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橡胶胶黏剂的分类与性能

发布时间:2017-07-05 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:560

虽然几乎所有的天然与合成橡胶都可用来制备胶黏剂,但其性能均不相同。橡胶胶黏剂主要分为两大类,即结构型和非结构型橡胶胶黏剂。结构型橡胶胶黏剂又分为溶剂胶液型和胶膜胶带型,多为复合体系;非结构型橡胶胶黏剂大体分为溶液型和乳液型两大类。橡胶胶液又分为硫化型和非硫化型两种。硫化型橡胶胶黏剂是在塑炼后的生橡胶中加入硫化剂、硫化促进剂、增黏剂、补强剂、防老剂等配合剂,并经混炼后溶于有机溶剂而制得。将生橡胶塑炼后,直接溶于有机溶剂中,就可制得非硫化型橡胶胶黏剂,如天然橡胶、环化橡胶、再生橡胶等。橡胶的特点是高弹性、粘接时成膜性能良好、胶膜富于柔韧性,因而使胶膜具有优异的耐屈挠性、抗震性和蠕变性能,所制得的胶黏剂适用于动态下部件的胶接和不同热膨胀系数材料之间的粘接,在飞机制造、汽车制造、建筑、轻工、橡胶制品加工等部门得到广泛的应用。

橡胶胶黏剂的品种和种类繁多,大体上可将其分为氯丁橡胶(包括乳液型、混配型和接枝型)、天然胶乳、天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶丁腈橡胶、羧基或改性丁腈橡胶、聚硫橡胶等胶黏剂种类,分述如下。

(1)氯丁橡胶(CR)胶黏剂氯丁橡胶胶黏剂有溶剂型、乳液型和无溶剂液体型,溶剂型又分为混配型和接枝型。混配型包括纯CR胶黏剂和含填料的CR胶黏剂,以及树脂改性的CR胶黏剂。接枝型是氯丁橡胶与甲基丙烯酸甲酯等单体溶液接枝共聚的胶黏剂。目前仍以溶剂型氯丁橡胶胶黏剂用之最多,但应采取措施减少毒害和污染,符合环保要求。乳液型氯丁胶黏剂无毒不燃,安全无害,价格低廉,但需改进性能,加快干燥速度,提高初粘力,扩大应用。

(2)天然胶乳胶黏剂天然胶乳很久以前就被用作胶黏剂,其特点是固含量高、成膜性好,可随意调节黏度等,但其耐老化性、耐油性、耐化学药品性、耐温性、抗冻性差。天然胶乳胶黏剂的内聚力大、自黏性高,但由于其大分子链极性小,故与被粘物,尤其是极性大的被粘物黏着性差。该类胶黏剂主要用来粘接建材、皮革、纸张、木材、聚氨酯泡沫塑料等材料,在汽车内部装饰和制鞋工业中也有较多的应用,亦可以用来制作压敏胶。

(3)天然橡胶胶黏剂天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,为一种结晶性橡胶,具有优良的弹性、较高的机械强度、较好的电绝缘性和低温性,缺点是耐油、耐溶剂性差、不耐高温和老化。广泛用于橡胶、皮革、织物、金属和造纸的粘接。

为了改善天然橡胶胶黏剂的性能,常常采用氯化、接枝、共聚和树脂改性等方法。经改性后的天然橡胶胶黏剂具有许多优良的性能与更为广泛的应用领域。氯化橡胶可用于橡胶与铸铁、钢、铝合金、镁及其他金属的粘接和与皮革、织物、木材的材料的粘接;接枝、嵌段共聚橡胶用于天然橡胶与合成橡胶、皮革、PVC、织物和金属的粘接,也可用于聚丙烯的粘接,在制鞋和轮胎工业中用量很大;树脂改性的天然橡胶对纤维、橡塑、皮革和金属等具有优良的粘接性能。

(4)丁苯橡胶胶黏剂丁苯橡胶是以丁二烯和苯乙烯为单体,通过乳液或溶液聚合而制得的共聚弹性体。乳液聚合丁苯橡胶简称乳聚丁苯橡胶,早期乳聚丁苯橡胶的名称来自1933年德国的丁苯橡胶(Buna-S), Buna是指钠催化的聚丁二烯,S即苯乙烯作为共聚体。自1961年后统称为SBR。丁苯橡胶耐磨、耐热、耐老化性能优良,价格低廉,早己在胶黏剂方面获得了成功的应用。丁苯橡胶胶黏剂(styrene-butadiene rubber adhesives)主要分为溶剂型和乳液型,具有各自的特点和不同的用途,广泛应用于建筑、汽车、电子、家具、电气等行业。溶剂型丁苯橡胶胶黏剂是由固体丁苯橡胶溶于适当的溶剂,再配合其他助剂而制得。

乳液型丁苯橡胶胶黏剂是由丁苯胶乳及其改性胶乳、增黏剂、增塑剂、填充剂、增稠剂、稳定剂、消泡剂等配制而成。其主要特点为:①以水为分散介质,无毒、不燃,无环境污染、无火灾危险、无健康危害;②苯乙烯结合量较低的丁苯胶乳弹性较高,热塑性较低;③不需进一步硫化也可产生较高的强度和抗蠕变性能;④使用方便,清洗容易,价格低廉;⑤稳定性较好黏黏度变化不大,但低温下会产生冻结。

(5)丁基橡胶胶黏剂丁基橡胶(butyrubber)是异丁烯与少量(<3%)异戊二烯共聚而得的合成橡胶。丁基橡胶全部由碳氢元素组成,吸水性非常小。主链上连着许多侧基,体积不大,间隔规律,使其大分子排列整齐紧密,因而具有很低的透气性。由于仅含少量的双键,故其耐老化性、耐臭氧性、耐热性优良。由于分子中含有双键少,可经硫化而形成交联结构,故适宜作胶黏剂。丁基橡胶胶黏剂主要用于粘接各种织物、丁基橡胶、其他橡胶和热塑性塑料等,亦可用于丁基橡胶制品及其与金属、塑料、橡胶等的粘接。

(6)丁腈橡胶胶黏剂丁腈橡胶(nitrile rubber)是丁二烯丙烯腈的共聚物,根据丙烯腈含量不同,产品主要有丁腈橡胶-18、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-40 3种,胶黏剂多用丁腈橡胶-40。丁腈橡胶用改性环氧树脂酚醛树脂聚酰亚胺等能制成强度高、韧性大、耐热好的结构胶黏剂。1939年在高腈含量的丁腈橡胶中引入羧基,开发出羧基丁腈橡胶,显著地提高了粘接性能,尤以端羧基液体丁腈橡胶效果更好,它与环氧树脂或酚醛树脂配合,可制造出航空工业用的高性能结构胶黏剂。以丁二烯、丙烯腈及甲基丙烯酸合成的丁腈胶乳和羧基丁腈胶乳,可用于制备水基胶黏剂,除保持了丁腈橡胶的优异性能外,还具有安全不燃、无毒害、不污染环境等特点。

(7) SBS胶黏剂SB S是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯类热塑性弹性体的简称,又称为热塑性丁苯橡胶。SBS溶解性好,且与很多聚合物相容,无需塑炼与混炼,不用高温高压硫化,非常适宜制备多种胶黏剂和密封剂,如接触型胶黏剂、接枝型胶黏剂、乳液型胶黏剂、压敏胶黏剂、热熔压敏胶黏剂、热熔胶黏剂、密封胶等。

(8)聚硫橡胶胶黏剂聚硫橡胶是一种类似橡胶的多硫乙烯基树脂,其性能介于合成橡胶与热塑性塑料之间。主要用于织物与金属、橡胶、皮革等材料的粘接,也常用来制胶黏带和密封材料。

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