氰基丙烯酸酯类胶黏剂为单组分、低黏度、透明、能在室温快速固化,它对绝大多数材料都有良好的粘接能力,不足之处是耐水性较差,胶层较脆,耐久性不理想,主要用于临时性粘接。
1, α-氰基丙烯酸甲酯的合成
最通用的α-胶时以氰基丙烯酸甲酯和乙酯为基础的,工业合成上多数是先从氯乙酸出发,经氰化、酯化制取氰基乙酸酯,然后在碱性条件下和甲醛或多聚甲醛缩合生成低分子缩合物。在缩合过程中,应采用甲苯、二氯乙烷等共沸脱水,再在五氧化二磷脱水剂、氢醌和SO2等阻聚剂,邻苯二甲酸二丁酯等热转移剂存在下加热(150~300℃)裂解该缩合产物,得到α-氰基丙烯酸酯粗产品,再经精馏得精致产品。
2, α-氰基丙烯酸酯的结构特征
α-氰基丙烯酸酯的化学结构上有两个强烈的吸电子基团(氰基和酯基连接在同一个碳原子上,使之易于受到亲核攻击,另一方面,由于β位上无取代基团,也增加了它对亲核试剂的敏感性,在中等亲核试剂甚至水和氧的作用下能很快进行负离子聚合。α-氰基丙烯酸酯也可进行自由基型的聚合,但作为胶黏剂来说,负离子聚合是绝对重要的。
3,α-氰基丙烯酸酯胶黏剂的改性
(1) 改善贮存稳定性
α-氰基丙烯酸酯单体主要以负离子方式进行反应,也可以自由基型阻聚剂和酸性二氧化硫气体等负离子阻聚剂。酸性气体是作为覆盖介质过量地通入体系的,最后真空蒸发除去过量部分,其残留量宜为100㎎/g.
(2) 耐热性的改进
改进耐热性,可采用交联剂、耐热黏附促进和适当加入增塑剂以减少脆性和增加黏附,其中前两者是主要的。交联剂有双氰基丙烯酸酯如乙二醇的双氰基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、烯丙基酯和氰基戊二烯酸的单酯或双酯。氰基丙烯酸、烯丙基酯与α-氰基丙烯酸酯共聚后其侧链烯丙基具有热交联或自由基引发交联的能力,热交联反应在150度以上才较快;氰基戊二烯酸酯合成较方便,应用效果较显著。
(3) 抗冲击性的改进
改善抗冲击性的方法有引入可共聚的内增塑单体如:α-氰基-2,4-戊二烯酸酯和α-氰基丙烯酸-炔丙酯等,添加各种增塑剂如苯醚丙酮、偏苯三酸三辛酯、多羟基苯甲酸及其衍生物、脂肪族多元醇、聚酯及衍生物等和加入高分子量弹性体如聚氨酯橡胶、羧基丁腈、聚乙烯醇缩醛、丙烯酸酯橡胶及接枝共聚体等。
(4) 改性触变剂和黏度
α-氰基丙烯酸甲酯胶多半是低黏度液体,可以加入各种聚合物以提高体系的黏度和触变性。用高分子物质提高黏度时,可将高分子物质于140~180度加热30~180min处理后直接溶解,或先将聚合物溶于干燥溶剂中,再与α-氰基丙烯酸酯混合,最后蒸去有机溶剂,也可将胶单体混合物用适当的方法预聚合到所需黏度。
改进触变性可用可溶的聚合物如聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯等,不溶的聚合物和某些无机或有机填料也可以作增稠剂如超细二氧化硅、粉末状聚碳酸酯、聚四氟乙烯等。
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