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胶黏剂与涂料第六章橡胶型胶粘剂


★分子式为:
CH2 C CH CH2 n Cl
★分类(按聚合条件):硫磺调节通用型(G型)、非硫调节通用型(W 型)和胶接专用型。
二、氯丁橡胶胶粘剂的主要成分及作用
影响因素 分子量:越大,门尼粘度越大,炼胶时不易包辊。过大,
配成溶液的粘度就大,使涂布性能变差。 结晶性:结晶化速度快,初期胶接强度高;太快,适用
1. 压敏胶粘剂:压敏胶粘带的最重要的部分。作用:使胶粘带 具有对压力敏感的粘附特性。
2. 基材:支承压敏胶粘剂的基础。 3. 底层处理剂(底胶) 作用:增加胶粘剂与基材之间的粘附强度,使胶粘带具有
复用性。 种类:常用与基材有很好粘附力的大分子弹性体(如异氰
酸酯部分硫化的氯苯丁橡胶、改性的氯化橡胶等)与少量 增粘剂量配成的胶液。若压敏胶与基材的粘附强度已足够, 可不用底胶。
二、主要成分及其作用
(七)增粘剂 目的:提高胶的假粘度和稠度 常用增粘剂:聚羰基乙烯化合物(多溶于甲乙酮中使用)或
硅酸盐等。 (八)溶剂 溶解能力最强:酮类化合物(如丙酮、甲乙酮、甲基异丁
酮)、硝化链烷烃以及氯代烃(如氯苯、二氯乙烷、三氯乙 烷等) 溶解能力较差:醋酸酯类化合物(如醋酸乙酯、醋酸丁酯)。 稀释剂:芳香烃(膨胀作用) 通常采用混合溶剂:调节溶剂的挥发速度和胶液的其它性能。
一、氯丁橡胶胶粘剂的性质
①具有仅次于丁腈橡胶胶粘剂的高极性,对极性物质具有良好 的胶接性能;
②常温、不硫化条件下,也具有较高的内聚强度和粘附强度; ③具有优良的耐燃、耐臭氧、耐候、耐油、耐溶剂和化学试剂
的性能; ④胶层弹性好,抗冲击强度和剥离强度好; ⑤初粘性好,只需接触压力便能很好的胶接; ⑥涂覆工艺性能好,使用简便; ⑦贮存稳定性差,耐寒性不够好。
氧化物(如过氧化二异丙苯)等 常用硫化促进剂:二硫化二苯并噻唑(DM)、硫醇基苯
并噻唑(M) 超速硫化促进剂:二甲基氨荒酸锌(PZ)、二乙基氨荒酸
锌(EZ)、二丁基氨荒酸锌(BZ)等。 最常用的硫化体系:1.5~2.0份硫磺、1~1.5份促进剂DM和5
份氧化锌并用。
二、主要成分及其作用
(四)防老剂 目的:提高胶层的耐老化性 常用防老剂:没食子酸酯类(没食子酸丙酯、没食子酸乙
苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯、丁腈橡胶等)。为提高 胶层的耐老化性,也常将合成橡胶与天然橡胶并用。
(一)主要组分
2. 增粘树脂 目的:用于提高对被胶接物的粘附力及胶对胶粘带基材
的粘附力。 种类: 天然树脂:松香及其衍生物、萜烯树脂、蒎烯树脂、古
马隆树脂 合成树脂:酚醛树脂、醇酸树脂、石油树脂
材、水泥等的胶接 应用领域:飞机、汽车、建筑、轻工、橡胶制品加工等 木材工业:人造板及木制品的表面胶贴
6.2 氯丁橡胶胶粘剂
概念:是以氯丁橡胶为粘料并加入其他助剂而制得的胶 粘剂。橡胶型胶粘剂中最重要和产量最大的品种。具 “万能胶”之称。
分类(按制备方法分):溶剂型和乳胶液型(胶乳型)。 乳液型:发展趋势。
如:玻璃胶纸带、橡皮膏等。 2.双面压敏胶粘带:将压敏胶涂布在基材的双面,成卷时中间
衬一层隔离纸。使用时撕去隔离纸(双面防粘纸),将它 放在被胶接材料之间,经轻轻一压便完成胶压。 3.可转移压敏胶粘带:把压敏胶涂布在防粘纸上,形成一层胶 膜。当贴到需粘贴的材料上时,涂膜便转移到该材料上。
(二)压敏胶粘带的组成
钙、粘土、陶瓷粉等。
(一)主要组分
5. 粘度调整剂 目的:增加胶的接触粘性,调整胶的粘度,以满足使用要求,
但会降低粘附力和内聚力。 种类:蓖麻油、大豆油、液体石蜡、氯化石蜡、甘油、机油
等。 6. 硫化剂 目的:提高胶层的内聚强度、耐热、耐溶剂、耐老化性。 种类:硫黄、各种硫载体、氧化物、酚醛树脂等。 7. 溶剂 目的:调节粘度、改善操作性能。 种类:汽油、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、甲乙酮等有机溶剂。
混炼法 氯丁橡胶→塑炼(炼胶机)10~30min,温度≤40℃→加入
各种配合剂混炼(加料次序:氯丁橡胶、促进剂、防老剂 、氧化锌、氧化镁、和填料等),温度≤60℃,混炼时间 在保证各种配合剂充分混合均匀的条件下应尽量缩短→ 胶破碎成小块→溶解(改性时只需将氧化镁预反应树脂加 入搅拌均匀)→溶剂型氯丁橡胶胶粘剂。
二、主要成分及其作用
(一)丁腈橡胶 制备:是丁二烯和丙烯腈在30℃下进行乳液共聚所得的胶浆,
用电解质(NaCl)凝聚后,经洗涤、干燥、包装成卷而制得。 选择 *在溶剂中溶解性好、溶液粘度适中而均匀、贮存时粘度变化小
分子量
胶接强度随丁腈橡胶 分子量的增大而降低
丁腈橡胶在塑炼时应控制 门尼粘度在70~80个门值
酚甲醛树脂
提高胶的胶接强度、耐热性和胶层强度
结构型胶粘剂 用量:30~100份(以丁腈橡胶为100份计) 其它树脂:古马隆树脂、过氯乙烯树脂等(少量,提高初
粘力)。
二、主要成分及其作用
(三)硫化剂及硫化促进剂 目的:改善胶的耐热等性能,适应于常温胶接,使丁腈橡
胶能在低温下快速硫化。 常用的硫化剂:硫磺、氧化锌、秋兰姆二硫化物及有机过
丁腈橡胶:丁二烯和丙烯腈经乳液聚合而制得。
CH2 CH CH CH2 x
CH2 CH y CN
一、性质
(1)具有优异的耐油、耐溶剂性能 (2)对极性材料(如木材)有较高的胶接强度 (3)与极性树脂(如酚醛树脂)有良好的相溶性,能制成
橡胶-树脂结构型胶粘剂 (4)胶层具有良好的挠曲性和耐热性 (5)良好的贮存稳定性 (6)不产生损害被胶接物的气体 (7)粘性(尤其是初粘性)较差;成膜缓慢 (8)胶层弹性、耐臭氧性、耐低温性和电器绝缘性均较差 (9)胶接时需在压力下保持24h,应用受限
50~100份; 白色填料(提高胶接性能、胶的白度和贮存稳定性):氧
化锌25~50份、二氧化钛(钛白粉)5~25份。
二、主要成分及其作用
(六)增塑剂和软化剂 目的:改善丁腈橡胶加工性能,提高胶接性能。 常用增塑剂:酯类(邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛
酯和磷酸三甲苯酯等)→改善胶层弹性和耐寒性;用量≤30 份。 常用软化剂:甘油松香树脂、醇酸树脂、煤焦油树脂等, 用量≤10份。
(一)主要组分
3. 增塑剂 目的:提高胶层的耐寒性,增加胶的接触粘性,但会降
低粘附力和内聚力。 种类:邻苯二甲酸酯、磷酸三甲酚酯、癸二酸酯或低分
子量的聚异丁烯、聚异戊二烯、聚乙烯基醚等。 4. 填料 目的:提高胶层的内聚强度和粘附力,降低成本。 种类:氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铝、碳酸
木材工业中的应用
使用快捷方便; 具有压敏性:可辊压,便于实现机械化、连续化生产,
生产率大大提高; 常温胶接:可避免基材翘曲,保证装饰表面质量; 较理想的三聚氰胺装饰贴面板或其它装饰材料与木质
基材的胶接用胶。
二、氯丁橡胶胶粘剂的主要成分及作用
1. 氯丁橡胶
★作用:粘料
★制备:由氯丁二烯经乳液聚合而制得的胶浆。用于溶剂型 胶粘剂的氯丁橡胶是将胶浆酸化,然后加电解质凝聚而 得到的固体产品(生胶)。
期缩短,胶层柔软性变差。 氯丁橡胶分子量和结晶性应进行适当控制。
二、氯丁橡胶胶粘剂的主要成分及作用
2. 硫化剂 作用:促使橡胶(生胶)发生硫化反应(即交联反应),
提高胶的耐热性,增加抗张强度。 最常用:氧化锌(3号)和氧化镁(轻质),两者必须并
用。 用量:氧化镁为氯丁橡胶重量的4-8%,氧化锌为5-10%。
三、氯丁橡胶胶粘剂的制备
浸泡法 氯丁橡胶+混合溶剂→密闭容器内浸泡2~3天→移至反应
釜内加热至50℃左右→搅拌溶解→加入各种配合剂,搅 拌均匀→溶剂型氯丁橡胶胶粘剂。
对比:胶接强度——混炼法优于浸泡法;贮存性能—— 混炼法优于浸泡法;工艺——混炼法比较麻烦,浸泡法 简单。
四、氯丁橡胶胶粘剂的应用
二、氯丁橡胶胶粘剂的主要成分及作用
5. 酚醛树脂 作用:增加胶的极性,提高胶接强度和耐热性 种类:烷基或萜烯改性的酚醛树脂 用量:以50%为宜 6. 溶剂 作用:使胶液具有合适工作粘度和固体含量 常用:甲苯、醋酸乙酯、正已烷等 用量:以配制成固体含量为20-35%的胶液为准
三、氯丁橡胶胶粘剂的制备
丙烯腈含量
• 对胶接强度的影响:因被胶接材料而异,胶接金属时随含 量的提高而增大,聚酰胺却相反;
• 高丙烯腈含量:耐油性、胶层强度和胶接强度均较高; 与酚醛树脂相溶性好,但胶的耐寒性和胶膜弹性有所下降。
二、主要成分及其作用
(二)树脂 目的:丁腈橡胶结晶性差,内聚力弱,加入与其相溶性好
的树脂,能显著提高胶接强度和耐油性。 树脂种类(交联):热固性酚醛树脂、环氧树脂、间苯二
二、氯丁橡胶胶粘剂的主要成分及作用
3. 防老剂 作用:防老化 常用:N-苯基--萘胺(防老剂甲或A),N-苯基--萘胺
(防老剂丁或D) 用量:为氯丁橡胶重的2% 4. 填料(补强性填料) 作用:改善操作性能,降低成本和减少体积收缩率,提高
胶的耐热性 常用:碳黑、白碳黑、重质碳酸钙等。 用量:为氯丁橡胶重的50-100%
(二)橡胶型压敏胶配方实例
6.4 橡胶类压敏胶粘剂及压敏胶粘带
二、橡胶压敏胶粘带 胶粘带是胶粘剂的一种特殊形式,它是将胶粘剂涂于可
挠性基材上,加工成带状后在卷供应。用压敏胶制得的 胶粘带就称为压敏胶粘带,橡胶压敏胶是制造压敏胶粘 带的重要胶种。
(一)压敏胶粘带的构成
按压敏胶粘带的形态一般可分为三种: 1. 单面压敏胶粘带:将压敏胶涂布在基材的单面,卷成一卷。
分类:
◆结构型(多为复合 体系)
按应用性能分
按形状分
◆非结构型
• 溶剂型:75%左右 • 乳胶型 • 薄膜胶带型
• 氯丁-酚醛 • 丁腈-酚醛 • 聚硫-环氧 • 丁腈-环氧
• 氯丁橡胶 • 丁腈橡胶 • 硅橡胶 • 聚硫橡胶 • 改性天然橡胶
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