粘结剂组合物和粘结方法与流程

本发明涉及abs或abs+pc材料与其他材料粘结领域，具体涉及一种粘结剂组合物和粘结方法。
背景技术：
：abs或abs+pc是一种通用塑料，具有价格便宜，耐冲击强度好，尺寸稳定性高，耐蠕变性好，并可在低温下使用的诸多优点，因此家电产品的炉门组件通常选择其作为外框及门面的材料。但由于这种材料的弯曲强度和压缩强度较低，产品抗变形能力差，在将其与其它产品粘结时，特别是门框/门面尺寸较大时，容易因为粘结产生内部应力或温度应力造成产品变形。因此，在进行门框/门面粘结时，要求选择柔性好，内应力小的胶粘材料，通常使用胶粘材料为泡棉双面胶。使用泡棉双面胶存在多方面的缺点，一方面，泡棉双面胶为一种固体胶，无流动性，因此使用前需要根据产品粘结区域的形状与厚度，将胶体制成特定规格的片材或卷材。由于产品设计的多样性，双面胶的规格型号种类繁多，无法形成规模生产效应。另外，使用泡棉双面胶需要去除离型纸，且离型纸作为废料无法回收使用，这些推高了双面胶的材料价格。另一方面，泡棉双面胶是由泡棉基材和表层的压敏胶构成，二者均为固体形态，不具有流动性。当粘结工件存在较大间隙公差或变形度过大时，因为胶带够不到部分基材的表面从而形成部分区域虚粘。当虚粘区域经过环境的反复冷热收缩膨胀后，会成为失粘的引发点和爆发点，引发产品的粘结品质问题。而对于不锈钢贴片与大尺寸的塑胶件，通常平面度很难精度保证，特别是大尺寸的不锈钢贴片，变形度普遍超过1mm，容易导致虚粘现象的发生。此外，由于双面胶与工件的粘结面是靠分子间的范德华力形成的粘结力，当温度到达胶粘剂的玻璃化温度附近时，分子链运动被冻结，胶带会完全失去粘性，容易导致品质事故。并且使用双面胶的工艺流程中，贴双面胶与去离型纸的工序只能手工完成，门面与贴片的装配，需要在保证贴片与双面胶不接触的前提下提前进行对位，以防止粘结错位，目前也只能人工装配；同时，双面胶表面的胶水为压敏胶水，不具有流程性，贴合后必须全面保压，以保证粘结品质，一般采用保压工装或保压机进行保压，因而无法实现自动化。为了降低粘结的材料成本，提高自动化水平，最新推出了pur热熔胶在门框/门面中替代双面胶的技术方案。pur为反应型湿固化聚氨酯热熔胶，将pur胶熔融后涂覆在工件粘结面上，装配保压后，胶体冷却硬化(<5min)即可与工件表面形成一定的初固力，满足可装配的要求。后续胶体通过吸收空气中的湿气内部进行交联，形成稳定的化学键结构，粘结强度进一步增强。pur热熔胶的确简化了门框/门面的粘结工艺，有效降低了材料成本。但使用pur热熔胶也存在多方面的缺陷，一方面由于pur材料结晶性和耐寒性问题，当门框/门面尺寸偏大，而粘结工件(如使用的abs材料)本体强度又较差时，胶体固化时收缩绝对值大，特别是经冷热冲击后，产品变形很大，无法满足产品变形度的要求。另一方面，pur的玻璃化温度较高，当温度降至其玻璃化温度附近(-30℃至-15℃)时，分子运动被冻结，胶体逐渐失去应有的柔性，材料的模量和物理性能会发生突变，给粘结品质带来隐患。此外，由于pur为热熔胶，施胶后熔融胶体与工件接触后短时间会迅速冷却、硬化，因此在装配后，需要专门的保压工序，以保证胶体充分压开，与工件充分接触。现有的泡棉双面胶、pur热熔胶都存在着粘结品质隐患，工艺流程必须存在保压工序，无法实现自动化或者工艺操作时间较长的缺陷，因此，亟需一种粘结剂组合物，将其用于粘结门框/门面与其他产品时不仅能够简化工艺，而且粘结之后所形成的粘结面受环境的影响较小，具有稳定的粘结品质。技术实现要素：本发明的目的是为了克服现有粘结实施时，粘结变形小，工艺复杂的问题，提供了一种能够用于简便施胶的粘结剂组合物和粘结方法，该粘结剂组合物通过a组分、b组分之间的化学反应实现液态向固态的转变，进而实现abs或abs+pc与其他材料牢固的粘结；并且提供粘结方法简化工序，利于自动化水平实施本发明的粘结剂组合物。为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种粘结剂组合物，该组合物包含：100重量份的聚硅氧烷、0.4-2重量份的催化剂、1-10重量份的交联剂、1-6重量份的固化加速剂、0.05-0.2重量份的水、10-150重量份的填料和5-30重量份的稀释剂；所述固化加速剂包含具有氨基的硅烷化合物；所述组合物份为a组分和b组分，且所述聚硅氧烷、催化剂和交联剂不同时存在于a组分或b组分中。优选地，所述a组分包含所述聚硅氧烷和催化剂，以及可选的填料和稀释剂；所述b组分包含所述交联剂、固化加速剂、深层固化剂和水，以及可选的所述聚硅氧烷、填料、稀释剂。优选地，所述b组分还含有1-5重量份的深层固化剂。本发明第二方面提供了一种粘结方法，包括：(1)将本发明第一方面所述的粘结剂组合物中的a组分、b组分引入滴胶设备上的可抛弃式静态混合管，且在进入可抛弃式静态混合管前a组分与b组分不直接接触；(2)由滴胶设备将粘结剂组合物滴加至第一物体的预定位置；(3)将第二物体与第一物体对位后进行压合。通过上述技术方案，本发明提供的粘结剂组合物能够利用化学反应(固化反应)实现组成组分从液态向固态转变，从而进行物体之间的粘结，尤其是abs或abs+pc与其他材料的粘结，粘结品质稳定，粘结变形小。此外，本发明提供的粘结剂组合物能够在非常温和的条件下(例如室温)进行固化反应，且固化时间较短，成本低，能够方便简化粘结工序，提高自动化水平。例如应用于家电产品的门框/门面(主要abs或abs+pc)与装饰片(主要为不锈钢)的粘结。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明第一方面提供了一种粘结剂组合物，该组合物包含：100重量份的聚硅氧烷、0.4-2重量份的催化剂、1-10重量份的交联剂、1-6重量份的固化加速剂、0.05-0.2重量份的水、10-150重量份的填料和5-30重量份的稀释剂；所述固化加速剂包含具有氨基的硅烷化合物；所述组合物份为a组分和b组分，且所述聚硅氧烷、催化剂和交联剂不同时存在于a组分或b组分中。本发明提供的粘结剂组合物分成两组分，当实施粘结操作时才使两组分接触产生反应，实现粘结效果。以上各组分的用量可以是各组分在所述粘结剂组合物中的总用量。除所述聚硅氧烷、催化剂和交联剂外，其他组分可以仅出现在a组分或b组分中，也可以a组分和b组分中同时都存在。在本发明提供的一些实施方式中，优选地，所述a组分包含所述聚硅氧烷和催化剂，以及可选的填料和稀释剂；所述b组分包含所述交联剂、固化加速剂、深层固化剂和水，以及可选的所述聚硅氧烷、填料、稀释剂。在本发明提供的一些实施方式中，所述固化加速剂能够对聚硅氧烷的表干和固化起到加速作用，与其他组分相匹配提供好的固化性能，提高例如abs或abs+pc材料与其他材料(如不锈钢)的粘结品质。优选地，所述固化加速剂选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷、n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲基硅烷中的至少一种。在本发明提供的一些实施方式中，所述粘结剂组合物中使用交联剂可以提供粘结过程中与聚硅氧烷反应形成三维网状结构，有利于提供例如abs或abs+pc材料与其他材料(如不锈钢)的牢固粘结。优选地，所述交联剂为含有三个以上活性取代基的硅烷和/或硅氧烷，所述活性取代基能够水解形成si-o键。更优选地，所述交联剂选自正硅酸乙酯、原硅酸丙酯、聚硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷和四丙氧基硅烷中的至少一种。在本发明提供的一些实施方式中，所述聚硅氧烷为基础聚合物，选用特别限定的聚硅氧烷更有利于实现本发明的发明目的。优选地，所述聚硅氧烷的重均分子量为25000-110000，运动粘度为1000-100000mm2/s。在本发明提供的一些实施方式中，更优选地，所述聚硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。在本发明提供的一些实施方式中，所述催化剂可以用于催化所述聚硅氧烷与交联剂之间的化学反应，优选地，所述催化剂为有机锡化合物；更优选地，所述催化剂选自二丁基二月桂酸锡、二羟酸二烷基锡、二丁基二辛酸锡、二辛基二月桂酸锡中的至少一种。在本发明提供的一些实施方式中，优选地，所述b组分还含有1-5重量份的深层固化剂。所述深层固化剂与催化剂一起，有助于所述聚硅氧烷内部与表层同步固化。在本发明提供的一些实施方式中，优选地，所述深层固化剂为醇和/或经水解反应生成醇的化合物；更优选地，所述深层固化剂选自甲醇、乙醇、甲基三甲氧基硅氧烷和丙醇中的至少一种。在本发明提供的一些实施方式中，优选地，所述填料选自纳米碳酸钙、白炭黑、硅藻土、硅微粉中的至少一种。用于起到补强、增量的作用。在本发明提供的一些实施方式中，优选地，所述稀释剂可以为各种硅油，如mdt型硅油、二甲基硅油等。可以用于调节粘结剂组合物的粘度和硬度。在本发明提供的一些实施方式中，使用固化加速剂和水可实现内外同步快速固化，进而实现短时间初固(<30min)的目标，满足装配要求。以b20lki门框组件为例，滴胶装配后，20min后即可上线装配，满足了生产的连续性要求。本发明第二方面提供了一种粘结方法，所述方法包括：(1)将本发明第一方面所述的粘结剂组合物中的a组分、b组分引入滴胶设备上的可抛弃式静态混合管，且在进入可抛弃式静态混合管前a组分与b组分不直接接触；(2)由滴胶设备将粘结剂组合物滴加至第一物体的预定位置；(3)将第二物体与第一物体对位后进行压合。在本发明中，将粘结剂组合物中的a组分、b组分引入滴胶设备上的可抛弃式静态混合管优选地在20-35℃下进行。为了进一步防止异常情况串料，引起胶料固化，优选地，在步骤(1)中，在进料管与可抛弃式静态混合管连接处设置有分胶装置，例如为隔料片。通过分胶装置，a组分与b组分在进入可抛弃式静态混合管后才开始接触，混合后直接进行滴胶，不允许有输送管，以防止粘结组合物在输送管中固化，堵塞输送管。根据本发明，滴胶设备可以为本领域中任何能够实现滴胶的设备，例如可以为机械手等。为了控制施胶厚度均匀性，优选地，在步骤(2)中，所述第一物体的预定位置上设置有至少一个定位凸台。在一种优选的实施方式中，所述第二物体的端面与所述定位凸台的侧面贴合；和/或，所述第二物体的侧边与所述定位凸台的阶面贴合。在一种具体的实施方式中，所述第一物体侧边长宽方向上各设置有至少一个定位凸台，在长方向上，所述第二物体的端面与所述定位凸台的侧面贴合；在宽方向上，所述第二物体的侧边与所述定位凸台的阶面贴合。根据本发明的方法，施胶的可操作时间为3-20min，且可以根据生产要求进行选择或调配。在步骤(2)中优选地，施胶速度为0.3-1m/s，优选为0.5-0.6m/s。更优选地，胶线中心到内外侧的距离为3-15mm，优选为8-10mm。更优选地，胶线质量为5-20g/m，优选为8-10g/m。优选地，在步骤(3)中，将第二物体与施加有粘结剂组合物的第一物体对位后贴合，控制实际粘结的胶厚为0.2-0.8mm，优选为0.2-0.5mm，例如可以为0.3mm。与现有技术常用的粘结工艺相比，例如与聚氨酯(pur)热熔胶粘结工艺相比，由于本发明所述粘结剂组合物在常温下为半流淌或膏状，同时具有触变性，因此，本发明所述方法只需压合工艺按压到位即可，无需专门保压，简化了工序，并缩短了加工时间；与双面胶粘结工艺相比，本发明所述方法省去了必须人工操作的贴双面胶、去离型纸工序，同时省去了保压工序。由此可知，本发明所述方法大大省略了需要人工的工序，同时缩短了加工时间。本发明所述粘结剂组合物能够用于任何材质的两种物体之间的粘结。特别地，本发明所述粘结剂组合物在用于抗变形能力弱的物体之间的粘结，具体为塑胶材料与不锈钢材料之间的粘结时，能够实现非常好的粘结品质。在一种实施方式中，优选地，所述第一物体为abs或abs+pc材料的塑胶门框，所述第二物体为不锈钢材料，优选为不锈钢贴片。本发明所述粘结剂组合物在常温下为半流淌或膏状，同时具有触变性，在施胶之后不需要保压工序，实现粘结能够达到需要的粘结强度。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下为实施例、对比例所使用的原料均商购获得。实施例1所述粘结剂组合物组成如下：a组份：50重量份的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(重均分子量为25000，运动粘度为1000)；17重量份的填料(气相白炭黑)，20重量份的稀释剂(二甲基硅油)，0.4重量份的催化剂(二丁基二月桂酸锡)。b组份：50重量份的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(重均分子量为25000，运动粘度为1000)，3重量份的交联剂(正硅酸乙酯)；40重量份的填料(纳米碳酸钙)；6重量份的固化加速剂剂(3-氨丙基三乙氧基硅氧烷)；3重量份的深层固化剂(甲基三甲氧基硅氧烷)；10重量份的稀释剂(二甲基硅油)；0.07重量份的水。使用上述粘结剂组合物按照以下工艺用于粘结：(1)将粘结剂组合物中的a组分、b组分在25℃下引入滴胶设备上的可抛弃式静态混合管，且在进入可抛弃式静态混合管前a组分与b组分不直接接触；(2)由滴胶设备将粘结剂组合物按照胶线质量为9g/m，施胶速度为0.55m/s，胶线中心到内外侧的距离为9mm的参数设置施加于abs门框侧边；(3)通过压合工艺将带翻边不锈钢贴片与abs门框对位后装配在门框上，使不锈钢贴片翻边端面与门框定位台阶面贴合，控制实际粘结的胶厚为0.35mm；(4)将装配好的门框与贴片产品按顺序放置到工装车上，待工装车装满后，即可转移到下一道装配工序。实施例2a组份：100重量份的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(重均分子量为75000，运动粘度为55000；34重量份的填料(纳米碳酸钙)；2重量份的催化剂(二羟酸二烷基锡)。b组份：10重量份的交联剂(正硅酸乙酯)；80重量份的填料(纳米碳酸钙)；1重量份的深层固化剂(甲醇)；4重量份的固化加速剂(3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲基硅烷)；5重量份的稀释剂(二甲基硅油)；0.2重量份的水。使用上述粘结剂组合物按照以下工艺用于粘结：(1)将粘结剂组合物中的a组分、b组分在35℃下引入滴胶设备上的可抛弃式静态混合管，且在进入可抛弃式静态混合管前a组分与b组分不直接接触；(2)由滴胶设备将粘结剂组合物按照胶线质量为10g/m，施胶速度为0.6m/s，胶线中心到内外侧的距离为10mm的参数设置施加于abs门框侧边；(3)通过压合工艺将带翻边不锈钢贴片与abs门框对位后装配在门框上，使不锈钢贴片翻边端面与门框定位台阶面贴合，控制实际粘结的胶厚为0.5mm；(4)将装配好的门框与贴片产品按顺序放置到工装车上，待工装车装满后，即可转移到下一道装配工序。实施例3a组份：100重量份的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(重均分子量为110000，运动粘度为100000)；1重量份的催化剂(二丁基二辛酸锡)；10重量份的填料(纳米碳酸钙)；15重量份的二甲基硅油。b组份：1重量份的交联剂(四丙氧基硅烷)；100重量份的填料(纳米碳酸钙)；5重量份的深层固化剂(甲基三甲氧基硅氧烷)；1重量份的固化加速剂(n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)；5重量份的稀释剂(二甲基硅油)；0.05重量份的水。使用上述粘结剂组合物按照以下工艺用于粘结：(1)将粘结剂组合物中的a组分、b组分在30℃下引入滴胶设备上的可抛弃式静态混合管，且在进入可抛弃式静态混合管前a组分与b组分不直接接触；(2)由滴胶设备将粘结剂组合物按照胶线质量为8g/m，施胶速度为0.5m/s，胶线中心到内外侧的距离为8mm的参数设置施加于abs门框侧边；(3)通过压合工艺将带翻边不锈钢贴片与abs门框对位后装配在门框上，使不锈钢贴片翻边端面与门框定位台阶面贴合，控制实际粘结的胶厚为0.2mm；(4)将装配好的门框与贴片产品按顺序放置到工装车上，待工装车装满后，即可转移到下一道装配工序。使用商购双面胶和pur胶与实施例1制得的a组分和b组分进行粘结效果测试：(1)进行同样的abs门面与不锈钢贴片粘结，粘结面积为1m2，成本：双面胶5.3元，pur胶2.22元，实施例1提供粘结剂组合物1.64元。(2)冷热冲击最大变形度测试测试方法为：高低温测试，-40℃保持2h，30min内升温至60℃，保持2h，然后30min内降温至-40℃，构成一个循环，总共48h。结果如表1所示。表1方案施胶方式测试前最大变形度/mm测试后最大变形度/mm双面胶手动0.550.7pur胶自动滴胶机0.52.2mm实施例1手动0.40.68(3)双面胶、pur胶和实施例1提供粘结剂组合物的实施工序比较，见表2。表2通过实施例、表1-2的结果可以看出，采用本发明提供的技术方案的实施例能够相比已有技术方案节省成本，施胶后的变形度小，且实施工序简单省人力。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 

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