一种冷粘型橡胶胶粘剂配方的研制

2018-07-26姬燕飞原晓城

橡塑资源利用 2018年5期

姬燕飞原晓城

（天津市橡胶工业研究所有限公司天津 300384）

胶粘剂在人们的生产生活中发挥着重要作用，广泛应用于木材加工、航空航天、汽车制造、电工电子、土木工程、制鞋、船舶和医疗等行业①。我公司的产品由于需要粘合的部位有很多为不规则粘接面或者不适合模具加热硫化的工况，因此开发一种可以常温自硫化的胶粘剂变得迫在眉睫，基于上述原因我们展开了试验工作。

氯丁橡胶胶粘剂是橡胶型胶粘剂中产量最大应用最为广泛的一个品种，其主体材料结构单元分子式｛-CH2-CCl=CH-CH2-｝n,多数为反式1,4结构，结晶性大，分子结构中带有强极性基团氯，粘接性能优异，耐老化性能极佳。根据氯丁胶的特点制成的胶粘剂还具有耐酸碱、阻燃、结晶速度快内聚能高等优异性能。对金属、非金属均有满意的粘接效果②。作为粘接型氯丁橡胶我们一般选用反式1,4 结构多的基材，其特点是分子排列紧密，结晶速度快、弹性较低粘接力强，选用商品名称CR-244 型橡胶。

1 试验部分

1.1 主要原材料及设备

CR244 山纳合成橡胶有限责任公司，活性氧化镁以色列ICL 集团下属DSP 公司，氧化镁上海敦煌化工厂，防MB 浙江黄岩华星化工厂，硬脂酸博兴华润油脂，N660/N330 天津卡博特，2402增粘树脂工业级，白炭黑青岛罗地亚公司，氧化锌大连氧化锌厂，NA-22 浙江超微细、PAPI、促进剂H、促进剂CZ 河北武强东北助剂化工有限公司。

6 吋开炼机；日本岛津门尼粘度仪；650 千牛电热平板硫化机上海西伟马利橡胶设备有限公司；1000 千牛电子拉力试验机长春科新仪器设备有限公司。

1.2 试样制备

其他组分为PAPI，浅色胶粘剂不使用炭黑，黑色使用N330，N660 适量。

混炼胶及试片硫化先将氯丁胶进行塑炼30遍，每10 遍间隔时间≥12 小时③。标准配方比例进行小试配方配料，在6 吋开炼机上进行混炼，不同胶种掺用的先将胶料进行混合均匀，辊温50±5℃，依次加入氧化镁，促进剂、防老剂、增粘树脂，炭黑等小料，清盘两次，左右割刀各3次，将药粉混炼均匀后加入氧化锌和NA-22，混炼均匀薄通三包两卷，下片。停放12 小时以上进行下片混合溶剂溶解。

生胶与二甲苯为1:4，溶胀12 小时后将胶浆搅拌均匀。粘合样品基材使用3.5mm×250mm×250mm 氯丁胶布。涂刷在经表面处理的粘接物粘接面上（动态使用粘接面可在胶浆中1:2 掺加多元异氰酸酯进行勾兑搅拌均匀以加快胶浆反应速率）室温干燥30min 后再涂刷第二遍胶浆，室温干燥30min 后，胶布从一条边对齐逐渐粘合，以便排气。贴合过程中用木槌砸实，使用未加热的电热平板进行冷压处理，6MPa×5min，取出样品重物加压停放48 小时。进行粘合强度的剥离测试试验。

1.3 分析与测试

每个配方混炼完毕后硫化仪测试参照GB/T1233.1-2000 使用台湾高铁硫化仪测试，力学性能参照 GB/T3690-94 ，粘合性能参照GB/T18946-2003 长春科新仪器设备有限公司1000 千牛电子拉力试验机测试。

2 结果与讨论

2.1 不同硫化体系对硫化仪性能和力学性能的影响

下表为配方的硫化仪性能：(151℃×60min)

由于配方设计基于冷粘设计，热硫化过程中促进剂CZ 和H 的加入及不加这两种促进剂对高温硫化性能的影响差别不是很大，因此不做深入分析考量。

表二配方胶料硫化仪及力学性能

氯丁橡胶硫化对温度敏感所以混炼加工过程中尽量缩短加工时间和炼胶温度，以保证胶料加工过程中的安全性性。在氯丁橡胶配方体系中T10直接关系胶料加工储运过程的安全问题，所以要考虑胶料有恰当的焦烧时间。由上表看出添加防焦剂CRX 的配方焦烧时间明显比不加的时间长至少1 分钟；从扭矩看，促进剂并用后不如单独使用一种促进剂交联程度高；随着活性氧化镁使用份数增加扭矩未出现明显增加现象，但看加入高活性氧化镁的配方硫化速度要比普通氧化镁的时间短，说明活性氧化镁能增加提高配方的交联反应速度。