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格尔伯特醇 丙烯酸/聚苯乙烯粘合剂应用

来源:应泓百科作者:应泓化工浏览数:1081 

格尔伯特醇

特性

格尔伯特醇的两个烷基基团均为100%直链烷基,产品呈网状结构,因此被赋予了低粘度、良好的生物降解能力、优异的低色泽和热稳定性的特殊性能。

格尔伯特醇的**特点是在室温下保持液态,与相同分子量的直链醇相比,格尔伯特醇的凝固点要低得多。格尔伯特醇属饱和伯醇,因此氧化、水解、色泽稳定性比类似长度碳链的非饱和醇好。可以说:格尔伯特醇是直链醇的极好的替代品。

碳链长度在C12到C24之间的格尔伯特醇在0℃以下仍是白色透明液体,碳链长度在C24以上的格尔伯特醇是白色蜡状产品,但是仍然具备很好的熔点特性。

技术指标

检测项目

规格

外观

无色至微黄色液体

密度

0.850一0.862

折光率,20℃

1.445-1.447

冰点,℃

-2~ -5

酸值,mgKOH/g

≤0.06

皂化值,mgKOH/g

146-156

碘值,gI2/100g

≤1.0

颜色(APHA)

≤20

含水量(wt%)

≤0.05

酯含量(GC%)

≥99.5


聚苯乙烯粘合剂

以苯乙烯的均聚物或共聚物为基础的粘合剂,其制备方法和它们用于胶粘,涂覆和密封接合的应用。

本文使用的术语“粘合剂”是指能与相同或不同材料粘合或本身牢固粘合的这样一类物质。通常,它们是基于化学或物理凝固的物质,尤其是聚合物。物理凝固是指熔融物的固化或含水溶液或有机溶液或分散液的干燥。一般来说,通过加入添加剂由此改性所述物质或聚合物,以使它们更好的适用于胶粘,粘合密封和涂覆。这类添加剂的实例包括树脂,增塑剂,溶剂,填料,颜料,促进剂,稳定剂和分散剂。此外,胶粘剂,密封材料和涂覆材料也基于这类改性粘合剂。

加入增塑剂,以改进胶粘剂,密封材料和涂覆材料的可塑性或降低其硬度。所述增塑剂呈液态或固态,通常是具有较低蒸汽压的惰性有机物质。这类由聚苯乙烯和增塑剂组成的组合物是已知的。

由苯乙烯聚合物和无芳香物质存在的增塑剂所组成的毒性不大的组合物,该组合物适用于作为粘合剂并具有可接受的粘附性。

本发明的任务是通过所附的限定在权利要求书中的技术方案解决的。其特征在于,苯乙烯聚合物含有大量的苯乙烯,而增塑剂是脂肪化合物。

苯乙烯聚合物含有苯乙烯或甲基苯乙烯,而其量优选是大于30%(重量),更优选地大于50%(重量),**选地大于80%(重量)的单体。苯乙烯或甲基苯乙烯的共聚用单体可以是,在醇组分中具有1-12个碳原子,尤其具有2-8个碳原子的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。丙烯酸酯还可含有用于后交联的反应基团。这类反应基团也可以含有乙烯基共聚用单体,例如硅烷基团。Si(AlK)3-基团可以直接或通过(CH2)n基团与乙烯基连接,其中n表示2-6的数值,优选地,n表示3或0。烷基可以含有1-4个碳原子,优选含有1或2个碳原子。其它组分可以是:乙烯基酯,马来酸酯,(在醇组分上含有1-12个碳原子,优选含有2-8个碳原子),乙烯,丙烯酰胺,丙烯酸,丁二烯,丙烯腈,而且它们可以单独使用,也可以以混合物形式使用。

由直链饱和脂肪醇或直链不饱和脂肪醇的格尔伯特反应,随后进行氧化而生成的产物也可用作脂肪酸。实例包括:2-乙基己酸,2-丁基辛酸,2-己基癸酸,2-癸基十四酸,2-十四烷基十八酸,2-十六烷基-C20酸或其混合物。另外,作为脂肪酸二聚合的副产物的异硬脂酸也适用。

除了天然存在的脂肪酸外,还可以使用多羟基脂肪酸。它们可以通过用醇环氧化不饱和的脂肪和油或脂肪酸的酯,用H活性的化合物例如醇,胺和羧酸开环,接着进行皂化来制备。作为起始原料所需的脂肪或油既可以来自于植物源,也可以来自于动物源,或者必要时通过石油化学方法合成得到。

使用一元醇或多元醇的上述脂肪酸的酯或偏酯。术语“醇”是指脂族和脂环族饱和,不饱和,无支链的或支链的烃的羟基衍生物。除了一元醇外,所定义的醇也包括由聚氨酯化学本身已知的低分子量的具有羟基基团的链增长剂或交联剂。低分子量范围的具体实例是甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,戊醇,癸醇,辛醇,2-乙基己醇,2-辛醇,乙二醇,丙二醇,三亚甲基二醇,1,4-丁二醇,2,3-丁二醇,1,6-己二醇,亚辛基二醇,新戊醇,1,4-双羟基甲基环己烷,格尔伯特醇,2-甲基-1,3-丙二醇,己基-1,2,6-三醇,丙三醇,三羟甲基丙烷,三羟甲基乙烷,季戊四醇,山梨糖醇,Formit,甲基葡糖苷,丁二醇,还原成醇的二聚脂肪酸或三聚脂肪酸。同样可将由松香树脂衍生的醇例如松香醇用于酯化反应。

还可以使用含OH的叔胺,聚甘油或部分水解的聚乙烯酯来代替醇。

作为衍生物也可使用上述脂肪酸的酰胺。该酰胺是通过用伯胺和仲胺或聚胺,例如用一乙醇胺,二乙醇胺,乙二胺,六亚甲基二胺,氨的反应而得到的。

也可使用支链醇,通常所说的格尔伯特醇,这种醇是通过缩合直链,饱和或不饱和醇而得到的。这类醇的实例包括:2-乙基己醇,2-丁基辛醇,2-己基癸醇,2-十四烷基十八醇,2-十六烷基-C20-醇,异十八烷醇以及由工业酒精的格尔伯特化而得到的混合物。

粘合剂除了这两种主要组分外,还含有其它物质,例如抗氧化剂,颜料,填料,增塑剂,防腐剂,消泡剂,成膜助剂,香料,水,助粘剂,溶剂,染料,防火剂,流速控制剂,树脂,粘合剂,粘度调节剂,分散助剂(例如聚丙烯酸钠或聚丙烯酸铵),乳化剂(例如烷基醚磷酸酯和硫代琥珀酸酯)和增稠剂(例如MC,HEG)。

适用树脂的具体实例包括:聚异丁烯或聚丁烯(例如BP的产品Hyvis10),松类树脂和其衍生物(酯,氢化产物,枞醇),丙烯酸类树脂,酚醛树脂,萜烯-酚醛树脂,聚萜烯,环氧树脂,烃类树脂,茚-香豆酮树脂和蜜胺树脂。

抗氧化剂的具体实例包括:例如亚磷酸和其盐,次磷酸和其盐,抗坏血酸和其衍生物(尤其是抗坏血酸棕榈酸酯),生育酚和其衍生物,抗坏血酸衍生物和生育酚衍生物的混合物,位阻酚衍生物,尤其是BHA(叔丁基-4-甲氧基酚)和BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基酚),棓酸和其衍生物,尤其是棓酸烷基酯,芳香族胺,例如二苯胺,奈胺和1,4-苯二胺,二氢喹啉,有机硫化物和多硫化物,二硫代氨基甲酸盐和巯基苯并咪唑。

粘度调节剂的具体实例包括:例如纤维素醚,硬化的蓖麻油和高分散的硅酸以及离子化的增稠剂和非离子化增稠剂,例如聚丙烯酸和缔合增稠剂。

填料或颜料的具体实例包括:白垩,重晶石,高岭土(Kaolin),碳黑,石膏,Aerosil(一种高度分散的硅胶),硅胶,高岭土(Kaoline),滑石,石墨,铝,铁,锌,钛,铬,钴,镍,锰等的金属氧化物,任选地,混合氧化物,铬酸盐,钼酸盐,碳酸盐,硅酸盐,铝酸盐,硫酸盐,天然纤维,纤维素,木屑,酞青和石英粉。

优选地,只将脂肪化合物作为增塑剂,尤其是不使用聚烯化氧和/或其脂肪化学的衍生物。

粘合剂通常由下列原料制备:在聚合时或聚合前可向聚合物或聚合物分散液中加入本发明的增塑剂。一般是这样进行配制的,即先加入聚合物或聚合物分散液,然后在搅拌下(必要时在升高的温度下)加入其它组分。

室温(20℃)下的粘合剂可以呈液态,糊状或固态。特别是呈液态,**是固含量为20-85%(重量),优选35-80%(重量),更优选45-75%(重量)的水分散液。

本发明粘合剂中,乳化液或悬浮液的固含量为20-75%(重量),优选40-60%(重量)。

本发明的增塑剂一般会使苯乙烯聚合物引起如下改变:降低玻璃转变温度;使共聚物增粘;部分提高粘度,部分降低粘度;明显地提高了致断伸长度;

明显地提高了**作用力时的伸长,这表明橡胶弹性的特性。

而且,特别重要的是这种效果能够持续,即在60℃,3周内未观察到增塑剂的迁移。这种效果可以通过下面的试验得到证实:将置于硅酮纸层内的膜贮存在60℃下3周,在3天的间隔内评价纸的污染。

根据这些特性,本发明的组合物适用于作为生产胶粘剂,密封材料和涂料组合物的粘合剂。

胶粘剂的具体实例包括;热熔胶粘剂,溶剂基胶粘剂,分散液基胶粘剂,装配用胶粘剂,粘附胶粘剂和接触胶粘剂以及再分散粉末,万能胶和胶粘棒。欲用这些胶粘剂胶粘的材料是纸,纸板,木材,织物,墙用纸(Wandbelaege),铺地瓷砖,标签,皮革,橡胶,塑料,玻璃,陶瓷和金属。欲用这些胶粘剂的涂层是增塑溶胶,色散剂和屋顶绝缘。密封材料既可以在建筑领域中使用,也可以在汽车制造业中使用。也可以将本发明的粘合剂加入到水硬性胶结料,例如水泥或石膏中,以改进其弹性或粘附性。

在下列情况下,膜变得很粘,呈橡胶弹性状并且透明:甘油三辛酸酯,环氧硬脂酸甲酯和甲醇或乙酸甲酯的开环产物以及二聚脂肪酸二甲酯。

在下列情况下,膜变得微粘,透明并呈橡胶弹性状:环氧硬脂酸甲酯和琥珀酸,和乙二醇(2∶1)以及和蓖麻油酸丁酯并和芥酸甲酯的反应产物。

用Ocenol 90/95(乙酰化的)可得到接触粘性的,透明和橡胶弹性状的膜。它们是具有18个碳原子和碘值为90-95的不饱和脂肪醇。

用环氧硬脂酸甲酯和三羟甲基丙烷(TMP,3∶1)或和琥珀酸一甲酯(1∶1)的反应产物可以得到微混浊,很粘和橡胶弹性状膜。

全部的膜均未“渗出”增塑剂。此外,在60℃下将膜置于硅酮纸之间,测定3周后纸上的脂肪污染。系列D在搅拌下,向7重量份的MowilithDM680(均聚苯乙烯的水分散液)中加入3重量份的环氧硬脂酸甲酯,并在60℃下搅拌30分钟。由此制备的均聚苯乙烯极粘并且呈橡胶弹性状。在20℃下分散液的粘度仅为1850mPas。

使用邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂,进行对比试验,20℃时的粘度为5500mPas。不能制成均匀的膜。所制成的产物易碎,呈脆性。系列EI.松香树脂在脂肪酸酯中的溶解性:在80℃下将8份的未晶化的香脂树脂(Resitherm CA)溶解在2份各种脂肪化学物质和单苯基乙二醇(作为参考)中。然后测定该温度下的粘度,在室温下冷却后,评价溶液的稠度。


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