粘合剂及其制备方法和粘合使用方法与流程

本发明涉及高分子材料的，具体涉及粘合剂及其制备方法和粘合使用方法。

背景技术：

1、含氟聚合物以其优良的自阻燃、自洁净、耐腐蚀、耐高温等性能在诸如建筑、化工、汽车等产业中扮演着越来越重要的角色，在某些领域甚至已成为用户的最佳选择。

2、含氟聚合物是一种直链烷烃聚合物，其分子结构中的部分或全部氢原子被氟取代。含氟聚合物具有非常高的阻隔性、抗高温性及良好的电性能，而且不吸收湿气，摩擦系数极低，同时耐候性良好。含氟聚合物的这些性能使其成为耐热电缆、耐化学品衬里、垫圈、管道、过滤器、阀、泵和电子部件、包覆材料以及耐候薄膜等产品的首选材料。

3、然而，含氟聚合物存在的问题是，其表面张力低，润湿性差，不易粘接。因此，目前粘接含氟聚合物需先用钠-萘等腐蚀性溶液对粘接面进行表面化学处理，以提高其粘附性。比如，在现有技术中，金属设备与聚四氟乙烯内衬之间的粘接工艺为：先将聚四氟乙烯表面先进行化学处理，再将粘合剂稀释液刷到处理后的聚四氟乙烯表面，待溶剂基本挥发后，再粘接到金属设备上，经过一段时间后实现粘接。换言之，现有技术中没有能直接粘接金属材料和未经化学处理的含氟聚合物的粘合剂。

4、此外，除了目前用于金属材料粘接聚四氟乙烯材料的粘合剂在使用前仍需对聚四氟乙烯粘接面进行化学预处理的问题，现有技术中还存在着粘合剂长时间服役后其耐受温度最高只能达到80℃，其耐高温性能不够理想。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题之一是如何提供一种可以直接粘接金属材料和未经化学处理的含氟聚合物的粘合剂。

2、为解决以上问题，本发明提供了一种粘合剂的粘合使用方法，所述粘合剂为热熔型聚硫辛酸粘合剂或热熔型硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂，所述粘合使用方法包括：

3、s110、将所述粘合剂的热熔胶棒置于热熔胶枪，并控制所述热熔胶枪升温，以使得所述粘合剂熔化为热熔胶；

4、s120、将所述热熔胶施加于第一待粘接物的待施胶位置，并将第二待粘接物按压至所述待施胶位置直至所述热熔胶冷却，以将所述第一待粘接物和所述第二待粘接物相互粘接；

5、其中，所述第一待粘接物和所述第二待粘接物中的任一者为表面未经化学处理的含氟聚合物材料，所述第一待粘接物和所述第二待粘接物中相对于所述任一者的另一者为含氟聚合物材料或金属材料。

6、进一步地，在s110中，将所述热熔胶枪升温至目标温度；

7、在所述粘合剂为热熔型聚硫辛酸粘合剂的情况下，所述目标温度的数值跟随所述聚硫辛酸粘合剂的分子量的增大而升高。

8、进一步地，在s110中，将所述热熔胶枪升温至目标温度；

9、在所述粘合剂为热熔型硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂的情况下，所述目标温度的数值跟随所述硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂的分子量的增大而升高，或跟随所述硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂的苯乙烯含量的增大而升高。

10、进一步地，所述热熔型聚硫辛酸粘合剂为高分子量或超高分子量的热熔型聚硫辛酸粘合剂。

11、本发明还提供了另一种粘合剂的粘合使用方法，所述粘合剂为溶剂型聚硫辛酸粘合剂或溶剂型硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂，所述粘合使用方法包括：

12、s210、将所述粘合剂添加溶剂并加热到40℃至100℃，配制为粘合剂溶液；

13、s220、将所述粘合剂溶液涂刷于第一待粘接物的待施胶位置，并待部分地所述溶剂挥发后，将第二待粘接物按压至所述待施胶位置直至所述溶剂完全挥发，以将所述第一待粘接物和所述第二待粘接物相互粘接；

14、其中，所述第一待粘接物和所述第二待粘接物中的任一者为表面未经化学处理的含氟聚合物材料，所述第一待粘接物和所述第二待粘接物中相对于所述任一者的另一者为含氟聚合物材料或金属材料。

15、本发明还提供了一种粘合剂，所述粘合剂以上述技术方案的粘合使用方法被使用，所述粘合剂中包括：主料、辅料、添加剂和溶剂；所述主料包括：聚硫辛酸或硫辛酸-苯乙烯共聚物；所述辅料包括：环氧大豆油、蓖麻油、纤维素、木质素、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种或其组合；所述添加剂包括：交联剂和阻燃剂中的至少一种或其组合；所述溶剂包括：乙醇、甲苯、二甲基亚砜和丙酮中的至少一种或其组合。

16、进一步地，所述交联剂包括：多元醇、多元异氰酸酯、多元缩水甘油醚、多元酸如鞣酸(单宁酸)、柠檬酸、2,3-二羟基丁二酸(酒石酸)中的至少一种或其组合。

17、进一步地，所述阻燃剂包括：磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、蒙脱石、红磷、石墨中的至少一种或其组合。

18、本发明还提供了一种粘合剂的制备方法，所述制备方法用于制备以上述技术方案的粘合使用方法被使用的粘合剂，所述粘合剂为溶剂型聚硫辛酸粘合剂，所述制备方法包括：

19、s310、向溶剂中加入硫辛酸单体，配制获得浓度为0.1mol/l-10mol/l的硫辛酸单体溶液；

20、s320、按硫辛酸单体溶液：引发剂＝5000：(1-100)的摩尔比，向所述硫辛酸单体溶液中加入三氟甲烷磺酸引发剂，以引发所述硫辛酸单体溶液发生开环聚合反应；

21、s330、待所述开环聚合进行了目标时间后，加入反应终止剂以终止反应，除去引发剂残留物，获得作为所述主料的聚硫辛酸；

22、s340、按主料：辅料：添加剂：溶剂＝(25-50)：(0-25)：(1-5)：(20-40)的质量比，将所述主料、所述辅料、所述添加剂和所述溶剂混合复配，获得所述粘合剂。

23、本发明还提供了另一种粘合剂的制备方法，所述制备方法用于制备以如上述技术方案的粘合使用方法被使用的粘合剂，所述粘合剂为溶剂型硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂，所述制备方法包括：

24、s410、按引发剂：苯乙烯单体：硫辛酸单体＝(0.02-1)：(100-1000)：100的摩尔比，将引发剂、苯乙烯单体、硫辛酸单体混合均匀并添加溶剂配制为浓度为0.1mol/l-10mol/l的溶液，以引发所述苯乙烯单体和所述硫辛酸单体发生反应；

25、s420、待所述反应进行了目标时间后，加入反应终止剂以终止反应，除去引发剂残留物，获得作为所述主料的硫辛酸-苯乙烯共聚物；

26、s430、按主料：辅料：添加剂：溶剂＝(25-50)：(0-25)：(1-5)：(20-40)的质量比，将所述主料、所述辅料、所述添加剂和所述溶剂混合复配，获得所述粘合剂。

27、有益效果

28、本发明要求保护粘合剂及其制备方法和粘合使用方法。所述粘合剂为热熔型聚硫辛酸粘合剂或热熔型硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂。所述粘合使用方法包括两种，其一适用于热熔型粘合剂，具体制备步骤包括：s110、将所述粘合剂的热熔胶棒置于热熔胶枪，并控制所述热熔胶枪升温，以使得所述粘合剂熔化为热熔胶；s120、将所述热熔胶施加于第一待粘接物的待施胶位置，并将第二待粘接物按压至所述待施胶位置直至所述热熔胶冷却，以将所述第一待粘接物和所述第二待粘接物相互粘接。其二适用于溶剂型粘合剂，具体制备步骤包括：s210、将所述粘合剂添加溶剂并加热到40℃至100℃，配制为粘合剂溶液；s220、将所述粘合剂溶液涂刷于第一待粘接物的待施胶位置，并待部分地所述溶剂挥发后，将第二待粘接物按压至所述待施胶位置直至所述溶剂完全挥发，以将所述第一待粘接物和所述第二待粘接物相互粘接。第一种方法采用的粘合剂为热熔型聚硫辛酸粘合剂或热熔型硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂，第二种方法采用的粘合剂为溶剂型聚硫辛酸粘合剂或溶剂型硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂。在以上两种粘合剂的粘合使用方法中，所述第一待粘接物和所述第二待粘接物中的任一者为表面未经化学处理的含氟聚合物材料，所述第一待粘接物和所述第二待粘接物中相对于所述任一者的另一者为含氟聚合物材料或金属材料。本发明可以对不经过表面化学预处理的含氟聚合物的表面实现粘合、粘接，能够同时满足对含氟聚合物的粘接效果和耐高温性能要求。聚硫辛酸粘合剂或硫辛酸-苯乙烯共聚物粘合剂含有大量羧基，属于在高温下不会发生流动和分解的高分子材料，其直接使用或与其他材料进行复配后使用，不仅可作为粘合剂材料，实现对不经过表面化学预处理的含氟聚合物之间，或其与金属的粘合，并且其耐高温性能最高可达到150℃。