本發(fā)明涉及膠黏劑，具體是一種耐低溫膠黏劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在建筑、汽車、家具、電器等多個(gè)領(lǐng)域中，膠黏劑具有不可或缺的作用，傳統(tǒng)膠黏劑大多含有揮發(fā)性有機(jī)化合物，對環(huán)境與人類健康有嚴(yán)重影響，隨著環(huán)保意識的提升，市場對高性能、環(huán)保膠黏劑的開發(fā)需求日益提升。

2、目前水性聚氨酯被視為極具發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)保膠黏劑，隨著膠黏劑應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)張，在極端環(huán)境中服役時(shí)，如寒冷冬天的大棚固定與包覆等，需要具有較好的耐低溫性能與耐老化性，來延長其使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種耐低溫膠黏劑及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種耐低溫膠黏劑，以重量份數(shù)計(jì)，膠黏劑的原料組成為：復(fù)合水性聚氨酯25-35份、羧基丁苯乳液6-12份、增粘樹脂4-6份、改性氧化石墨烯1-4份、助劑1-2份。

4、進(jìn)一步的，增粘樹脂為水性增粘樹脂。

5、進(jìn)一步的，助劑為消泡劑、流平劑中一種。

6、進(jìn)一步的，改性氧化石墨烯的制備包括以下步驟：

7、1）將氧化石墨烯、二甲基甲酰胺混合，加入二氯亞砜，在78-82℃保溫46-48h，離心，用四氫呋喃洗滌，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入β-巰基乙醇，在58-62℃保溫70-72h，離心，減壓蒸餾，干燥，得到巰基化氧化石墨烯；

8、2）在氮?dú)鈿夥障?，將環(huán)氧化含氟聚硅氧烷、二甲苯、巰基化氧化石墨烯混合，升溫至118-122℃保溫28-30h，冷卻，用石油醚萃取，減壓蒸餾、干燥，得到改性氧化石墨烯。

9、進(jìn)一步的，復(fù)合水性聚氨酯的制備包括以下步驟：

10、在氮?dú)鈿夥障拢鬯臍溥秽讯?、三甲醇基丙烷?氧丙烯)三醚混合，水浴升溫73-78℃，加入異佛爾酮二異氰酸酯，在83-87℃保溫2-3h，加入2,2-二羥甲基丙酸、n-甲基吡咯烷酮的混合溶液，加入2-羥乙基二硫化物，加入二月桂酸二丁基錫、乙酸乙酯，在78-82℃保溫1-2h，升溫至115-120℃，加入環(huán)氧化含氟聚硅氧烷、四乙基乙二胺、n-甲基吡咯烷酮的混合溶液，繼續(xù)保溫5-6h，降溫至35-40℃，加入三乙胺保溫20-30min，加去離子水乳化，減壓蒸餾，得到復(fù)合水性聚氨酯。

11、進(jìn)一步的，環(huán)氧化含氟聚硅氧烷、巰基化氧化石墨烯混合的質(zhì)量比為1.5:1.8。

12、進(jìn)一步的，聚四氫呋喃醚二醇、三甲醇基丙烷聚(氧丙烯)三醚、異佛爾酮二異氰酸酯、2,2-二羥甲基丙酸、2-羥乙基二硫化物、環(huán)氧化含氟聚硅氧烷的質(zhì)量比為10:2.1:18:2.2:1.8:1.6。

13、進(jìn)一步的，復(fù)合水性聚氨酯中固體含量為25-35%。

14、進(jìn)一步的，環(huán)氧化含氟聚硅氧烷的制備包括以下步驟：

15、（1）在氮?dú)鈿夥障?，?℃冰浴中，將四氫呋喃、二甲基乙烯基硅醇鋰混合，攪拌20-30min，加入三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷、四氫呋喃的混合液，升溫至20-25℃保溫8-9h，加入苯基三氯硅烷，保溫50-60min，減壓抽濾，減壓蒸餾，得到雙鍵化含氟聚硅氧烷；

16、（2）將雙鍵化含氟聚硅氧烷、間氯過氧苯甲酸、二氯甲烷混合，在冰浴中保溫2-3h，過濾，依次用飽和的亞硫酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉溶液洗滌3-5次，旋蒸，得到環(huán)氧化含氟聚硅氧烷。

17、進(jìn)一步的，一種耐低溫膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：將復(fù)合水性聚氨酯、羧基丁苯乳液、增粘樹脂、改性氧化石墨烯、助劑混合，超聲攪拌，得到一種耐低溫膠黏劑。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、本發(fā)明提供一種耐低溫膠黏劑及其制備方法，通過優(yōu)化組分設(shè)計(jì)與改性，使制備的膠黏劑具有高粘結(jié)性，同時(shí)兼具耐低溫、耐水性與耐老化性，使其在遭遇機(jī)械損傷時(shí)，具有一定自愈性。

20、本發(fā)明中選用水性聚氨酯作為基膠，添加羧基丁苯乳液來提高膠黏劑的結(jié)膜強(qiáng)度、粘結(jié)力、穩(wěn)定性、流動(dòng)性、成膜性，從而提高膠黏劑的穩(wěn)定性；為了進(jìn)一步提高水性聚氨酯的耐水性與耐低溫性，在氮?dú)鈿夥障?，以三甲醇基丙烷?氧丙烯)三醚為中心、2,2-二羥甲基丙酸為親水?dāng)U鏈劑，添加含雙硫鍵的2-羥乙基二硫化物提高其自修復(fù)性，以環(huán)氧化含氟聚硅氧烷為封端劑，引入支化結(jié)構(gòu)，改善動(dòng)態(tài)雙硫鍵的引入導(dǎo)致力學(xué)性能下降的問題，得到高強(qiáng)度、耐低溫的自修復(fù)水性聚氨酯；其中環(huán)氧化含氟聚硅氧烷先以三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷為原料，以二甲基乙烯基硅醇鋰為引發(fā)劑，苯基三氯硅烷為封端劑，制備得到雙鍵化含氟聚硅氧烷，然后通過間氯過氧苯甲酸處理，得到環(huán)氧化含氟聚硅氧烷，從而賦予水性聚氨酯優(yōu)異的耐高低溫性，提高膠黏劑的穩(wěn)定性與耐候性。

21、為了進(jìn)一步提高膠黏劑的力學(xué)強(qiáng)度與耐老化性，選用氧化石墨烯作為填料，為了提高氧化石墨烯在膠黏劑中分散的均勻性，用β-巰基乙醇使氧化石墨烯巰基化，然后利用巰基-環(huán)氧反應(yīng)，接枝環(huán)氧化含氟聚硅氧烷，大幅提高其耐低溫性、抗紫外線性和耐水性，有效提高膠黏劑的粘結(jié)性能，從而延長膠黏劑的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，膠黏劑的原料組成為：復(fù)合水性聚氨酯25-35份、羧基丁苯乳液6-12份、增粘樹脂4-6份、改性氧化石墨烯1-4份、助劑1-2份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，增粘樹脂為水性增粘樹脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，助劑為消泡劑、流平劑中一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，復(fù)合水性聚氨酯的制備包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，改性氧化石墨烯的制備中，環(huán)氧化含氟聚硅氧烷、巰基化氧化石墨烯混合的質(zhì)量比為1.5:1.8。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，聚四氫呋喃醚二醇、三甲醇基丙烷聚(氧丙烯)三醚、異佛爾酮二異氰酸酯、2,2-二羥甲基丙酸、2-羥乙基二硫化物、環(huán)氧化含氟聚硅氧烷的質(zhì)量比為10:2.1:18:2.2:1.8:1.6。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，復(fù)合水性聚氨酯中固體含量為25-35%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫膠黏劑，其特征在于，環(huán)氧化含氟聚硅氧烷的制備包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種耐低溫膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將復(fù)合水性聚氨酯、羧基丁苯乳液、增粘樹脂、改性氧化石墨烯、助劑混合，超聲攪拌，得到一種耐低溫膠黏劑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種耐低溫膠黏劑及其制備方法，選用水性聚氨酯作為基膠，添加羧基丁苯乳液來提高膠黏劑的結(jié)膜強(qiáng)度、粘結(jié)力、穩(wěn)定性、流動(dòng)性、成膜性；以三甲醇基丙烷聚(氧丙烯)三醚為中心、2,2?二羥甲基丙酸為親水?dāng)U鏈劑，添加含雙硫鍵的2?羥乙基二硫化物提高其自修復(fù)性，以環(huán)氧化含氟聚硅氧烷為封端劑；選用氧化石墨烯作為填料，用β?巰基乙醇使氧化石墨烯巰基化，然后利用巰基?環(huán)氧反應(yīng)，接枝環(huán)氧化含氟聚硅氧烷，大幅提高膠黏劑的耐低溫性、抗紫外線性、耐水性、黏結(jié)性能，從而延長膠黏劑的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：周星磊,周國忠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇白鷺電器集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15