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氯丁胶黏剂的现状与展望
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氯丁胶黏剂的现状与展望 李子东 李广宇 于敏 沈阳理工大学 沈阳（１ １００１５） 【摘要】氯丁胶黏剂分为溶剂型、乳液型和无溶剂型。&&&&溶剂型氯丁胶黏剂虽然 性能优异、应用广泛、用量最大，但因含有毒、有害、易燃的有机溶剂，从健康、安 全、环境、资源的角度出发，受到限制会越来越大。&&&&通过分析氯丁胶黏剂的现状 和对未来的展望，提出了溶剂型氯丁胶黏剂的根本出路是真正实现环境友好， 重在创新提高性能，不仅可免被淘汰，而且会有所发展。&&&&即使将来水性氯丁胶 黏剂性能获得突破，应用得以普及，溶剂型氯丁胶黏剂也会与它在相”－３长的时 间内互相共存，竞相生辉。&&&& 众所熟知的氯丁胶黏剂由于性优价廉，用途广泛，适用性强，自上世纪５０年代问世以来发展很快，一直盛销不衰，长期雄居溶剂型橡胶胶黏剂之首。&&&&只在８０年代以后才有所减慢，其原因是溶剂的毒害性和易燃性，人们担心胶黏剂的危害和安全，国外早已限制。&&&&而一些发展中国家，如中国直到２００２年７月才对氯丁胶黏剂的有害物质进行限量。&&&& 随着国家环保法规日趋严格和人们环保意识日益增强，溶剂型氯丁胶黏剂的出路何在？备受业界高度关注。&&&&溶剂型氯丁胶黏剂短期内会否被淘汰？还有无可能再获新发展？这些问题必须从认真分析氯丁胶黏剂的现状和胶黏剂的发展方向，指破迷津。&&&& １ 氯丁胶黏剂的现状 １．１环保理念引领氯丁胶黏剂发展 在国家制订、发布和实施ＧＢｌ８５８３―２００１强制性标准之前，溶剂型氯丁胶黏剂的有害物质含量处于失控状态，中毒甚至死亡事故时有发生。&&&&从２００２年７月１日标准正式实施之后，有规可循，生产企业感到有了约束，不敢再像过去那样为所欲为。&&&&从无控到有控无疑是一很大进步。&&&& 应当明确，达到ＧＢｌ８５８３―２００１标准的氯丁胶黏剂仅是市场最低准入限，并非符合环保要求，切勿标称环保型，不该误导和欺骗消费者。&&&&顺应环保潮流而动，出现了很多无“三苯”氯丁胶，似乎是环保型胶黏剂，其实不然，无“三苯”并不一定都无害，未必完全符合环保要求。&&&&须知环保型胶黏剂应是既对人体无毒害，又对环境无污染，二者兼备才名符其实。&&&&至于绿色胶黏剂标准更高，绝对不能随便冠用。&&&& 据报道，日本Ａｉｅａ工业株式会社开发成功了不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛的溶剂型环境友好氯丁胶黏剂，商品名为“Ａｉｃａ Ａｉｂｏｎ”，并于２００２年２月在日本上市。&&&& 中国也有少数企业开发出环境标志氯丁胶黏剂，即十环产品，粘接效果也不错。&&&&环境标志产认证技术要求（ＨＢＣ １８―２００３）（粘合剂）对有害物质限量更为严格，生产过程中不得添加苯、甲苯、二甲苯、卤代烃等有毒有机溶剂，苯、甲＋二甲苯、卤代烃各自含量≤２９／ｋｇ。&&&&可是这种环保型氯丁胶黏剂，因其价格较高，而是叫好不叫座，基本少人问津。&&&&企业只能视需要按排生产。&&&& 、中国专利１５５７８９９（２００４―１２―２９）采用国产氯丁橡胶、环戊烷Ｂ型溶剂、甲乙酮、醋酸乙酯、１２０＃溶剂汽油、对叔丁基酚醛树脂、氧化镁、氧化锌等制得“三苯”含量≤Ｏ．５％的氯丁胶黏剂。&&&&生产工艺是以齿轮泵循环工艺代替传统的炼胶工艺。&&&& 我国已成功开发出由甲乙酮／丙酮／正己烷等体积比混合溶剂、Ａ９０／Ｍ一１００（１：１）氯丁橡胶混炼胶、叔丁酚醛树脂、金属氧化物等组成的工业用喷胶。&&&& １．２ 达标与保质未能并行不悖 达标是指达到ＧＢｌ８５８３―２００１标准，保质就是性能符合ＨＧ／Ｔ３７３８―２００４｛溶剂型多用途氯丁橡胶胶粘剂》化工行业标准要求。&&&&有些企业为了应对检查、招揽顾客，只为达标合格，而忽视质量，检测样品与实际产品不一致。&&&&由于ＧＢｌ８５８３标准仅规定了有害物质限量，并无粘接性能要求，单纯达标并不困难，但粘接性能不过关市场不会认可。&&&&当然也有未加纯苯检测后苯却超标的情况，这是因为用量较大的溶剂汽油不合格，苯超标所致。&&&&达标和保质理应并驾齐驱，并无难度，而成本升高和低温性能变差则是制约瓶颈，致使有些企业借ＧＢｌ８５８３标准未对氯化溶剂限制的可乘之机，大量使用低质、廉价的ｌ，２一二氯乙烷，检测完全符合标准，但毒性很大，实际上则是“三苯”达标的毒性转移，危害不容小觑。&&&&有的每吨胶黏剂中１，２一二氯烷的用量竞高达３００―４００ｋｇ，大感惊愕。&&&&希望不要利欲熏心，饮鸩止渴，而制造二次毒害。&&&&ＧＢｌ９３４０―２００３《鞋和箱包用胶粘剂》标准，对卤代烃总量和正已烷用量做了比较严格的规定，可参照执行。&&&& 目前胶黏剂的市场情况不容乐观，溶剂型氯丁胶黏剂的质量问题较大，一些企业为了降低成本，保证粘接性能，仍然使用国家明令禁止的苯或混合苯作为制胶溶剂，苯量超标严重，从几倍至７０几倍，与国家标准完全相悖。&&&&２００４年３月，国家工商行政管理局公布的抽查结果显示，胶黏剂３成多不合格，其中苯严重超标，有的样品竟高达５０倍以上。&&&& ２００５年５月，天津工商局抽查，７个批次溶剂型胶黏剂不合格，６个批次苯超标。&&&& ２００５年６月，北京市工商局抽查胶黏剂，苯超标有的高达７２倍。&&&& 有人觉得，达到ＧＢｌ８５８３标准的氯丁胶黏剂应用性能不良，这并不意味达标胶的粘接性能就差，只须固含量稍高些，而防冻性确实不如含混合苯的氯丁胶黏剂。&&&&我们的实验结果便是鲜明例证。&&&&对市售的低价、低固含量的溶剂型氯丁胶黏剂实测固含量为１６．８％，含混合苯４５％、溶剂油＞３５％，粘接三层胶合板，涂胶后晾置１０ｍｉｎ，叠合锤压后，用劲力掰不开或板破坏。&&&&在一２５℃冰柜内放置７ｄ不冻。&&&&而达到上述不达标胶的粘接性能，达标胶且含１０％的１，２一二氯乙烷，固含量为１８．５％，低于一１４℃就冻结；不含氯化溶剂的达标胶，固含量则需２０％，冻结温度一１ｌ℃；环境标志胶固含量要达２３％，冻结温度一９’１２。&&&& 客观而言，苯类溶剂是氯丁橡胶综合性能最好的溶剂，尚无其他溶剂可与之相媲美，但因苯早被定为致癌物质，毒害极大，绝对不能再用苯作溶剂。&&&&甲苯毒性稍小，也只能限量使用，在美国和欧州的法规中，其用量不超过５％。&&&& １．３产量减少并不意味会被淘汰 ５５ 溶剂型氯丁胶黏剂国内外的产量都在逐年减少（见表１），这很正常。&&&&因为被ＳＢＳ胶黏荆和自乳胶代替了一部分。&&&&巾圆ＳＢＳ胶黏荆的产量２００１年０。&&&&８万吨；２００２年２。&&&&５万池；２００３年４．０万吨；２００４年４。&&&&５万遗。&&&&据不完全统计，上海市１年使用备乳胶ｌＯ万吨，用于木板粘接，８０ｍ２的家居装修要用白乳胶２０ｋｇ（还不包括家舆制作）。&&&& 表１ 亚州地区溶剂型氯丁胶黏剂产量（万吨） 迄今鸯壹，与溶裁塑氯丁胶黏剂同等性麓的替找蔹黏剂蠢来出现，尽管ＳＢＳ胶黏裁代替了少部分氯丁胶黏剂，但因耐久性差的软肋，不可能完全替代。&&&&并且国内水性氯丁胶黏剂性能提高到实用阶段需时久远，即使到了那一天，溶剂型氯丁胶黏剂还会与水性氯丁胶黏剂长期共存，竞相争辉。&&&&虽然乳液型丙烯酸酯压敏胶实用已很多年，占有率逐年增蹇羹，僵很多方箍仍离不舞溶粼登丙烯酸酯压敏胶，还没有被宠全替代的迹象，还褥长期共存共荣，更不肖说溶剂型氯丁胶黏剂会有例外。&&&& 市场经济是优胜劣汰，溶剂型氯丁胶黏剂性能上乘，价格较廉，何谈被淘汰，更不会消亡。&&&&独具的优点是粘性保持期长，室温固化快速，强度发展迅速，剪切强度高（见表２），柔韧性好，熏离强度２―５ｋＮ／ｍ，瓣温一钧℃一ｓ０℃（１４０。&&&&（３），耐久性好（室凌使用１０ 一∞年，室外３―５年）。&&&&用途广泛，可粘接多种材料。&&&&只是耐水性较差，不能浸水。&&&& 表２ 胶合板粘接的剪切强度（按ＨＧ／Ｔ３７３８―２００４标准测定） 放置时间／ｈ 实测强度／ＭＰａ 标准规定／ＭＰａ 强度发展率／％ ０．５ ０。&&&&８ 》０，７ ４０ １２ 重．１ ５５ ２４ １．６ ８０ ４８ １．８ 》１．６ ９０ ｌ约 ２。&&&&０ ｌ∞ 注：表中数据由汉高粘合赉ｌｊ有限公司周伟玲测试提供。&&&& 近些年来，喷涂用氯丁胶黏剂异军突起，固禽量１８％一２３％，黏度２５０―３５０ｍＰａ?ｓ，铝含金与橡胶粘接的剥离强度２．１ｋＮ／ｍ（２４ｈ）、２．９ｋＮ／ｍ（４８ｈ）。&&&&喷涂性好，不拉丝，施工方便，效率很高，胶瀑均匀，非常适耀于大露积、泡沫材料、织物等的蘧胶。&&&&氯丁嵝胶一般不会产生静电弓｜越的火灾，丽用篷较大的ＳＢＳ囔胶存在着静电火花弓ｌ发火灾的隐患，已在深圳、成都、杭州等地都有着火现象发生，幸米酿成大祸。&&&& 溶剂型氯丁胶黏剂只要将溶剂的环保压力，当作新的发展契机，另辟蹊径，环境友好，提井性能，被淘汰出局总是在所。&&&&可免，老树逐会开新花。&&&& ｌ。&&&&４低质骶价恶性竞争严整 近两年多来，国际原油价格扶摇直上，化工原料涨势凶猛，企业受到冲击很大，致使低／中档氯丁胶黏剂在市场上泛滥，低质、有毒、味大、假冒的产品屡见不鲜。&&&&有的劣质产品竟打着“环保”之名蒙骗消费者，有的借人们对绿色趋之若鹜，随意冠用绿色之称进行炒作。&&&&本来溶剂涨价幅度很大，胶黏剂适当升点价理所当然，令人不解的是个别产品却还降价，每吨氯丁胶黏剂仅卖８０００元，按正常情况连原材料成本都不够。&&&&不难推想，如不降低固含量，不使用高毒、廉价的溶剂，怎会生产出低价产品。&&&&若超出正常的成本界限，低价必然与低质相提并论。&&&&价格降低到一定程度难免伪劣假冒、偷工减料、降低标准、质量难保。&&&&便宜哪能有好胶，不是性能差，就是毒性大、气味冲，后患无穷。&&&&市场上还有固含量＜１６％的产品，造成了资源大量浪费和环境污染加剧。&&&& 低价位竞争是互相倾压、两败俱伤的恶性竞争，破坏了正常的市场秩序，使高档产品受到严重挤压，无奈之下被逼也搞低档产品，使更多的企业卷入激烈的低端市场拼杀，其结果是严重地阻碍了氯丁胶黏剂的发展。&&&& 消除低价位竞争的根本是企业自律，不赚违规害人之钱，君子取财别忘道德。&&&&另外，企业应当避开低价位竞争，生产高品质的氯丁胶黏剂，才是在竞争中的制胜之道。&&&&别看现在高档胶少人问津，不用多时人们会逐渐认识到低档胶造成的危害和高档胶带来的益处，进而使高档胶备受青睐。&&&&消费者也应积极配合，不要图小利省小钱而买便宜胶，要对低质胶疏而远之，让它没有市场，也就难以兴风作浪。&&&&监督执法部门应加大查处打击力度，扬优抑劣，该查的决不因为关系而高抬贵手，不给劣品假货提供可乘之机。&&&& １．５生产技术正在吐故纳新 氯丁胶黏剂的生产多为中小企业，大多数是作坊式厂家，仍然沿用上世纪８０年代的制造方法，配方陈旧、工艺落后、设备简陋、能耗过高、效率很低、质量低下。&&&&基本上是同质化、仿制化、低档化。&&&&无论是炼胶法，还是直溶法，多数采用一次加料法，看起来省事方便，实际上费时耗能，还影响产品质量。&&&&传统工艺所用溶剂主要是苯类，一次加料法显不出弊端。&&&&但按ＧＢｌ８５８３标准要求甲苯用量每吨胶液小于２００ｋｇ，其余要用醋酸乙酯、环己烷、丁酮、丙酮、溶剂汽油等。&&&&从成本考虑，溶剂汽油所占比例较大，溶剂汽油只是稀释剂，良溶剂比例太小，还因循守旧老工艺方法，必然是氯丁胶溶解速度慢、溶解时间长、溶解效果差。&&&&尤其是低温的冬春季节，问题更大，生产的氯丁胶黏剂粘接效果不佳，贮存稳定性变差，有时几天就会分层，究其原因是氯丁橡胶没有彻底溶解，肉眼看不见的生胶微粒更易凝聚分相。&&&& 令人欣慰的是，最近几年一些企业上了规模，生产环境和工艺技术都有了很大改进。&&&&我有幸在山东参观了一家以氯丁胶黏剂为主的胶业公司，占地面积５０亩，厂区绿树成荫，厂房高大宽敞，通风良好。&&&&搅拌釜带有回流冷凝装置，没有溶剂挥发逸散，采用管道泵送计量加溶剂，制得的胶黏剂出料直接泵入贮罐，以灌装机半自动化灌装，整个工房除了在投入氯丁胶料时刻，正常运转时几乎闻不到溶剂气味，基本上是清洁生产。&&&&生产能力１．２万ｔ／ａ，产品已通过中国环境标志认证，ＩＳ０９００１质量管理体系认证，已取得安全生产许可证。&&&& 另外，广东、深圳、成都等省市的氯丁胶黏剂生产企业多数采用高速剪切法生产技术。&&&&不需炼胶，溶解快速，时间缩短，仅需４―５ｈ，效率很高，质量优于炼胶法和直溶法。&&&& ５７ １．６水性氯丁胶黏剂与国外差距显著 氯丁胶乳是上世纪８０年代开发出来，用于水性氯丁胶黏剂获得圆满成功。&&&&其特点是以水代替了有机溶剂，无毒环保，不燃安全，节省资源，代表着氯丁胶黏剂的发展方向。&&&&然而，水性氯丁胶黏剂干燥速度太慢，粘接需要旷时等待３０ｒａｉｎ，初粘强度也无法与溶剂型相比，抗冻性又差，暂时还难以适应中国人的使用习贯。&&&&同时，对于不渗透性材料如金属、玻璃、塑料和橡胶等的粘接效果不很理想。&&&& 国外对水性氯丁胶黏剂的开发较早，目前已进入实用阶段。&&&&美国杜邦功能弹性体公司推出的ＡｇｕａＳｔｉｋ水性氯丁胶已在我国东南沿海和台湾省的制鞋行业应用。&&&&德国Ｂａｙｅｒ公司于氯丁胶乳中加入水溶性硅酸（纳米填料）制成单组分水性氯丁胶黏剂，达到双组分才有的性能。&&&&Ｅｌ本电气化学公司开发出新型氯丁胶乳ＡＬＸ一６００和羧基氯丁胶乳ＬＣ一７００，用于配制水性氯丁胶黏剂，接近溶剂型氯丁胶的性能。&&&&日本专利（ＪＰＣＫ）２００３０７３６３５３２２，２００３―０３―１２）以氯丁胶乳、萜烯一酚醛树脂乳液、水性松香酯和氧化锌等制得水性氯丁胶黏剂，涂在石板上，室温干燥１ｈ，然后将三元乙丙橡胶片放在上面加压粘接，初始剥离强度为１．４ｋＮ／ｍ，放置１２０ｈ后为Ｉ．８ｋＮ／ｍ。&&&&近年日本已有加压固化型水性氯丁胶黏剂，通过喷枪的喷嘴时，由于承受压力而固化，使用方便。&&&& 国内水性氯丁胶黏剂处于起步阶段，中／高档产品还是空白，性优价廉产品问世尚需时日，真正推广应用更是企盼之中。&&&& ２氯丁胶黏剂的展望 氯丁胶黏剂的发展也要与时俱进，落实科学发展观，立足不懈创新，彻底改进溶剂型氯丁胶黏剂，减少污染，节约资源，环境友好，旧貌换新颜。&&&&加速开发水性氯丁胶黏剂，攻克性能难关，尽早产业化，开创新局面。&&&& ２．１采用先进生产技术 产品优质保证离不开先进技术支撑，那些减固增污的配方、质差毒大的原料、费时耗能的工艺、落后简陋的设备都应坚决摒弃，不要因循守旧，应当喜新厌旧。&&&&代之而用的是科学的配方、合格的原料、合理的工艺、适宜的设备。&&&&靠减低固含量降低成本绝不是上策，美国和欧州的氯丁胶黏剂固含量为１８％～２６％，中国化工行业标准规定在１８％以上。&&&&固含量低于１８％，表面上看确实能降点成本，实际上大量溶剂挥发造成资源浪费和环境污染，很不科学。&&&&配方也不可能一成不变，要有灵活性、适应性，中国地域广大，气候变化多端，春夏秋冬，酷暑冰寒，阴雨潮湿，海洋盐雾等都对氯丁胶黏剂的生产和使用有着较大的影响，可根据情况将配方做阶段性调整，要比出了质量问题再去处理更主动。&&&&所用原材料要立足环保，不一定都用优质品，起码应达到相关标准要求。&&&&不断改善工艺方法，优化工艺条件，管道化、泵作业、机灌装，即能准确可靠保质，又可减少浪费和污染。&&&&溶胶搅拌釜在新建或更换时最好采用高速剪切釜，利用高速剪切和摩擦热制得的胶质量就是好。&&&& ２．２锐意创新谋求发展 溶剂型氯丁胶黏剂存在与发展的关键是环保化和高性能，达此目的制胜法宝就是创新，创新可使老产品升级换代变成新产品。&&&& 翻约环保问题的瓶颈主要是溶剂，降低成本的途径也是溶剂，因为溶剂型氯丁胶黏 ５８剂溶剂含量最高（７５％～８０％），必须下功夫开发使用新溶剂。&&&&不久前我们发现了一种溶剂，挥发速度适中，低味，无毒环保，可以代替醋酸乙酯等，价格却便宜２０％～３０％，来源容易，不依赖石油。&&&&经实际产品试验效果良好。&&&& 千万不要轻视助剂的奇妙作用，例如，我们找到了一种增强助剂，用量仅为０．０３％，可使达标氯丁胶黏剂的粘接强度明显增大，每吨胶原材料成本只增加２０一３０元。&&&&还有一种着色剂，加量０．０１％就使氯丁胶黏剂变成晶莹靓丽的淡黄色，每吨胶液增加费用１５元多。&&&&加入有机金属化合物作交联剂，可提高粘接强度和耐热性。&&&&使用复合型防老剂，能提高耐久性。&&&& 采用纳米技术，如加入０．６％～３％气相法二氧化硅ＡＥＲＯＳＩＬ ２００，可使氯丁胶黏剂的耐热性由８０℃提高到１２０℃，同时也有增强作用，但一定要分散均匀。&&&& 改用高效增黏树脂，氯丁黏剂的粘性保持期、粘接强度、耐热性、耐湿性都明显提高。&&&& ２．３节能降耗降本增效 节能降耗是消化原材料涨价不利因素的有效方法。&&&&传统生产所用的溶胶釜，一般都没有冷凝器，设备又不应完全密封，搅拌釜时间又长（１６―２４ｈ），溶剂挥发损失较大，既浪费了资源增加成本，又污染了环境，还会改变组成，影响产品质量。&&&&其实装上一个冷凝器花费不大，减少挥发损失很可观。&&&&我们推出一种改进传统溶胶的新方法，称为“焖法”，即是在氯丁胶料加入后８～１０ｈ基本溶解时，停车密闭过夜，次日开车搅拌ｌｈ后便可检验出料。&&&&照此办理可缩短近一半搅拌时间，减少挥发损失，节省电耗。&&&&实践证明，卓有成效。&&&&另外将多量溶剂汽油在氯丁橡胶溶解后出料前３０ｍｉｎ加入，既可加速溶解，又能减少挥发损失。&&&&若能采用高速剪切釜，生产周期短，节能效果很明显，还可使用炼胶法和直溶法不能使用的ＣＲ２４４３氯丁橡胶，适当降低成本。&&&& ２．４构建和谐市场氛围 低价位竞争，不仅扰乱了市场的正常秩序，还会给伪劣假冒产品造成可乘之机，损害了广大企业的利益，阻碍了高档产品的发展。&&&&低价位竞争必须休止，和谐的市场亟须建立。&&&&实现此目标的关键是行业自律，自觉遵守《反不正当竞争法》等有关法令法规，维护公开、公平、公正的市场竞争秩序。&&&&不参与、不迫于、不热心低价位竞争。&&&&此外，质检部门应加强监督检查，严格执法查处。&&&&避免恶性竞争要走高端路线，打造科技含量高、品牌价值高的氯丁胶黏剂，低端路线是条死胡同。&&&& ２．５加快水性氯丁胶研发 水性氯丁胶黏剂优势凸显，前景诱人，但初粘性、耐水性、稳定性、防冻性还不如溶剂型氯丁胶黏剂。&&&&必须加大研发力度，自主创新与技术引进相结合，资金由主研单位自筹与争取国家支持共解决，尽快突破干燥速度慢、初粘性差的难题，力争早日商品化，缩短与发达国家的差距。&&&& ２．６贯彻“责任关怀”理念 “责任关怀”理念于今年６月份才引人中国，与ＨＳＥ理念一脉相承，包括安全、环境和健康方面的自律行为。&&&&“责任关怀”是企业的更高境界，中小企业更需“责任关怀”。&&&&尤其是生产氯丁胶黏剂的厂家多为中小企业，“责任关怀”是企业能够生存和发展的根本出路，惟有做到“责任关怀”，才能使氯丁胶黏剂真正环保、安全、质优，不断地减少对人类健 ５９康和生态环境的负面影响，才会在激烈市场竞争中立于不败之地。&&&& ３结语 溶剂型氯丁胶黏剂因含有毒、有害、易燃的有机溶剂而受到环保制约，惟一的生路是贯彻实施“责任关怀”理念，真正实现环境友好，重在创新提高性能，节能降耗降本增效，不仅可免被淘汰，而且还可能有所发展。&&&&水性氯丁胶黏剂是发展方向，但目前性能还不尽人意，必须加大研发攻关力度，克难制胜，快出产品，尽早应用。&&&& 参考文献 ｌ李子东，李广宇，于敏．现代胶粘技术手册．北京：新时代出版社，２００２ ２李广宇，何红波，于敏，等．环保型氯丁胶黏剂．化学与粘合，２００２（６）：２７３ ３李广宇，于敏，李子东．氯丁胶黏剂的发展方向．粘接，２００３（６）：３６ ４龚辈凡．中国大陆胶粘剂产业．第二届亚州地区胶粘剂大会会议论文集，北京：中国胶粘剂工业协会，２００３ ５李子东，李广宇，吉利，等．胶黏剂助剂．北京：化学工业出版社，２００５
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官方公共微信橡胶金属热硫化用胶黏剂的应用研究--《上海交通大学》2014年硕士论文
橡胶金属热硫化用胶黏剂的应用研究
【摘要】：为寻求更好地解决橡胶与金属的粘接问题,从上个世纪50年代起,国内外就以致力于研究既成本低又能有很好的粘接性能,耐预固化性能和耐动态老化性能优异的溶剂型胶黏剂。本论文正是在这种研究背景下,在现有产品配方的基础上,以改性酚醛树脂为主要研究对象,研究了其含量对胶黏剂体系的粘接效果、耐预固化性能及耐老化性能的影响。实验表明,经过改性的酚醛树脂能有效的加强橡胶金属胶接接头的平均剥离强度,耐老化性能和耐预固化性能。其中剥离强度总体提高了10%以上,耐预固化性能提高20%以上,动态老化性能提高10%以上。综合研究结果表明,制作的新型橡胶金属热硫化用胶黏剂具有比原配方更好的粘接性能,耐热老化,耐预固化和耐动态老化性能,更适合作为胶黏剂用于橡胶金属粘接市场,提高橡胶金属制品的品质。
【关键词】：
【学位授予单位】：上海交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：TQ430.7【目录】：
摘要2-3ABSTRACT3-6第一章 绪论6-28 1.0 引言6 1.1 橡胶用胶黏剂的现状6-10
1.1.1 橡胶用胶黏剂工业存在的问题7-8
1.1.2 橡胶用胶黏剂的发展方向8
1.1.3 硅烷类胶黏剂在橡胶与金属粘接中的应用研究8-9
1.1.4 溶剂型氯丁型胶黏剂工业用途研究9-10 1.2 橡胶与金属粘接体系类型及其特点10-17
1.2.1 胶黏剂体系11-13
1.2.2 间甲白（间苯二酚-甲醛-白炭黑）体系13-15
1.2.3 钴盐粘合体系15-17 1.3 酚醛树脂胶黏剂概述17-21
1.3.1 酚醛树脂胶黏剂的发展历史17-18
1.3.2 酚醛树脂胶黏剂改性研究进展18-21
1.3.2.1 增韧改性的研究19-20
1.3.2.2 耐热改性的研究20-21 1.4 聚丙烯在胶黏剂中的应用与发展21-24
1.4.1 氯化聚丙烯生产工艺21-22
1.4.1.1 溶液法21
1.4.1.2 水相悬浮法21-22
1.4.2 氯化聚丙烯的特征22-23
1.4.3 氯化聚丙烯改性及其在胶黏剂上的应用23-24
1.4.4 氯化聚丙烯胶黏剂的市场前景24 1.5 端羟基聚丁二烯24-25 1.6 C5石油树脂25 1.7 橡胶与金属的粘接原理25-26 1.8 橡胶与金属胶接工艺技术26-27 1.9 选题意义及研究内容27-28第二章 橡胶与金属热硫化用底涂胶黏剂的制备研究28-32 2.1 橡胶与金属热硫化用底涂胶黏剂的制备研究28-29 2.2 实验仪器和原材料29-32
2.2.1 实验材料29
2.2.2 实验仪器29
2.2.3 制备工艺29
2.2.4 金属橡胶粘接样件的制作流程29-30
2.2.5 胶黏剂配方设计30
2.2.6 胶黏剂的初粘力测试30-31
2.2.7 胶黏剂耐老化测试31
2.2.8 用差示扫描量热测试对胶黏剂进行研究31-32
2.2.8.1 差示扫描量热法（DSC）介绍31-32第三章 橡胶技术热硫化粘接用面涂胶黏剂的制备32-35 3.1 橡胶与金属热硫化用面涂胶黏剂的制备32-35
3.1.1 实验材料32
3.1.2 实验仪器32
3.1.3 制备工艺32
3.1.4 橡胶金属粘接样件制作流程32-33
3.1.5 胶黏剂配方设计33
3.1.6 胶黏剂的初粘力测试33-34
3.1.7 胶黏剂耐老化测试34
3.1.8 橡胶金属热硫化用胶黏剂粘接力动态性能研究34-35
3.1.8.1 实验元器件和检测设备34
3.1.8.2 实验原理34-35第四章 结果与讨论35-50 4.1 橡胶金属热硫化用底涂胶黏剂的实验结果及分析35-40
4.1.1 不同酚醛树脂含量对于胶黏剂初始粘接力的影响35-36
4.1.2 不同含量的酚醛树脂对胶黏剂预固化性能的影响36-40 4.2 橡胶金属热硫化用双涂胶黏剂的实验结果及分析40-50
4.2.1 不同底涂胶黏剂在双涂体系中对剥离粘接强度的影响40-41
4.2.2 不同面涂Cover与底涂Primer_4 预固化测试后的平均剥离强度和附胶率41-46
4.2.3 双涂体系胶黏剂的动态老化测试结果及分析46
4.2.4 DSC对胶黏剂在高温下的交联反应研究结果46-50第五章 胶黏剂在使用过程中的一些注意事项50-53 5.1 金属表面处理对粘接强度的影响50-53
5.1.1 表面处理的种类50-51
5.1.1.1 通用表面处理50-51
5.1.2 胶黏剂的施工状况对粘接强度的影响51-53
5.1.2.1 胶黏剂的准备51
5.1.2.2 涂胶工艺51-52
5.1.2.3 胶黏剂预固化的温度和时间对粘接强度的影响52-53第六章 结论53-54致谢54-55参考文献55-57攻读硕士期间发表的论文57-59
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