[发明专利]一种常温快速固化型有机玻璃专用粘接剂

说明书

技术领域

本发明属于粘接剂领域，涉及一种有机玻璃专用粘接剂，特别涉及一种常温快速固化型有机玻璃专用粘接剂。 

背景技术

有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，简称PMMA）是一种特种塑料，在生活用品、工业产品上都有较广泛的应用，一般的，有机玻璃初始原料多为平板状，需要经过后期加工赋予其一定的形状后才能具有使用价值，而在后期处理中，有机玻璃的粘接是个难题。 

目前，有机玻璃的粘接剂主要有两大类：双组份胶和单组份胶，双组份胶包括万能胶、环氧树脂类胶等，单组份胶是将有机玻璃粘接面溶解，然后将溶剂蒸发干来进行粘接的，常用氯仿。在实际使用中发现这两种胶都有缺点，双组份胶粘接时间过长，速度较慢，不能进行批量生产。而单组份胶容易起泡、发白，而且耐候性较差，有毒易对环境造成污染。 

研制一种能在常温下快速粘接的有机玻璃专用胶，对有机玻璃加工产业影响巨大。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种常温快速固化型有机玻璃专用粘接剂，该粘接剂具有常温固化、快速粘接的优点，使用方便，制备和粘接工艺简单，粘接强度高，很好的解决了现有有机玻璃粘接剂的问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种常温快速固化型有机玻璃专用粘接剂，包括A、B两个组分，其特征在于：A组分是以甲基丙烯酸甲酯和过氧化二苯甲酰为原料经自由基聚合得到的具有低聚合度的甲基丙烯酸甲酯预聚物；B组分是常温引发剂体系，由下述组分按质量份组成：甲基丙烯酸甲酯30份，NN-二甲基苯胺1.5份，正丁醇是1份；A组分和B组分按照质量比1：1混合后，可用于有机玻璃的粘接。

本发明还提供了一种常温快速固化型有机玻璃专用粘接剂的A组分的制备方法，步骤包括：将30质量份甲基丙烯酸甲酯加入反应釜中，搅拌，加入0.5质量份过氧化二苯甲酰，在80℃温度下反应25min，得到粘稠状A组分。 

本发明有机玻璃专用粘接剂为双组分，A组分是以甲基丙烯酸甲酯和过氧化二苯甲酰为原料经自由基聚合得到的具有低聚合度的甲基丙烯酸甲酯预聚物，甲基丙烯酸甲酯预聚是自由基聚合反应，甲基丙烯酸甲酯中的C=C断开、减少，而饱和烃基会增加，附图1为A组分的红外光谱图，与甲基丙烯酸甲酯红外光谱图比较来看，增加了2950cm^-1饱和烃基峰，1640 cm^-1处的C=C峰消失。 

本发明有机玻璃专用粘接剂的粘接机理是将两个组分均匀混合，对多块有机玻璃粘接端口进行粘接，利用有机玻璃与甲基丙烯酸甲酯相容性好的特性，粘接剂对有机玻璃表面部分溶解，在B组分常温引发剂的作用下，粘接剂边溶解有机玻璃边进行自由基聚合反应，经过一段时间固化后，粘接剂将有机玻璃本体很好的粘接在一起，粘接强度高。此反应为放热反应，反应时会生成气泡，正丁醇的加入可用以消除气泡。 

本发明的有益效果有： 

本发明常温快速固化型有机玻璃专用粘接剂是一个双组分的专门用做粘接有机玻璃的一种新型粘接剂，具有常温固化、快速粘接的优点，该粘接剂在-15～38℃温度范围内都能快速粘接，粘接时间在15min之内，生产效率高。并且粘接剂固化后产物耐候性好、不发白、不起泡，配方中加入了正丁醇，达到了及时消泡的目的，固化后的粘接剂没有气泡，光学性能优良。粘接剂主要成分与有机玻璃相似，可与被粘接有机玻璃达到紧密结合，粘接性能优异，其综合力学性能优于被粘接的有机玻璃板。本发明粘接剂制作工艺简单，容易实现工业化生产。

附图说明：

图1为本发明有机玻璃专用粘接剂A组分的红外光谱图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例

一种常温快速固化型有机玻璃专用粘接剂，包括A、B两个组分， A组分是以甲基丙烯酸甲酯和过氧化二苯甲酰为原料经自由基聚合得到的具有低聚合度的甲基丙烯酸甲酯预聚体；A组分的制备步骤包括：将30 Kg甲基丙烯酸甲酯加入反应釜中，搅拌，加入0.5Kg过氧化二苯甲酰，在80℃温度下反应25min，得到粘稠状A组分。 

B组分是常温引发剂体系，由下述组分按质量份组成：甲基丙烯酸甲酯30 Kg，NN-二甲基苯胺1.5 Kg，正丁醇是1 Kg。 

A组分和B组分按照质量比1：1混合后，快速涂抹于有机玻璃粘接端口，在15min之内达到最佳的粘接效果。 

为了进一步说明本发明有机玻璃专用粘接剂的粘接性能，对实施例粘接剂进行了力学性能测试。采用深圳市新三思材料检测有限公司的型号为CMT6104的微机控制电子万能试验机对试验样品进行了拉伸强度和剪切强度测试，拉伸试验样品是以本发明有机玻璃专用粘接剂对两块有机玻璃板进行粘接，有机玻璃板长80mm，宽25mm，厚4mm，两块有机玻璃板的短边（25mm边长）端口进行粘接，温度为25℃，固化时间为9min，拉伸强度测试结果显示：粘接剂厚度为0.5mm时，拉伸强度达到114.23MPa。剪切试验样品是将两块有机玻璃进行搭接面粘接，有机玻璃长为80mm，宽为25mm，厚度为4mm，粘接长度为12.5mm，温度为25℃，粘接剂固化时间为9min，剪切强度测试结果显示：当粘接剂厚度大于0.2mm时，受到强剪切力作用时，断裂发生在有机玻璃板上，粘接剂粘接面未发生破坏，说明粘接剂经过常温固化后，其力学性能优于有机玻璃板。同时测试了本实施例粘接剂固化9min后产物的玻璃化转变温度，DSC测试结果显示为119℃，说明该粘接剂固化物的热稳定性好。