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氯丁橡胶胶黏剂的组成

作者:东莞玉明        2013年7月27日

1、氯丁橡胶(CR)
氯丁胶黏剂的室温固化主要来自于CR的结晶,因此,作氯丁胶黏剂尤其是制鞋用氯丁胶黏剂几乎全部用结晶度高的粘接型氯丁橡胶,如国产LDJ一240、LDJ一241、德国拜耳320、美国AI)120、日本A一90、法国MA一40S等。为了降低成本,增长黏性保持期,可并用20%~30%的通用型CR。

2、树脂
天然或合成树脂都适于氯丁胶黏剂,重要的有烷基酚醛和萜烯酚醛树脂、松香改性酚醛树脂和古马隆树脂等。加入量一般为氯丁胶量的10%~50%,特殊情况甚至可以加到100%或更多。古马隆树脂和低熔点的松香脂能使氯丁胶黏剂具有较长的粘接保持时间,萜烯酚醛树脂、改性酚醛树脂和较高熔点的松香脂能使胶黏剂具有较短的粘接保持时间,但粘接强度较大。值得注意的是,树脂对氧化作用很敏感,如松香脂和古马隆在较短时间内会引起氯丁胶胶膜发脆。

由于氯丁胶在50℃以上结晶熔化,内聚力大大降低,在制鞋用胶黏剂中,加入热反应烷基酚醛树脂可改进其耐热性和提高高温下的黏着性。

烷基酚醛树脂的烷基碳原子可提高树脂在高分子中的溶解度·树脂中的芳香基也有助于改善橡胶的自黏性。加入叔丁基酚醛树脂的氯丁胶膜具有高的初始黏度、快速固化和很好的最终强度,但粘接保持时间短。树脂掺用量一般为氯丁胶的45%,过多地使用虽能提高耐热性,但会造成胶层丧失弹性而变脆,不耐曲挠及震动。

随着树脂用量增大,剥离强度增加,但当达到最大值之后树脂量再增加,剥离强度反而下降,且易引起分层。,当酚醛树脂用量超过氯丁胶量的50%时,常温和低温的粘接力就开始下降。树脂的用量与用途有关,一般来说,用于非金属与金属材料的粘接、金属本身的粘接,树脂用量要多些(50~100份);而用于非金属材料的粘接,树脂用量要少些(30~50份)。最后应提出注意的是,所用的酚醛树脂的分子量应为600~800,只有这个分子量范围内的树脂才能与氯丁橡胶形成弹性膜和最大的粘接稳定性,另外所用树脂应不含低分子量级分,否则胶液在贮放时容易形成絮凝。

3、氧化镁
氧化镁是氯丁胶黏剂的重要成分,其作用很多,可吸收胶黏剂贮存中缓慢放出的HCl,能防止炼胶时焦烧。所用的氧化镁为细度很小、活性很高的轻质氧化镁或活性氧化镁,其用量对氯丁胶黏剂的性能也有很大影响,随着氧化镁用量增加,粘接强度提高,分层性也会减小,因为有利于形成更多的螯合物,但若超过某一限度,性能反而下降,一般用量以8~12份较为理想。

4、氢化锌
氧化锌也是氧丁胶黏剂中HCl吸收剂,同时是氯丁橡胶的硫化剂。用氧化锌硫化时的主交联反应是顺式l,2一结合产生的叔烯丙基氯引起的。硫化过程中氧化锌与氯丁胶分子链反应,形成醚键交联硫化。一CH2Cl+ZnO——一CH2OCH2一+ZnCl2,此反应在常温下一般是难于进行的,例如,放置两年的试片中的胶膜仍溶于甲苯,说明氧化锌对氯丁橡胶室温没有硫化作刚.此常温下氯丁胶的粘接作用主要是其胶的结晶能力强所致。为此,有人主张减少或取消氧化锌,国外电器用氯丁胶黏剂不加入氧化锌可以提高胶液的透明性。氧化锌的较佳用量为4~5份.甲于粘按聚氨酯泡沫塑料可减至2份。实践证明,氧化锌对氯丁橡胶的抗岂化性能有不良影响,但这种不良影响可因氧化镁的加入而被克服.在氧化锌5份的情况,使用4~8份氧化镁可获得良好的综合效果。

5、防老剂
氯丁橡胶含有不饱和键容易老化,须加防老剂,对于使用寿命很短的鞋子,防老剂也可忽略。常用的防老剂D防老效果较好,似有致癌性,还会使胶片变色,应尽量弃用。264防老效果也可以,且无污染性,还可采用防老剂0DA、KY405、防老剂RD、DFC34等。

6、溶剂
溶剂型氯丁胶黏剂的黏度、干燥速度、黏性保持时间、施工性、成本、毒性、安全性、贮存稳定性等都与溶剂密切相关,可以说溶剂是氯丁胶黏剂中不可缺少的重要组分。溶剂选择合适与否,对氯丁胶黏剂的性能有决定性影响。

单一的溶剂很难满足胶液的综合要求,混合溶剂体系具有增强溶解能力、调节干燥速度、降低黏度、降低毒性、防止低温凝胶、降低成本等优点。以甲苯、120#汽油、环己烷、醋酸乙酯、正己烷等溶剂配成的混合溶剂较实用,也有较好的综合性能。



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