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1、298橡胶工业2009年第56卷波形挡边大倾角输送带用聚氨酯胶粘剂的研制1,212陈晓东,周南桥,张海(1.华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心,广东广州510640;2.广州华工百川科技股份有限公司,广东广州510640)摘要:采用聚己内酯二醇、4,4′2二苯基甲烷二异氰酸酯和1,42丁二醇合成溶剂型聚氨酯胶粘剂,将该聚氨酯胶粘剂和表面改性剂甲基丙烯酸甲酯2NR接枝共聚物用于波形挡边大倾角输送带冷粘工艺生产。采用该聚氨酯胶粘剂和表面改性剂,试样的粘合强度平均值达到8.8kN·m-1,符合波形挡边大倾角输送带的设计要求。关键词:聚氨酯;胶粘剂;波形挡边;输送带
2、中图分类号:TQ330.38+7;TQ336.2;TQ334.1文献标识码:B文章编号:10002890X(2009)0520298203-1波形挡边大倾角输送带可输送各种散状物3.5kN·m,达不到设计要求。热硫化工艺需要料,广泛用于煤炭、电力、冶金、铸造、建材、化工和高温(150℃以上)、高压(15MPa以上)条件,且港口等领域。波形挡边大倾角输送带主要由基受到设备限制,只能采用渐进式间歇硫化,生产效带、波形挡边和横隔板组成(见图1),基带、波形率低,能耗高,而冷粘工艺具有节能、高效的优点。挡边和横隔板构成的匣形容器可实现大倾角输送本工作采用聚己内酯二醇(PCL)、
3、4,4′2二苯[1]或垂直提升物料。基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,42丁二醇(BDO)[2,3]合成溶剂型聚氨酯胶粘剂,并根据波形挡边大倾角输送带橡胶材料的表面性质制备专用表面改性剂,以期为冷粘工艺在我国波形挡边大倾角输送带生产中应用提供参考。1实验1.1主要原材料图1波形挡边大倾角输送带结构示意PCL,陶氏化学公司产品;MDI,熔点为421—横隔板;2—基带;3—波形挡边。℃,德国巴斯夫公司产品,在-5℃条件下保存,波形挡边和横隔板与基带的粘合有冷粘和热使用前熔于60℃烧杯中,滤去低聚物组分,得到硫化两种工艺。美国胶带服务公司采用热硫化工白色针状晶体;BDO,分析纯
4、,熔点为19℃,杭州艺,波形挡边和横隔板与基带的粘合强度为富庶贸易有限公司提供,使用前用分子筛处理-114.2～17.5kN·m;欧洲大部分厂家采用冷粘168h,经减压重蒸后得到无色粘稠液体,水分质-1工艺,粘合强度为7.1～8.0kN·m。而波形量分数小于0.001;丁酮,氨酯级溶剂,沸点为挡边大倾角输送带在设计时要求粘合强度不小于79.6℃,水分质量分数小于0.0005,中国石油独-16kN·m。国内某厂家采用热硫化工艺,最大山子石化公司产品;固化剂DesmodurRFE,无色-1粘合强度为7.9kN·m,而采用通用胶粘剂,或浅黄色溶液,固形物质量分数为0.27,—
5、NCO利用冷粘工艺的粘合强度平均值仅约为质量分数为0.072±0.002,德国拜耳公司产品;甲基丙烯酸甲酯(MMA),化学纯,天津化学试剂作者简介:陈晓东(19732),男,江苏南通人,华南理工大学在读博士研究生,主要从事高分子材料结构与性能关系及加工过程二厂产品;天然胶乳,固形物质量分数为0.602,的研究。滇南橡胶林场产品;过氧化苯甲酰(BPO),白色颗第5期陈晓东等.波形挡边大倾角输送带用聚氨酯胶粘剂的研制299粒,纯度不小于99%,山东邹平恒泰化工有限公NR接枝共聚物均匀涂覆于胶条表面,用热风吹司产品。干。将聚氨酯胶粘剂和固化剂DesmodurRFE1.2材料制
6、备按照质量比10∶1配制成胶液,并均匀地涂刷在(1)聚氨酯胶粘剂胶条表面,在热风(60℃)或红外加热条件下除去先将38.5g(0.019mol)PCL加入装有温度溶剂,活化胶粘剂,趁热将胶条与另一经过相同处计、搅拌器、回流冷凝器和滴液漏斗并用氮气密封理的胶条贴合,放入常温模具中,合模硫化10的500mL烧瓶中,熔融后抽真空脱水2h。将min,胶条停放24h后测试粘合强度。9.72g(0.039mol)MDI加热溶解于8.5g丁酮为了与市售通用胶粘剂进行对比,采用国内中,在强烈搅拌下,将MDI丁酮溶液加入装有某厂生产的聚氨酯胶粘剂(牌号PU800A)和表面PCL的烧瓶中,
7、加热升温至80℃,反应2h后加改性剂(牌号893B)按使用说明书要求进行胶条入1.82g(0.020mol)BDO进行扩链终止反应,粘合,并测定粘合强度。控制聚合物溶液的粘度,再加入丁酮,调节固形物1.3.2粘合界面观察质量分数为0.18,保持搅拌3h后降温出料,得到采用NikonYS100型显微镜(日本尼康公司聚己内酯型聚氨酯胶粘剂。产品)观察粘合界面,放大倍数为1000倍。(2)表面改性剂将15g天然胶乳和120mL甲苯加入装有回2结果与讨论流冷凝管、搅拌器、温度计和氮气管的150mL烧2.1粘合性能-1瓶中,开动搅拌,转速为200r
