合成橡胶胶粘剂

科技工作者之家 2020-11-17

合成橡胶胶粘剂是以合成橡胶为基料制得的合成胶粘剂。粘接强度不高,耐热性也差,属于非结构胶粘剂,但具有优异的弹性,使用方便、初粘力强。可用于橡胶、塑料、织物、皮革、木材等柔软材料的粘接,或金属-橡胶等热膨胀系数相差比较大的两种材料的粘接,是机械、交通、建筑、纺织、塑料、橡胶等工业部门不可缺少的材料。

分类合成橡胶胶粘剂有非硫化型和硫化型之分。前者是将生胶与防老剂(见橡胶助剂)、补强剂(见增强材料)等混炼后溶于有机溶剂中制得。它价廉,使用方便,但耐热和耐化学介质性能较差。后者是将生胶与硫化剂、促进剂、补强剂、增粘剂等配合剂混炼后,再溶于有机溶剂制得。硫化型合成橡胶胶粘剂又有室温硫化型(如硅橡胶密封胶)和加热硫化型(如轮胎翻新用天然橡胶胶粘剂)两种。室温硫化型合成橡胶胶粘剂制造工艺简便,不需要加热设备,节省能量,所以发展更快。

合成橡胶胶粘剂按剂型又可分为溶剂型、胶乳型和无溶剂型三类。溶剂型胶粘剂工艺性能好,粘合力强,胶液稳定,但溶剂易燃、有毒。胶乳型胶粘剂不燃、无毒,但工艺性能和粘接性能均不如溶剂型胶粘剂。无溶剂型合成橡胶胶粘剂是以液体橡胶为主要原料制成的胶粘剂,本身就是一种粘稠的液体,经化学反应可固化成弹性体,主要用作密封胶,近年来发展很快。

主要品种几乎所有合成橡胶的浓溶液(或胶乳)都可以作为胶粘剂,但其特点和应用范围各不相同(见表)。氯丁橡胶胶粘剂是合成橡胶胶粘剂中产量最大、应用最广的品种。氯丁橡胶的结晶性强,有较高的内聚强度和较好的粘接性能,经塑炼后,依次加入硫化剂(如氧化锌)、促进剂(如乙烯硫脲)、增粘树脂(如库马龙树脂)、防老剂(如萘胺类)和填料(如碳酸钙)等配合剂进行混炼,混炼胶片溶于溶剂(如甲苯)中即成氯丁橡胶胶粘剂。若加入乙酰硫脲、多异氰酸酯等强促进剂,可制成室温硫化氯丁橡胶胶粘剂,在室温下可快速硫化。这种胶粘剂通常采用双包装型(见合成胶粘剂),即主胶液与含强促进剂的硫化体系分别包装贮存。纯氯丁橡胶胶粘剂的耐热性能尚不够理想,常加入叔丁基酚醛树脂(见酚醛树脂)来改性,以提高胶粘剂的耐热性和粘接力;也可用甲基丙烯酸甲酯接枝氯丁橡胶以提高粘接强度。改性氯丁橡胶胶粘剂对金属的粘接强度可提高2~3倍,耐热性也明显提高,在100℃下也有足够的粘接强度。考虑到有机溶剂对环境的污染,目前迅速发展的氯丁胶种是直接在乳液聚合产物中,加入各种配合剂而制成的乳液型胶粘剂。 合成橡胶胶粘剂

除氯丁橡胶胶粘剂之外,还有耐油的丁腈橡胶胶粘剂、耐溶剂的聚硫橡胶胶粘剂、粘附性较好的羧基橡胶胶粘剂、耐酸碱的氯磺化聚乙烯橡胶胶粘剂、粘接难粘材料的聚异丁烯橡胶胶粘剂等都获得较广泛的应用。80年代,还开发了以热塑性丁苯嵌段橡胶为基料的热熔胶粘剂。1

合成胶粘剂合成胶粘剂能是将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料)人工连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、合成的一类物质,统称为合成胶粘剂或合成粘接剂、粘合剂、习惯上简称为合成胶。2

注意事项储存期:

a. 每种产品均有储存期,根据国际标准及国内标准,储存期指在常温(24℃)情况下。丙烯酸酯胶类胶粘剂为20℃。

b. 对丙烯酸酯类产品,如温度越高储存期越短。

c. 对水基类产品如温度在零下1℃以下,直接影响产品质量。

强度:

a. 世界上没有万能胶,不同的被粘物,最好选用专用胶粘剂。

b. 对被粘物本身的强度低,那么不必选用高强度的产品,否则,将大材小用,增加成本。

c. 不能只重视初始强度高,更应考虑耐久性好。

d. 高温固化的胶粘剂性能远远高于室温固化,如要求强度高、耐久性好的,要选用高温固化胶粘剂。

e. 对a氰基丙烯酸酯胶(502强力胶)除了应急或小面积修补和连续化生产外,对要求粘接强度高的材料,不宜采用。

其他:

a.白乳胶和脲醛胶不能用于粘金属。

b.要求透明性的胶粘剂,可选用聚氨酯胶、光学环氧胶,饱和聚酯胶,聚乙烯醇缩醛胶。

c.胶粘剂不应对被粘物有腐蚀性。如:聚苯乙烯泡沫板,不能用溶剂型氯丁胶粘剂。

d.脆性较高的胶粘剂不宜粘软质材料。

发展趋势目前世界合成胶粘剂发展的趋势表现为以下三方面:

①环保型合成胶粘剂发展迅速。

随着环境保护法规的日趋严格,各发达国家大力研制水基和热熔型等无溶剂胶粘剂。1998年发达国家的合成胶粘剂市场上,水基胶占50%,热熔胶约占20%,而溶剂类胶粘剂仅占20%。未来全球合成胶粘剂市场将以低污染的水基胶和热熔胶为主,环保型合成胶粘剂将是市场的抢手货。

②高性能合成胶粘剂增长很快。

高性能台成胶粘剂,一是产品要求同时具有良好的力学性能和功能性;二是生产线上所要求的工艺具有可操作性。目前.由于建筑业和汽车业对胶粘剂质量的要求严格,施工条件要求苛刻,发达国家致力于开发高性能、高质量的新型胶种.并取得了很大的进展。近年来,发达国家合成胶粘剂产量的年增长率虽然很低.有些品种的产量甚至在下降,但销售额却增长较快,其原因主要就是开发的高性能合成胶粘剂带来了巨大的经济效益。高性能合成胶粘剂包括环氧,有机硅、聚氨酯及新型改性丙烯酸胶粘剂等。

③施工工艺和施胶设备不断更新,对胶粘剂提出更高的要求。

为了提高产品质量,简化操作工艺,提高施工效率,发达国家已经研制开发出一系列专用设备,不仅给合成胶粘剂用户提供了更好的施工手段,也对胶粘剂工业提出了更高的要求,为其持续发展创造了重要条件。

目前我国合成胶粘剂行业发展趋势有三个方面:一是合成胶粘剂产业正在加快规模结构的合理调整,实现合成胶粘剂行业的大规模重组,使生产要素向优势企业集中,实现胶粘剂生产的集约化、规模化;二是环保型胶粘剂将成为合成胶粘剂的主流;三是高性能胶种将迅速发展。3

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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