烷基苯酸树脂在氯丁型胶粘剂中的应用

凌 辉，钟 锋，李 军，陈 亮，刘根伸

（1.广东三和化工科技有限公司，广东 中山 528429；2.广东新山禾发展有限公司，广东 中山 528429）

烷基苯酸树脂在氯丁型胶粘剂中的应用

凌 辉1,2，钟 锋1，李 军1，陈 亮1，刘根伸1

（1.广东三和化工科技有限公司，广东 中山 528429；2.广东新山禾发展有限公司，广东 中山 528429）

以烷基苯酸树脂部分取代酚醛树脂，探讨烷基苯酸树脂和酚醛树脂的混合比对氯丁型胶粘剂粘剂性能的影响。结果表明，当混合树脂中烷基苯酸树脂用量为20%～30%时，胶粘剂综合性能较优。

烷基苯酸树脂；酚醛树脂；游离甲醛；氯丁型胶粘剂

随着人们对于环境保护和人体健康越来越重视，环保型氯丁胶粘剂将是未来的发展方向[1，2]。在室内装修过程中，甲醛已成为室内污染的主要来源，而氯丁型胶粘剂中含有一定量的游离甲醛，且游离甲醛的释放是一个缓慢的过程。

烷基苯酸树脂为环状非结晶含酸根官能基树脂（热可塑性碳氢化合物），是一种反应性增粘树脂，可改善PS、Nylon、PVC、NBR、CR、PU、SBS的粘附性，添加在材料中起偶合剂功能，增加耐热性及加工性。本研究主要通过引入烷基苯酸树脂，配制更加环保高效的氯丁型胶粘剂。

1 实验部分

1.1 实验材料

氯丁橡胶（CR），工业级，江苏瑞和新材料股份有限公司；石油树脂，工业级，上海三连实业有限公司；2402酚醛树脂（PF），工业级，广州中泽化工有限公司；三乙醇胺（TEOA），化学纯，广州化学试剂厂；防老剂246（BHT），工业级，广州力国贸易有限公司；活性氧化镁，工业级，日本神岛化学公司；烷基苯酸树脂，工业级，深圳英群化工有限公司；乙酸乙酯（EAC）、6号溶剂油、环己烷（CHA）、丙酮（DMK）、氧化锌，均为市售工业级。

1.2 实验仪器

NDJ-1型旋转黏度计，上海现代环境工程技术有限公司；LJ-1000型拉力试验机，广州广材实验仪器有限公司；数显式电热恒温干燥箱，上海泸越实验仪器有限公司；箱式电阻炉，佛山顺德华能化工有限公司；CZ-A-80型可程式恒温恒湿试验机。

1.3 氯丁型胶粘剂的制备

1）对试样进行分组

取等质量的PF和烷基苯酸树脂的混合物，其中烷基苯酸树脂所占的比例分别为0、10%、20%、30%、40%、50%，分别标记为1#、2#、3#、4#、5#、6#。

2）预反应液的制备

按照一定比例在装有搅拌器、回流冷凝装置的四口烧瓶中加入溶剂，边搅拌边加入PF和烷基苯酸树脂的混合物、活性氧化镁和TEOA等物料，反应8～12 h，出料即得预反应液。

3）氯丁型胶粘剂的配制

按照一定比例在四口烧瓶中，边搅拌边加入预反应液、CR、氧化锌、石油树脂和BHT等物料，搅拌6 h至溶解完全，出料即可。

1.4 性能测试

（1）黏度：采用旋转黏度计按照GB/T 2794—1995进行测定。

（2）黏性保持时间：在2块尺寸为30 cm×40 cm的三层胶合板上均匀施胶2～3遍，晾置若干时间；然后复合、施压，以木板能粘得住的最长晾置时间作为黏性保持时间。

（3）拉伸剪切强度：采用拉力试验机按照LY/T 1206—2008进行测定。

（4）不挥发物含量：采用数显式电热恒温干燥箱按照GB/T 2793—1995进行测定。

（5）初粘强度：采用拉力试验机按照LY/T 1206—2008进行测定。

（6）灰分含量：采用箱式电阻炉按照GB/T 4498—1997进行测定。

（7）抗冻性：将胶粘剂放入-40 ℃的恒温恒湿箱中，每隔1 h观察胶样的流动性，直至胶样完全失去流动性。

2 结果与讨论

2.1 烷基苯酸树脂的用量对预反应液性能的影响

将1#～6#混合物分别制成预反应液，性能检测结果如表1所示。

表1 烷基苯酸树脂用量对预反应液性能的影响Tab.1 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin amount on properties of prereaction solution

由表1可知，随着烷基苯酸树脂用量的不断增加，预反应液的黏度不断减小。1#、2#预反应液的黏度偏高，5#、6#预反应液的黏度偏低，3#、4#预反应液比较符合要求。随着烷基苯酸树脂的不断增加，其颜色从浅黄色变为了深绿色，颜色深浅反映了预反应的反应程度。由于市售氯丁型胶粘剂颜色多为黄色，故3#、4#预反应液比较符合要求。

2.2 烷基苯酸树脂的用量对氯丁型胶粘剂施工性能的影响

用以上6组预反应液按步骤1.3.3）制成氯丁型胶粘剂，其黏度如表2所示。

表2 烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂性能的影响Tab.2 Effect of benzene acid resin content on the properties of chloroprene rubber

由表2可知，随着烷基苯酸树脂用量的不断增加，胶粘剂的黏度呈先增大后减小再增大的趋势。根据经验，胶粘剂的黏度稍低有利于施工。1#、3#、4#均能赋予胶粘剂适宜的黏度和良好的施工性能。

2.3 烷基苯酸树脂的用量对氯丁型胶粘剂抗冻性的影响

抗冻性不好的胶粘剂在低温条件下易产生结晶现象，从而导致氯丁型胶粘剂的凝胶现象（俗称“冻胶”）[3]。

测试以上6组氯丁型胶粘剂，其抗冻性如图1所示。

图1 烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂抗冻性的影响Fig.1 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin content on frost resistance of chloroprene adhesives

从图1可知，随着烷基苯酸树脂用量的增加，胶粘剂的抗冻性不断变小，特别是5#、6#的胶粘剂抗冻性已降到了3 h，说明烷基苯酸树脂能使氯丁型胶粘剂中分子排列更为紧密，结晶速度变快，在低温条件下变得更容易结晶。1#、3#抗冻性较好。

2.4 烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂粘接性能的影响

烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂拉伸剪切强度的影响如图2所示。

图2 烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂拉伸剪切强度的影响Fig.2 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin content ontensile shear strength of chloroprene adhesives

由图2可知，加入少量的烷基苯酸树脂对于氯丁型胶粘剂的拉伸剪切强度有显著的提高，但随着用量的不断增大，拉伸剪切强度开始不断减小，3#的拉伸剪切强度最大。

2.5 烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂黏性保持时间的影响

氯丁型胶粘剂的黏性保持时间及干燥时间主要和溶剂的沸点和挥发速率有关[4]，6组实验所用溶剂虽然相同，但因所用树脂不同，其在这些溶剂中的溶解性和反应性必然存在差异。烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂黏性保持时间及干燥时间的影响如表3所示。

表3 烷基苯酸树脂用量对氯丁型胶粘剂黏性保持时间及干燥时间的影响Tab.3 Effects of alkyl benzenesulfonic acid resin content on adhesion retention time and drying time of chloroprene adhesives

由表3可知，随着树脂用量的增加，黏性保持时间和干燥时间呈先增后减趋势，在3#、4#时处于峰值状态，过多过少对黏性保持时间和干燥时间都不利。

3 结论

（1）烷基苯酸树脂的加入能够提高预反应液的各项性能，当混合树脂中烷基苯酸树脂用量为20%～30%时较适宜。

（2）适当引入烷基苯酸树脂能提高胶粘剂的抗冻性能、拉伸剪切强度、干燥时间和黏性保持时间，当混合树脂中烷基苯酸树脂用量为0时抗冻性较优；当其用量为20%、30%时拉伸剪切强度、干燥时间和黏性保持时间均较优；当其用量为0、20%、30%时施工性较优。

（3）当混合树脂中烷基苯酸树脂用量为20%～30%时，氯丁型胶粘剂的综合性能最好。

[1]赵卫国,王伟,钱翠英,等.氯丁型胶粘剂粘剂的改进研究[J].中国胶粘剂,2001,10(4):18-20.

[2]李子东,李广宇,孟瑶,等.氯丁型胶粘剂粘剂的现状与发展趋势[J].中国胶粘剂,2006,15(7):49-53.

[3]凌辉,陈亮,陈炳强,彭小琴，等.氯丁橡胶胶粘剂的低温抗冻性能研究[J].中国胶粘剂,2012,21(3):26-28.

[4]陈亮,凌辉,陈炳耀,等.氯丁型胶粘剂用低毒溶剂体系的设计[J].中国胶粘剂,2011,20(6):22-26.

[5]易德荟,李炳海,杨军,等.CR胶粘剂改性的研究及进展[J].橡胶工业,1998,45(10):623-629.

Application of linear alkyl benzenesulfonic acid resin in chloroprene adhesives

LING Hui1,2, ZHONG Feng1, LI Jun1,CHEN Liang1, LIU Gen-shen1
(1.Guangdong SANVO Chemical Technology Co.,Ltd., Zhongshan, Guangdong 528429, China;2.Guangdong New Swan Devel Co.,Ltd., Zhongshan, Guangdong 528429, China)

Using the alkyl benzenesulfonic acid resin partly instead of the phenolic resin, the effect of mixing proportion of benzenesulfonic acid resin and phenolic resin on the performance of chloroprene adhesives was discussed. The results showed that when the benzenesulfonic acid resin content was 20%～30%, the comprehensive performance of adhesives was optimal.

benzenesulfonic acid resin; phenolic resin; free formaldehyde; chloroprene adhesive

TQ433.4+2

A

1001-5922（2015）06-0070-03

2014-07-14

凌辉（1966-），男，主要从事精细化工产品的研发和管理工作。E-mail：1276174877@qq.com。