本发明涉及滤清器胶粘剂
技术领域：
，具体涉及一种机油滤清器热固化胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
：滤清器是保证发动机耐久性和可靠性的关键部件之一，通常分为空气、机油和燃油滤清器，其中机油清滤器，又称为机油格，用于去除机油中的灰尘、金属颗粒、碳沉淀物和煤烟颗粒等杂质，保护发动机。随着排放法规的逐步实施，发动机技术进步对滤清器产品提出了新的更高的要求，这越发显现出滤清器对发动机配套的重要性。并随着科技的发展，滤清器在结构上渐趋统一，多用纸质滤清器进行过滤。滤清器胶粘剂是用于滤清器纸质滤芯与金属端盖的粘接，其中不同的滤清器对所用胶粘剂的要求不同。空气滤清器可用室温固化的胶粘剂，而机油和燃油滤清器，由于工作温度较高，不适合使用室温固化胶粘剂，多用热固化胶粘剂，并且为了使燃油更充分燃烧和减少汽车尾气的排放，汽油中还加入部分的甲醇或乙醇，这些醇类物质可溶解、抽提胶粘剂的某些成分，致使滤清器滤芯与端盖粘接强度降低甚至脱落，造成滤清器提前报废，从而会造成发动机早起磨损，减少使用寿命。目前，国内使用的机油滤清器热固化胶粘剂存在以下缺点：1)固化后的胶体内发泡孔，胶体不密实；2)粘结强力差；3)生产过程中烟雾大，气味重，环保测试无法通过欧盟REACH法规；4)胶料粗糙，外观差。远远低于国外机油滤清器热固化胶粘剂的质量标准，因此，急需开发一种环保型、耐高温、耐油、粘接强度高、耐老化性能好的机油滤清器热固化胶粘剂，来满足国内日益增长的需求，扭转过去需要大量进口国外高端胶黏剂的局面。公开号为CN105647440A的中国专利申请公开了一种热塑性胶粘剂及其制备方法，该胶黏剂由以下重量份数的原料组成：丙烯酸酯类共聚物50-60份、促进剂9-16份、稀释剂15-25份、填料8-15份，其中，促进剂由以下重量份数的原料组成：氯化亚锡6-9份、辛酸亚锡3-7份；稀释剂由以下重量份数的原料组成：环氧丙烷苯基醚8-13份、二缩水甘油醚7-12份；填料由以下重量份数的原料组成：气相二氧化硅5-10份，铝粉3-5份。该热塑性胶粘剂中所用的氯化亚锡和辛酸亚锡的化学性质极不稳定，容易被氧化，因此对胶粘剂的制备和使用工艺具有严格的要求，限制其应用。技术实现要素：为解决现有技术中存在的技术问题，本发明目的在于提供一种环保型、耐高温、耐油、粘接强度高、耐老化性能好的机油滤清器热固化胶粘剂，以提高滤清器的品质，满足国内市场需求。本发明提供一种机油滤清器热固化胶粘剂，所述的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂15～25％、环氧树脂10～15％、增塑剂20～30％、改性咪唑衍生物1～3％、乙撑双硬脂酸酰胺2～4％、碳酸钙25～35％、稀释剂1～2％、十六酸季戊四醇酯2～4％、氧化钙2～4％和钙锌稳定剂1～3％。优选地，所述的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂20％、环氧树脂10％、增塑剂20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撑双硬脂酸酰胺4％、碳酸钙35％、稀释剂1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化钙4％和钙锌稳定剂1.5％。进一步地，所述的增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:(0.2～1):(0.1～0.6)的质量比组成。优选地，所述的增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的质量比组成。进一步地，所述的改性咪唑衍生物制备方法包括以下步骤：取2,3-二羟甲基取代咪唑和琥珀酸酐混合，按混合物与乙醇的质量比为1:8的比例加入乙醇进行溶解，同时加入磷钨酸作为催化剂，所述磷钨酸在体系中的质量分数为0.5％，在80℃条件下反应2～3h，然后进行减压蒸馏除去乙醇和未反应完的琥珀酸酐，再用柱层析法进一步除去未反应完的2,3-二羟甲基取代咪唑，即得改性咪唑衍生物。其中，上述改性咪唑衍生物制备方法中2,3-二羟甲基取代咪唑和琥珀酸酐的质量比为1:(1～3)。优选地，所述2,3-二羟甲基取代咪唑和琥珀酸酐的质量比为1:2。进一步地，所述稀释剂为无味煤油。此外，本发明还提供一种所述的热固化胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取聚氯乙烯糊状树脂和增塑剂混合，进行高速分散搅拌30min；(2)将步骤(1)高速分散后的物料与环氧树脂、改性咪唑衍生物、乙撑双硬脂酸酰胺、碳酸钙、稀释剂、十六酸季戊四醇酯、氧化钙和钙锌稳定剂混合，置于反应釜中，50℃反应1h，得胶料；(3)使用砂磨机对胶料进行碾磨至细度为45μm以下，即得热固化胶粘剂。本发明提供的热固化胶粘剂以聚氯乙烯糊状树脂作为主体材料，以环氧树脂作为增粘剂，使胶粘剂具有良好的力学性能、粘结性能和耐高温、耐油性能。并以环保型的对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯复配物作为增塑剂，通过与树脂分子形成次价键力，降低分子链的结晶，使树脂的加工性显著提高，当三者以1:(0.2～1):(0.1～0.6)的质量比组成时，与树脂的相容性好，增塑效率高，耐久性和耐老化性好，且当三者以1:0.6:0.2的质量比组成时，增塑效果最佳。本发明以咪唑衍生物中的2,3-二羟甲基取代咪唑与琥珀酸酐为原料在高温条件下进行改性处理，并以磷钨酸作为催化剂，使2,3-二羟甲基取代咪唑与琥珀酸酐反应生成咪唑琥珀酸盐改性物，所得的改性咪唑衍生物具有优良的固化性能，且性质稳定，储存期显著延长，可作为潜伏性固化剂与环氧树脂合用，所得的固化产物具有良好的耐热性和机械性能。本发明所述的乙撑双硬脂酸酰胺可通过调节胶粘剂的黏度以及触变性，使胶粘剂易于进行滤清器纸质滤芯与金属端盖的粘接，并可改善树脂的耐热性和抗静电性。所述的十六酸季戊四醇酯可通过包覆碳酸钙、氧化钙，使填料充分紧密地分散于树脂中，并使固化后的胶体内无发泡孔，胶体密实。此外，本发明以氧化钙和碳酸钙进行复配，可减少加热固化时产生的挥发物，并以无味煤油作为稀释剂，可减少生产过程中烟雾的形成并降低气味，提高胶黏剂的环保性能。同时，利用砂磨机将胶料碾磨细度达到45μm以下，外观明显改善，胶料细腻，符合欧美标准。与现有技术相比，本发明的优势在于：(1)本发明提供的热固化胶粘剂性能稳定可靠，粘接强度高，且耐高温、耐油、耐老化性能好，经固化后的胶体内无发泡孔，胶体密实，具有优良的力学和机械性能，不但适合滤清器使用，也可作为金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等材质的粘结使用。(2)本发明提供的热固化胶粘剂胶料细腻，粒度达到45μm以下，外观好，符合欧美标准。(3)本发明提供的热固化胶粘剂生产、使用过程中烟雾、气味小，环保测试通过欧盟REACH法规，具有高性能、环保型等优点。具体实施方式以下通过具体实施方式进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。实施例1改性咪唑衍生物制备取2,3-二羟甲基取代咪唑12.4g和琥珀酸酐24.8g混合，按混合物与乙醇的质量比为1:8的比例加入乙醇进行溶解，同时加入磷钨酸作为催化剂，所述磷钨酸在体系中的质量分数为0.5％，在80℃条件下反应2.5h，然后进行减压蒸馏除去乙醇和未反应完的琥珀酸酐，再用柱层析法进一步除去未反应完的2,3-二羟甲基取代咪唑，即得改性咪唑衍生物，所述改性咪唑衍生物的收率为90.24％。实施例2热固化胶粘剂制备本发明实施例2的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂20％、环氧树脂10％、增塑剂20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撑双硬脂酸酰胺4％、碳酸钙35％、无味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化钙4％和钙锌稳定剂1.5％；其中，增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的质量比组成；改性咪唑衍生物为实施例1制得的产物。制备方法：(1)取聚氯乙烯糊状树脂和增塑剂混合，进行高速分散搅拌30min；(2)将步骤(1)高速分散后的物料与环氧树脂、改性咪唑衍生物、乙撑双硬脂酸酰胺、碳酸钙、无味煤油、十六酸季戊四醇酯、氧化钙和钙锌稳定剂混合，置于反应釜中，50℃反应1h，得胶料；(3)使用砂磨机对胶料进行碾磨至细度为45μm以下，即得热固化胶粘剂。实施例3热固化胶粘剂制备本发明实施例3的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂15％、环氧树脂15％、增塑剂25％、改性咪唑衍生物1％、乙撑双硬脂酸酰胺2％、碳酸钙30％、无味煤油2％、十六酸季戊四醇酯4％、氧化钙3％和钙锌稳定剂3％。其中，增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:1:0.6的质量比组成；改性咪唑衍生物为实施例1制得的产物。制备方法同实施例1。实施例4热固化胶粘剂制备本发明实施例4的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂25％、环氧树脂10％、增塑剂28％、改性咪唑衍生物2％、乙撑双硬脂酸酰胺4％、碳酸钙25％、无味煤油1％、十六酸季戊四醇酯2％、氧化钙2％和钙锌稳定剂1％。其中，增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:0.2:0.1的质量比组成，改性咪唑衍生物为实施例1制得的产物。制备方法同实施例1。对比例1热固化胶粘剂制备本发明对比例1的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂20％、环氧树脂10％、增塑剂20％、2,3-二羟甲基取代咪唑1.5％、乙撑双硬脂酸酰胺4％、碳酸钙35％、无味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化钙4％和钙锌稳定剂1.5％；其中，增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的质量比组成。制备方法参考实施例2，本对比例与实施例2的区别在于，以2,3-二羟甲基取代咪唑替换改性咪唑衍生物。对比例2热固化胶粘剂制备本发明对比例2的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂24％、环氧树脂10％、增塑剂20％、改性咪唑衍生物1.5％、碳酸钙35％、无味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化钙4％和钙锌稳定剂1.5％；其中，增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的质量比组成，改性咪唑衍生物为实施例1制得的产物。制备方法参考实施例2，本对比例与实施例2的区别在于，不添加乙撑双硬脂酸酰胺，并相应增加聚氯乙烯糊状树脂的配比。对比例3热固化胶粘剂制备本发明对比例3的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂23％、环氧树脂10％、增塑剂20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撑双硬脂酸酰胺4％、碳酸钙35％、无味煤油1％、氧化钙4％和钙锌稳定剂1.5％；其中，增塑剂由对苯二甲酸二辛酯、十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯以1:0.6:0.2的质量比组成；改性咪唑衍生物为实施例1制得的产物。制备方法参考实施例2，本对比例与实施例2的区别在于，不添加十六酸季戊四醇酯，并相应增加聚氯乙烯糊状树脂的配比。对比例4热固化胶粘剂制备本发明对比例4的热固化胶粘剂由以下重量百分比计的制备原料组成：聚氯乙烯糊状树脂20％、环氧树脂10％、增塑剂20％、改性咪唑衍生物1.5％、乙撑双硬脂酸酰胺4％、碳酸钙35％、无味煤油1％、十六酸季戊四醇酯3％、氧化钙4％和钙锌稳定剂1.5％；其中，增塑剂为对苯二甲酸二辛酯；改性咪唑衍生物为实施例1制得的产物。制备方法参考实施例2，本对比例与实施例2的区别在于，增塑剂仅为对苯二甲酸二辛酯，不添加十二烷基吡咯烷酮和环氧糠油酸丁酯进行复配。试验例一、本发明热固化胶粘剂性能检测分别对本发明实施例2-4和对比例1-4制得的热固化胶粘剂经固化后得到的胶体进行外观检测、冲击强度检测和耐热老化性能检测，其中，冲击强度检测试验参照GB/T1043.1-2008标准，耐热老化性能检测在250℃条件下连续试验48h。结果见下表1和表2。表1本发明热固化胶粘剂的外观、冲击强度检测结果组别外观冲击强度(J/cm-2)实施例2无发泡孔，胶体密实1.42实施例3无发泡孔，胶体密实1.39实施例4无发泡孔，胶体密实1.37对比例1出现发泡孔，胶体不密实0.73对比例2出现发泡孔，胶体不密实1.02对比例3出现发泡孔，胶体不密实0.78对比例4无发泡孔，胶体密实1.22结果显示，本发明实施例2-4制得的热固化胶粘剂经固化后得到的胶体无发泡孔，胶体密实，且抗冲击强度达1.30J/cm-2以上，而对比例1以2,3-二羟甲基取代咪唑替换改性咪唑衍生物作为潜伏型固化剂，或对比例2不添加乙撑双硬脂酸酰胺，或对比例3不添加十六酸季戊四醇酯均导致热固化胶粘剂经固化后得到的胶体出现发泡孔，且抗冲击强度减弱；对比例4仅以对苯二甲酸二辛酯作为增塑剂，不影响热固化胶粘剂经固化后得到的胶体外观，但会使得胶体的冲击强度稍减弱。以上结果表明，本发明提供的热固化胶粘剂具有优良的机械性能。表2本发明热固化胶粘剂的耐热老化性能检测结果结果显示，本发明实施例2-4制得的热固化胶粘剂经固化后得到的胶体在250℃处理24h的剪切强度变化不大，在48h变化明显，耐热老化性能良好，而对比例1-4制得的热固化胶粘剂经固化后得到的胶体耐热老化性能均有不同程度的减弱。以上结果表明，本发明提供的热固化胶粘剂具有优良的耐热老化性能。试验例二、本发明热固化胶粘剂耐高油温试验分别使用本发明实施例2-4和对比例1-4制得的热固化胶粘剂对机油纸质滤清器中的纸质滤芯与金属端盖进行粘接，并将粘接后的机油滤清器置于135℃的机油内浸泡192h，观察纸质滤芯是否出现脱胶、破裂现象，结果见下表3。表3本发明热固化胶粘剂的耐高油温试验结果组别现象结论实施例2没有出现脱胶、破裂现象耐高油温实施例3没有出现脱胶、破裂现象耐高油温实施例4没有出现脱胶、破裂现象耐高油温对比例1出现脱胶、破裂现象不耐高油温对比例2出现脱胶、破裂现象不耐高油温对比例3出现脱胶、破裂现象不耐高油温对比例4没有出现脱胶、破裂现象耐高油温结果显示，本发明实施例2-4制得的热固化胶粘剂具有良好的耐高油温性能，而对比例1以2,3-二羟甲基取代咪唑替换改性咪唑衍生物作为潜伏型固化剂，或对比例2不添加乙撑双硬脂酸酰胺，或对比例3不添加十六酸季戊四醇酯均导致热固化胶粘剂的耐高油温性能减弱，使滤芯出现脱胶、破裂现象；对比例4仅以对苯二甲酸二辛酯作为增塑剂，不影响热固化胶粘剂的耐高油温性能。以上结果表明，本发明提供的热固化胶粘剂具有优良的耐高油温性能。试验例三、本发明热固化胶粘剂粘接性能检测分别使用本发明实施例2-4和对比例1-4制得的热固化胶粘剂对机油纸质滤清器中的纸质滤芯与金属端盖进行粘接，检测粘接2h后将滤芯与金属端盖分开需要的拉力，结果见下表4。表4本发明热固化胶粘剂的粘接性能检测结果组别实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2对比例3对比例4拉力(kg)22.3522.2722.2015.6520.6716.9417.18结果显示，本发明实施例2-4制得的热固化胶粘剂具有良好的粘接性能，而对比例1以2,3-二羟甲基取代咪唑替换改性咪唑衍生物作为潜伏型固化剂，或对比例3不添加十六酸季戊四醇酯，或对比例4仅以对苯二甲酸二辛酯作为增塑剂，均导致热固化胶粘剂的粘接性能减弱；对比例3不添加乙撑双硬脂酸酰胺，对热固化胶粘剂的粘接性能影响不大。以上结果表明，本发明提供的热固化胶粘剂具有优良的粘接性能。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3