，不會產生分層，固化速度快;固化放熱量低，收縮率小；固化物表面平整、光亮、硬 度高，固化物力學性能優良，熱膨脹系數小，耐水性極佳;本發明膠黏劑突破傳統膠粘劑剪 切強度與剝離強度的矛盾，使兩者同時達到較高使用強度，在粘接中體現出優異的性能，粘 接牢固且不易產生形變，常溫下即可固化;適用于漂流艇、皮劃艇、沖鋒艇等充氣艇的應用。
【具體實施方式】
[0011] -種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑，按重量份計由以下成分制成，改性魔芋 粉18、聚乙烯醇60、殼聚糖16、納米膨潤土 0.4、納米氧化鋁0.4、羧甲基纖維素4、異佛爾酮二 異氰酸酯0.2、鈦酸正丁酯0.4、二苯基甲烷二異氰酸酯0.3、聚丙烯酸酯乳液10、硼砂0.2、硅 酸鈉5; 所述改性魔芋粉的制備方法為： ① 將魔芋粉與納米膨潤土按100:1的質量比例均勻混合到一起，先先采用水浴加熱至 88 °C，保溫10分鐘； ② 將魔芋粉與納米膨潤土混合物進行研磨，研磨溫度控制在62-64Γ，研磨10分鐘后， 采用350W的微波處理15s，再繼續研磨10分鐘，采用400W微波處理10s; ③ 添加到質量濃度為5.68%的硬脂酸溶液中在32 °C下浸泡，并以500r/min轉速攪拌40 分鐘，過濾后，在32 °C下進行干燥，冷卻至室溫，即可； 所述納米氧化鋁與納米膨潤土經過共混處理： ① 將納米氧化鋁與納米膨潤土混合均勻后，添加到質量濃度為1.8%的硬脂酸溶液中， 加熱至78°C，并以250r/min速度攪拌30分鐘后，過濾，洗滌，烘干； ② 將①中混合物添加到浸泡劑中，在68 °C下，浸泡35分鐘，然后過濾，洗滌，在42 °C下烘 干，所述浸泡劑按質量百分比計由以下成分制成:丙烯酰胺10%、環己二醇36%、過硫酸銨2%、 馬來酸6%，其余為水； 所述二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯三者經過共混處理:將 二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯依次添加到反應釜中，加熱至 118°C，以650r/min轉速攪拌30分鐘后，加壓至5.6MPa，保壓10分鐘，恢復原氣壓，冷卻至室 溫，即可。
[0012] -種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑的制備方法，其由以下制作步驟制成： 1) 將改性魔芋粉、聚乙烯醇、殼聚糖、聚丙烯酸酯乳液添加到反應釜中加熱至80°C，添 加納米膨潤土和納米氧化鋁混合物、羧甲基纖維素、異佛爾酮二異氰酸酯與鈦酸正丁酯和 二苯基甲烷二異氰酸酯的共混物，進行攪拌，攪拌速度為520r/min; 2) 待溫度到達88 °C時，加入硅酸鈉，以600r/min速度攪拌，保溫1-2小時； 3) 向反應釜中添加硼砂，控制溫度到110°C，并進行攪拌，攪拌速度為800r/min，持續2 小時，即可。
[0013] 本發明膠黏劑固化時的溫度為室溫，固化時間為30分鐘。
[0014] 天然聚合物一直被用作膠黏劑，但是由于其較低的耐久性和耐水性，被合成樹脂 膠黏劑所取代，合成樹脂膠黏劑強度高，但是存在甲醛釋放污染環境的問題，并且保存時間 不長，本發明通過大量的實驗研究，將改性魔芋粉、聚乙烯醇、殼聚糖與經過共混處理的納 米氧化錯和納米膨潤土進行混合制備膠黏劑，能夠極大的改善混合材料的性能，提高耐水 性能和粘接性能，制成的膠黏劑具有極高的穩定性，保存時間長，相較于普通天然聚合物類 膠黏劑，本發明膠黏劑耐熱溫度提高了 24 °C，抗沖擊強度提高了 58.1%，韌性提高了 25.4%， 膠合強度提高了 48%。
[0015] 通過配合添加羧甲基纖維素、聚丙烯酸酯乳液、硼砂、硅酸鈉協同作用，使得制備 的膠黏劑固化過程中，不會產生分層，固化速度快；固化放熱量低，收縮率小，耐候性、耐水 性、粘結性和耐介質性得到進一步加強。
[0016] 通過對二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯三者經過共混 處理，添加三者的共混物制備的膠黏劑突破傳統膠粘劑剪切強度與剝離強度的矛盾，使兩 者同時達到較高使用強度，在粘接中體現出優異的性能，粘接牢固且不易產生形變，常溫下 即可固化。
[0017] 本發明膠黏劑固化時的溫度為室溫，固化時間為30分鐘。
[0018] 本發明膠黏劑保存期為12-14個月。
[0019] 本發明的膠黏劑的玻璃化轉變溫度為90.01°C ;在25°C下剪切強度為41.22MPa，70 °C下剪切強度為19.7810^，25°(：下90°剝離強度為8.821^/111。
[0020] 對對比例與本發明膠黏劑粘接強度進行對比分析： 對比例1:按重量份計由以下成分制成，魔芋粉18、聚乙烯醇60、殼聚糖16、納米膨潤土 0.4、納米氧化鋁0.4、羧甲基纖維素4、異佛爾酮二異氰酸酯0.2、鈦酸正丁酯0.4、二苯基甲 烷二異氰酸酯0.3、聚丙烯酸酯乳液10、硼砂0.2、硅酸鈉5;采用不經過處理的魔芋粉，其它 成分處理方法和膠黏劑制備方法與本發明相同； 對比例2:按重量份計由以下成分制成，改性魔芋粉18、聚乙烯醇60、殼聚糖16、納米膨 潤土 0.4、納米氧化鋁0.4、羧甲基纖維素4、聚丙烯酸酯乳液10、硅酸鈉5;不添加異佛爾酮二 異氰酸酯、鈦酸正丁酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和硼砂，其它處理方法和制備方法與本發明 一致； 對比例3:按重量份計由以下成分制成，改性魔芋粉18、聚乙烯醇60、殼聚糖16、納米膨 潤土 0.4、納米氧化鋁0.4、羧甲基纖維素4、異佛爾酮二異氰酸酯0.4、鈦酸正丁酯0.6、二苯 基甲烷二異氰酸酯0.6、聚丙烯酸酯乳液10、硼砂0.4、硅酸鈉5;同時增加、異佛爾酮二異氰 酸酯、鈦酸正丁酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和硼砂的含量，其它成分處理方法和膠黏劑制備 方法與本發明相同； 對比例4:按重量份計由以下成分制成，改性魔芋粉18、聚乙烯醇60、殼聚糖16、納米膨 潤土 0.4、納米氧化鋁0.4、羧甲基纖維素4、異佛爾酮二異氰酸酯0.1、鈦酸正丁酯0.2、二苯 基甲烷二異氰酸酯0.2、聚丙烯酸酯乳液10、硼砂0.1、硅酸鈉 5;同時降低異佛爾酮二異氰酸 酯、鈦酸正丁酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和硼砂的含量，其它成分處理方法和膠黏劑制備方 法與本發明相同；
由表1可以看到，采用普通魔芋粉制備的膠黏劑，粘接強度明顯降低，不添加、異佛爾酮 二異氰酸酯、鈦酸正丁酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和硼砂，異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁 酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和硼砂添加量多了或者少了都極大的降低了制備的膠黏劑的粘 接強度，70°C下的剪切強度與25 °C下剪切強度降低。
【主權項】
1. 一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑，其特征在于，按重量份計由以下成分制成， 改性魔芋粉18、聚乙烯醇60、殼聚糖16、納米膨潤土 0.4、納米氧化鋁0.4、羧甲基纖維素4、二 苯基甲烷二異氰酸酯0.3、異佛爾酮二異氰酸酯0.2、鈦酸正丁酯0.4、聚丙烯酸酯乳液10、硼 砂0.2、娃酸鈉5; 所述改性魔芋粉的制備方法為： ① 將魔芋粉與納米膨潤土按100:1的質量比例均勻混合到一起，先先采用水浴加熱至 88 °C，保溫10分鐘； ② 將魔芋粉與納米膨潤土混合物進行研磨，研磨溫度控制在62-64Γ，研磨10分鐘后， 采用350W的微波處理15s，再繼續研磨10分鐘，采用400W微波處理10s; ③ 添加到質量濃度為5.68%的硬脂酸溶液中在32 °C下浸泡，并以500r/min轉速攪拌40 分鐘，過濾后，在32 °C下進行干燥，冷卻至室溫，即可； 所述納米氧化鋁與納米膨潤土經過共混處理： ① 將納米氧化鋁與納米膨潤土混合均勻后，添加到質量濃度為1.8%的硬脂酸溶液中， 加熱至78°C，并以250r/min速度攪拌30分鐘后，過濾，洗滌，烘干； ② 將①中混合物添加到浸泡劑中，在68 °C下，浸泡35分鐘，然后過濾，洗滌，在42 °C下烘 干，所述浸泡劑按質量百分比計由以下成分制成:丙烯酰胺10%、環己二醇36%、過硫酸銨2%、 馬來酸6%，其余為水； 所述二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯三者經過共混處理:將 二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、鈦酸正丁酯依次添加到反應釜中，加熱至 118°C，以650r/min轉速攪拌30分鐘后，加壓至5.6MPa，保壓10分鐘，恢復原氣壓，冷卻至室 溫，即可。2. 根據權利要求1所述的一種粘接性能優異的充氣船艇用膠黏劑的制備方法，其特征 在于，其由以下制作步驟制成： 1) 將改性魔芋粉、聚乙烯醇、殼聚糖、聚丙烯酸酯乳液添加到反應釜中加熱至80°C，添 加納米膨潤土和納米氧化鋁混合物、羧甲基纖維素、異佛爾酮二異氰酸酯與鈦酸正丁酯和 二苯基甲烷二異氰酸酯的共混物，進行攪拌，攪拌速度為520r/min; 2) 待溫度到達88°C時，加入硅酸鈉，以600r/min速度攪拌，保溫1-2小時； 3) 向反應釜中添加硼砂，控制溫度到110°C，并進行攪拌，攪拌速度為800r/min，持續2 小時，即可。
【文檔編號】C09J11/06GK106047221SQ201610415454
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】江雄陽
【申請人】安徽揚帆充氣游樂設備制造有限公司