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    氯丁橡胶粘合剂的研究概述

    * 来源: * 作者: * 发表时间: 2020/02/07 1:23:54 * 浏览: 4
    随着现代工业和科学技术的发展,基于聚合物材料的粘合剂已被广泛使用。其中,氯丁橡胶(CR)胶粘剂占有极其重要的地位。由于CR便宜,在制鞋业,装饰业和汽车业,其需求以相对较高的速度增长。中国的CR年平均增长率为16.65%(1990-1998年)。就制鞋业而言,95%的制鞋厂使用CR胶粘剂,占制鞋胶的90%以上。 1普通氯丁橡胶胶粘剂概述氯丁橡胶胶粘剂适用于软物体的粘结,可减轻因膨胀或收缩引起的应力集中。但是,传统的氯丁橡胶粘合剂不能粘合到聚氯乙烯(PVC)人造革聚氨酯(PU)合成革,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)泡沫底,苯乙烯丁二烯橡胶(SBS)底,包含EVA和PU的合成橡胶仿革底,热塑性橡胶(TPR)等材料1,这是因为为了增加上述材料的柔软度,需要添加小分子量的增塑剂。这样的增塑剂可以渗透到粘合剂层中或积聚在界面处以形成弱的边界层。这样,氯丁橡胶的良好耐油性使其粘合强度大大降低。为了满足新材料的要求,同时也为了提高胶粘剂的质量并简化使用过程,许多学者对CR胶粘剂的改性进行了研究,取得了显著成果。 2氯丁橡胶粘合剂的改性王强等。用增粘树脂对CR胶粘剂进行改性,得出以下结论:(1)为了提高CR胶粘剂的初粘强度,必须使用增粘剂;(2)在CR胶粘剂中添加增粘剂可以大大改善它的适用性。 (3)选择高软化点增粘剂可以提高CR胶粘剂的粘结强度和耐热性。 (4)为了考虑CR胶的粘合性。并且使用混合增粘剂的可加工性可以获得更好的结果。刘金华等人使用CR01和树脂RE01和RE04获得具有良好综合性能的胶粘剂。王翠竹等人研究了两种不同体系的氯丁橡胶粘合剂和聚氨酯粘合剂的性能。发现由于交联的程度,两种粘合剂组合使用。高,具有改进的粘合性和耐热性,适用于粘合铝合金和棉织物。杨世灿发现,在实际生产中,为了提高胶粘剂的加工性能并降低生产成本,可以适当掺混一些通用氯。丁二烯橡胶,例如LDJ2121氯丁橡胶或LDJ2120氯丁橡胶等,对氯丁橡胶粘合剂的质量影响不大,在某些方面提高了质量,并改善了粘合剂在粘合表面上的润湿效果及其涂层均匀性。铜塘有根等以粘合剂为基础的氯丁橡胶为主要成分,以叔丁基酚醛树脂,甲苯,汽油,乙酸乙酯为混合溶剂进行了改性,并辅以适当的添加剂以生产具有优异性能的氯丁强粘合剂。该产品具有高粘合强度,出色的耐低温性,在-20°C时不会冻结,特别适合在北方地区使用。1另外,该产品还克服了普通产品常见的胶层分层,低温凝胶,贮存期短等缺点。此外,还有很多工作可以直接改善CR橡胶本身的质量。杜邦公司推出了一系列直接可溶的CR胶。该胶水的高温粘结性能优于传统品种,并且其喷涂和涂刷性能也良好。由于不需要预先固化,因此橡胶可以将粘合剂的制备时间缩短40%,可以节省能源并减少溶剂挥发。由于粘度等级不同,因此可以控制胶粘剂的有效时间,溶解特性和溶剂量。 CR粘合剂的接枝改性研究越来越普遍。 3氯丁橡胶接枝改性接枝修饰CR,SID接枝上的e链会破坏CR分子结构排列的规则性,因此不易结晶并防止低温胶凝,增加了胶水的耐寒性,并且接枝胶具有较长的粘度保持时间和活化温度低,适用于大规模自动化生产和手动操作,因此在亚洲发展迅速。东欧,澳大利亚和东南亚国家/地区主要使用改性CR橡胶作为鞋用橡胶。中国95%的制鞋厂都使用普通CR和接枝CR橡胶,其中大多数是普通CR橡胶,而且接枝CR粘合剂的数量仍然很少。它仅占CR胶的10%左右。 3.1二元接枝胶氯丁橡胶/甲基丙烯酸甲酯二元接枝胶(CR / MMA)是目前最常用的接枝改性CR胶。 PMMA侧链与被粘物的PVC的溶解度参数δ均为9.4,且两者的表面自由能接近3.9 N / m,因此容易在两者之间形成相容的扩散层。就酸碱配位原理而言,PMMA含有一个酯基-OC =O。碱性,而PVC由于存在Cl原子而呈酸性,这也促进了改性CR橡胶对PVC材料的亲和力。 。更重要的是,均聚的PMMA与增塑剂(软质PVC中的酯)具有良好的相容性,从而解决了长期无法粘结增塑PVC的问题。目前,这方面的研究相对成熟。 3.2多种接枝胶粘剂尽管CR / MMA二元接枝胶粘剂与普通CR胶粘剂相比在粘合强度上具有显着优势,但该膜相对较硬且易碎。为了提高其硬度和脆性,可以使用其他丙烯酸酯单体代替MMA。或与MMA一起使用。通常,连接到PMMA侧支链中的酯基的烷基的碳链越长,脆性温度越低。但是,如果烷基的碳链过长(例如碳原子数大于9),则侧链会结晶。该性质会限制整个分子链的流动,但会降低其柔软度并提高脆性温度。通常可以使用甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)或甲基丙烯酸异丁酯(iBMA)来部分替代MMA。为了满足制鞋机械化生产的需要,胶粘剂必须具有干燥时间短,保持时间长,初始粘合强度高的特点,同时还要适应各种鞋材与鞋材的粘接。对浅色的要求CR / MMA基于二元接枝橡胶的多功能多用途接枝橡胶的发展是中国氯丁橡胶发展的重要趋势。目前,接枝CR胶的研发主要是添加第三种聚合的乙烯基单体或四聚合的单体,或者在添加第三种和第四种单体的同时,添加一定量的丁苯橡胶(SBS)用于多维接枝共聚。 3.2.1 CR / MMA2BA由于在该接枝体系中引入了丙烯酸丁酯单体(BA),因此对PVC和SBS等不易粘着的材料具有优异的粘合性,具有很高的初始粘性和高剥离强度,因此可以既要冷粘合又要注热胶。 3.2.2 CR / MMA-AA由于引入了具有活性基团的单体丙烯酸(AA),该粘合剂可与固化剂异氰酸酯(-NCO-)直接相互作用,从而缩短了粘合过程中的干燥和固化时间。许多材料具有出色的粘合性能。 3.2.3 CR / MMA2VAc该胶引入的醋酸乙烯酯(VAc)单体成本低,与PVC相容性好,与增塑剂和油类的亲和性好,降低了MMA的成本。用于粘接PVC,PU等材料。 3.2.4用MMA改性CR-SBS / MMA接枝可以提高骨架材料CR(δ2= 9.0)和SBS(δ2= 8.5)的相容性,使其在一定比例下成为均质体系,已成为理想的冷法材料。粘胶新鞋材。另外,有些人将CR和SBS与MMA接枝共聚,然后掺入粘合剂中。 3.2.5 CR-NR / MMA这种胶水克服了CR / MMA。基本g的缺点筏式胶粘剂在PVC与天然橡胶(NR)之间的粘合强度不足的情况下,是在保持PVC / PVC之间足够的粘合强度的前提下提高PVC / NR之间的粘合强度。 3.2.6 CR-SBS / MMA2BA四元接枝橡胶。该胶颜色浅,适用于粘合多种鞋材,尤其适用于SBS和热塑性橡胶(TPR)之类的材料。剥离强度高于70N / 25mm。由化工学院开发。 3.2.7 CR2SBS / MMA2AA四元接枝橡胶。这种粘合剂由于引入了反应性单体AA而提供了直接的交联点,从而缩短了粘合过程中的干燥和固化时间,改善了初始粘合性,并且对于某些难粘的材料(例如SBS,TPR,不需要直接使用表面处理剂进行处理就可以直接胶粘等,从而简化了生产过程。其剥离强度为30〜40N / cm。 3.2.8 CR / H ***** 2MMA在CR / MMA二元接枝粘合剂的基础上,引入聚氯乙烯(PVC),氯化聚乙烯(CPE),氯化橡胶(CLR)和氯化聚氯乙烯(CPVC)等高氯化聚合物(H *****)的成分也取得了良好的效果。目前从事这一领域的研究人员主要包括山东省非金属材料研究所的马兴发等。何金亮,王利亚等。湖北化学学院。研究表明,引入H *****对CR胶的性能有显着改善,尤其是PVC材料的粘合效果更好,并且对于PVC合成革的皮革,布料,泡沫材料(EVA)的粘合,PVC)和硫化橡胶也高于CR / MMA二元接枝橡胶,因此发展前景良好,但目前尚无可见的研究,并且已有报道的研究大多介绍了少量(通常不超过H *****的第三种成分的重量百分比为10%。龚春红等人选择了氯化聚氯乙烯(CPVCJ2700,CPVCN2500),氯化聚乙烯(CPE)和氯乙烯,醋酸乙烯酯2醋酸乙烯酯共聚物(CEVA)等几种高氯聚合物(H *****)的实验。 * / CR系列三元接枝胶的制备和深入研究和讨论,利用电子显微镜,红外光谱,差热分析仪等现代分析方法进行表征,产品粘度,剥离强度,耐水性,耐老化性能和耐久性进行了测试。结果表明,可以引入大量的H *****代替CR(H *****:CRlt,7:13),并且所得三元接枝胶的性能与CR / MMA二元胶相比接枝橡胶,它有很大的改进,但是由于H *****本身的塑性,添加量不应太大。考虑到生产和使用性能,H ***** / CR为7/13可以满足使用粘合剂的要求。对于家用H *****(CPVC),由于价格低廉,还可以降低粘合剂的成本。对于进口的H *****(CPE,CEVA),由于分子量较小,在不改变胶粘剂的不挥发成分和单体转化率的情况下,可以根据需要改变胶粘剂的粘度要求不同的操作,例如喷涂操作的粘度较低,而喷涂操作的粘度较高。 4结论(1)由于普通CR胶粘剂的制备工艺相对简单,成本低廉,性能可以满足一般使用要求,市场仍然很大。国内制鞋工业中使用的大多数粘合剂仍然是这种粘合剂。 (2)接枝CR胶是普通CR胶的主要改性品种,其发展是扩大了CR胶的应用范围,提高了CR胶的胶粘性能。随着市场产品质量的竞争,有替代普通CR粘合剂的趋势。目前,这方面的研究很多,但大多数都处于发展阶段。粘合剂的实际应用很少。 (3)尽管接枝CR胶的性能良好,但当体系复杂时,仍会产生一些副作用,如胶层分层,保质期短,某些胶水粘度太高会给施工带来麻烦。另外,胶水的生产系统条件太多,对胶水的生产条件有严格的要求,例如原料的比例,反应时间和温度,搅拌速度,原料的添加顺序等。实际操作中会遇到很大的困难。 。因此,在开发接枝CR粘合剂,尤其是多组分接枝粘合剂时,需要考虑这些因素。 (4)溶剂型CR胶粘剂体系中使用的溶剂是基于“三苯”溶剂的,主要原因是这类溶剂(苯,甲苯,二甲苯)对CR的溶解性好,价格便宜,干燥速度快,但致命的缺点是它剧毒。从环境保护的角度来看,使用新型无毒或低毒溶剂代替苯溶剂以及开发水性CR粘合剂引起了越来越多的关注。主要问题是溶剂(酮)价格昂贵,溶解性能不是很令人满意。但是,水性CR粘合剂的干燥速度仍然需要大大提高。