交联型水性氯丁胶粘合剂的研制.pdf

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1、交联型水性氯丁胶粘合剂的研制交联型水性氯丁胶粘合剂的研制杨玲敏（天津市橡胶工业研究所，天津，300384）摘要：本文简述了采用氯丁二烯单体为原料进行氯丁胶乳的合成，分析了氯丁胶乳的比重与转化率的关系及单体的加入方式对胶乳的影响等。着重介绍了硫化型氯丁胶乳粘合剂的配制、水性氯丁胶固化剂的使用方法、各种助剂在氯丁胶乳粘合剂中的应用等。关键词：氯丁二烯单体；合成；氯丁胶乳；固化剂DOI：10.3969/j.cn.12-1350(tq).2013.06.007一前言氯丁二烯单体，聚合级，山西省合成橡胶集氯丁橡胶作为一种重要的合成橡胶，在日常团；氨水（分析纯），天津

2、试剂厂；阻聚剂（噻生产生活中有着广泛的应用。氯丁橡胶作粘合剂吩嗪类），化学纯，北京北郊农场化工厂；碳酸使用的用量很大，氯丁橡胶粘合剂的综合性能优钠，化学纯，天津试剂厂；过硫酸钾，化学纯，异、价格较廉，因其具有初粘力大、粘合强度高天津试剂厂；聚乙烯醇（PVA），工业级，北京等优点被大量使用，并得到广泛认可。有机化工厂；调节剂丁，工业级，甘肃省化工研水性氯丁橡胶粘合剂因其不含有机溶剂，是究院；液体氧化锌，工业级，杭州万景材料有限溶剂型氯丁橡胶胶粘剂理想的替代品。但目前水公司；萜烯水性增粘树脂，工业级，德庆飞燕树性氯丁橡胶粘合剂的初粘性、防冻性、耐水性、脂乳液有

3、限公司；增稠剂（聚丙烯酰胺类），工稳定性还远不如溶剂型氯丁橡胶粘合剂，应用领业级，广东仕贤化工有限公司；防老剂2246，工域受到一定限制。本文主要通过提高氯丁胶乳的业级，南京华立明化工有限公司；水性氯丁橡胶固化深度来提高其粘合强度和耐水性，以期达到固化剂，自制。良好的粘合性能。（2）主要实验仪器实验室用水浴锅，D90-2型电动搅拌器，电二实验部分加热老化箱，实验室用三辊研磨机，ADT457型1主要原料和实验仪器工业用电子天平。（1）主要原料2氯丁胶乳液配制与聚合反应（1）水相、油相的配制作者简介：杨玲敏，女，现工作于天津橡胶工业研取一容器加入PVA并按一定

4、比例加入去离子究所。主要从事橡胶制品、高分子类粘合剂、水性涂料水，在恒温水浴（38~45℃）中加温，并搅拌至溶和粘合剂的配方设计。解。另一容器取定量氯丁二烯进行常压蒸馏并加-37-橡塑资源利用入阻聚剂制得精制氯丁二烯。取定量氯丁二烯单化液，一次或分批加入过引发剂硫酸钾水溶液，体与精制的氯丁二烯混合，加入调节剂丁，混合反应数小时，观察和测定乳液的颜色、粘度值以均匀备用。及比重变化情况，来进一步测定乳液聚合的情况。（2）预乳化表1列出了在氯丁胶乳液聚合过程中乳液密度和将加入PVA溶液的三口瓶放在恒温水浴中乳液聚合反应转化率的对应关系。表2列出了单（38~45℃

5、），待温度稳定后边搅拌边加入混合好体的加入方式对乳液的影响结果。的氯丁二烯，搅拌速度要适中。预乳化的时间控从表1数据分析可以看出，反应转化率随着制在30分钟左右，直至液体表面气泡基本消失。胶乳密度的增加而增加，两者呈线性增长关系。（3）乳液聚合因此根据转化率可以使生产控制得以简化。控制乳液聚合温度在45±1℃，加入上述预乳表1氯丁胶乳密度与反应转化率的关系样品编号123453密度（g/cm）0.981.031.041.051.08转化率%0506570100表2单体加入方式对乳液的影响试验方式分批加入一次性加入先加入一半的氯丁二烯单体，乳化后加入一半引发剂

6、，一小时后实验步骤乳液粘度增加，再逐步加入另一半氯丁二烯单体，引发剂也在后一次性加料全部加齐期分批加入。现象反应10小时后体系有凝胶产生反应10小时后体系没有凝胶产生配方为：氯丁二烯98%，PVA4%，调节剂丁1%，过硫酸钾0.7%。采用单体分批加入的方式在开始时能降低聚（a）氯丁橡胶：氯丁橡胶其生胶本身具有很合体系中出现粘度变大的情况，但随着滴加程度高的拉伸强度和扯断伸长率，属自补性橡胶。氯加大，给体系造成诸多不稳定因素，如反应温度丁橡胶分子结构规整，分子链中含有氯原子极性的变化和新单体进入后对反应程度的影响等。因基团，增加了分子间的作用力，因此在外力作

7、用此，应选用一次性投料。下极易拉伸结晶，分子间不易滑脱。另外，氯丁橡胶分子量较大，拉伸强度较高，其纯胶配合的三硫化型水性氯丁橡胶粘合剂的配制方法硫化胶拉伸强度可达27.5MPa，拉断伸长率可达（1）氯丁胶乳中各种原料的作用800%。氯丁橡胶有优良的耐老化性能，其分子链-38-交联型水性氯丁胶粘合剂的研制上含有氯原子，使得双键与氯原子都变得不活泼，而使橡胶链断裂。即使在硫化后仍有不饱和基团因此硫化胶的稳定性良好，不易受热、氧、光的受上述因素的影响，温度越高这些因素的作用越作用，具有良好的耐老化性、耐候性和耐臭氧性。强，使橡胶变硬、变脆，物理机械性能下降，产同

8、时，由于氯原子的存在，氯丁橡胶在高温下产生一系列老化现象。橡胶老化