CN101824288B - 一种丁基橡胶组合物及由其生产丁基橡胶粘胶带的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种丁基橡胶组合物及其由生产丁基橡胶粘胶带的方法，以组合物的总重量为基准，其包括如下组份：丁基橡胶基体15％～40％；苯乙烯类热塑性弹性体5％～12％；增塑剂8％～20％；增粘树脂20％～40％；硫化剂0.2％～2％；无机填充剂10％～30％。本发明生产粘胶带的方法是先挤出成型，再进行硫化。由本发明丁基橡胶组合物制备的粘胶带剥离强度高且持粘性好，本发明生产粘胶带的工艺简单、易控，适于推广应用。

Description

一种丁基橡胶组合物及由其生产丁基橡胶粘胶带的方法

技术领域

本发明涉及一种用于生产粘胶带的丁基橡胶组合物以及由该组合物生产粘胶带的方法。

背景技术

丁基橡胶防水密封胶粘带气密性优异，耐高温且低温下的粘结性较好，适用于高分子防水卷材的搭接密封，彩钢板和阳光板工程中接缝处的防水气密以及地铁隧道结构施工缝的密封防水处理等。

众所周知，丁基橡胶用作胶粘剂时最大的缺点是其易冷流，即内聚强度较低，生产过程中必须要通过一系列方法来提高内聚强度也即持粘性指标。除此之外，剥离强度值也是丁基橡胶防水密封胶粘带必须考虑的一个指标。

中国发明专利公开CN101265402A、CN1280158A以及CN1231322A等公开了非硫化型丁基橡胶防水密封胶带，其主要是通过在橡胶中添加补强填料来提高内聚强度，然而，该种胶带在补强材料的加入时硬度增加，初粘性降低，如此在高温特别在夏天实际温度高达70℃左右时，初始剥离强度和长期剥离强度非常低。

另外，现有技术中生产粘胶带的方法例如中国专利公开CN1289812A所记载的方法是首先将丁基橡胶和其它原料在密炼机和捏合机内混炼的同时进行硫化，然后再挤出成型和卷取成胶带。该方法的不足在于：橡胶在密炼机和捏合机内进行硫化，不可避免会导致橡胶凝结结块，易造成生产的不稳定，并且硫化程度和最终性能指标很难甚至无法控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的丁基橡胶组合物，由其制备的粘胶带剥离强度高且持粘性好。

本发明同时还要提供一种粘胶带的生产方法，该方法工艺简单、易控，且所得粘胶带的性能稳定。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种用于制作粘胶带的丁基橡胶组合物，其包括丁基橡胶基体、增塑剂、增粘树脂、硫化剂以及无机填充剂，所述橡胶组合物还包括苯乙烯类热塑性弹性体，以所述丁基橡胶组合物的总重量为基准，所述的各组分的含量如下：

丁基橡胶基体15％～40％；

苯乙烯类热塑性弹性体5％～12％；

增塑剂8％～20％；

增粘树脂20％～40％；

硫化剂0.2％～2％；

无机填充剂10％～30％。

根据本发明，所述丁基橡胶基体为包括其功能化品种在内的各种丁基橡胶，其包括但不限于丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶、马来酸酐改性丁基橡胶、交联丁基橡胶以及星型支化丁基橡胶。

根据本发明，所述苯乙烯类热塑性弹性体是指结构单元之一为苯乙烯的热塑性弹性体。优选地，热塑性弹性体为选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种的组合。

本发明对增塑剂不特别限制，其可以是单体型增塑剂或聚合型增塑剂。优选地，增塑剂为选自邻苯二甲酸酯类化合物、加工油、凡士林、聚酯系聚合型增塑剂、聚醚系聚合型增塑剂以及分子量1000～5000的丁基橡胶或异戊二烯橡胶中的一种或几种的组合。更优选地，所述增塑剂为分子量1000～5000的丁基橡胶或异戊二烯橡胶或者其与加工油的组合。最优选地，作为所述增塑剂的丁基橡胶或异戊二烯橡胶的分子量在1000～3000之间。

本发明的增粘树脂可以为石油树脂、非反应性烷基酚醛树脂及松香树脂中的一种或多种的组合。

本发明对无机填充剂不特别限制，可以使用公知的无机填充剂例如粘土、滑石粉、碳酸钙、活性碳酸钛、碳酸镁、硅酸镁、碳酸锌、二氧化硅、云母、氧化铁、硫酸钙、硫酸铝、炭黑等。这些填料可以单独使用或2种以上并用。

本发明对硫化剂也无特别限制，其可以是例如硫磺、表面处理硫、不溶性硫等硫；二硫代二吗啉、烷基苯酚二硫化物等有机含硫化合物；秋兰姆类硫化剂以及氧化锌等。优选地，硫化剂为硫磺、秋兰姆类以及氧化锌中的一种或几种的组合。

根据本发明的进一步实施方案，所述丁基橡胶组合物还包括占组合物总重量的0.2％～2％的抗氧剂，可以使用公知的抗氧剂例如烷基酚或受阻胺。

本发明提供的又一技术方案是：一种由上述丁基橡胶组合物生产丁基橡胶粘胶带的方法，该方法包括如下步骤：

(1)、将所述组合物的原料物质按配方初步混合，置于螺杆挤出机中，在温度30℃～100℃下混炼、剪切、均化10min～120min后，挤出成型，卷取，得半成品；

(2)、将步骤(1)所得半成品在温度120℃～160℃下进行硫化至硫化完全即得所述粘胶带。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明在丁基橡胶基体中加入特定量的苯乙烯类热塑性弹性体，其在高温下可以熔化成较低粘度的塑性体，起到增塑剂的作用，降低体系的粘度；而在室温时，它具有普通硫化橡胶的高弹性和高强度。因此，由本发明组合物制成的粘胶带不仅具有高的剥离强度，且持粘性特好。

2、本发明采取先挤出成型，再进行硫化的方式生产粘胶带，能够确保硫化的完全，如此可减少生产、运输以及储存过程中胶粘带性能的变化，防止胶粘带在屋面长期高温作用下继续硫化易导致胶带而变硬失去粘性，提高粘胶带的持粘性；此外，本发明方法的工艺流程简单、设备投资和操作费用低，有利于推广应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

一种用于生产丁基橡胶粘胶带的丁基橡胶组合物，以组合物总重量为基准，其由如下组分组成：丁基橡胶24.1％；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物6.0％；加工油15.1％；增粘树脂30.2％；氧化锌0.2％；硫磺0.3％；炭黑9.0％；粘土15.0％；烷基酚抗氧剂0.2％。

实施例2

一种用于生产丁基橡胶粘胶带的丁基橡胶组合物，以组合物总重量为基准，其由如下组分组成：丁基橡胶24.1％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6.0％；加工油10.1％；分子量1000～3000的丁基橡胶5％；增粘树脂30.2％；氧化锌0.2％；硫磺0.3％；炭黑9.0％；粘土15.0％；烷基酚抗氧剂0.2％。

实施例3

本实施例提供一种丁基橡胶粘胶带，其由实施例1的丁基橡胶组合物按照如下方法生产所得：

(1)、将各原料物质加入到螺杆挤出机喂料机中，控制双螺杆挤出机各区段温度，加料段温度为室温～40℃，压缩段90～100，计量段80～90℃，熔体压力为0.2～0.3MPa，主机转速为200～300rpm，加工时间为30min。通过挤出机口模得到胶带、卷取得带状半成品；

(2)、将步骤(1)的半成品置于120～160下，保温硫化3小时获得所述粘胶带。粘胶带的性能参见表1。

实施例4

本实施例提供一种丁基橡胶粘胶带，其是实施例2的丁基橡胶组合物按照与实施例3相同的方法生产所得。

对比例1

本对比例提供一种不含热塑性弹性体的丁基橡胶组合物，以组合物总重量为基准，其由如下组分组成：丁基橡胶30.2％；加工油15.1％；增粘树脂30.2％；氧化锌0.2％；硫磺0.3％；炭黑9.0％；粘土15.0％；烷基酚抗氧剂0.2％。

将该组合物按照与实施例3相同的方法生产得到丁基橡胶粘胶带。粘胶带的性能参见表1。

对比例2

本对比例提供一种丁基橡胶粘胶带，其原料配方与实施例2相同，但采用的是现有技术中的生产工艺(可参见中国专利公开CN1289812A)。粘胶带的性能参见表1。

表1

注：表中性能指标按照JC/T 942-2004标准检测。

从表1可见，实施例3在对比例1的基础上用热塑性弹性体部分替代了丁基橡胶，由于热塑性体弹性体弹性和强度较高，从持粘性、剪切状态粘合性指标来看，都有一定的提高，剪切强度粘合性提高了17.8％；实施例4在实施例3的基础上用部分低分子量丁基橡胶替代了加工油，从剥离强度指标来看，都有一定的提高。而从对比例2来看，尽管其配方组成与实施例4相同，但是由于其并没有后续完全硫化过程，持粘性、剪切状态粘合性、剥离强度指标值都相对较低。由此可见按本发明技术方案提供的丁基橡胶防水密封胶粘带，无论是剥离强度还是持粘性都得到了极大提高，同时生产工艺比较简单、合理，适于推广应用。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于制作粘胶带的丁基橡胶组合物，其包括丁基橡胶基体、增塑剂、增粘树脂、硫化剂以及无机填充剂，其特征在于：所述橡胶组合物还包括苯乙烯类热塑性弹性体，以所述丁基橡胶组合物的总重量为基准，所述的各组分的含量如下：

丁基橡胶基体15％～40％；

苯乙烯类热塑性弹性体5％～12％；

增塑剂8％～20％；

增粘树脂20％～40％；

硫化剂0.2％～2％；

无机填充剂10％～30％。

2.根据权利要求1所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：所述丁基橡胶基体为丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶以及交联丁基橡胶中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：所述苯乙烯类热塑性弹性体为选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物、加工油、凡士林、聚酯系聚合型增塑剂、聚醚系聚合型增塑剂以及分子量1000～5000的丁基橡胶或异戊二烯橡胶中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求4所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：所述增塑剂为分子量1000～5000的丁基橡胶或异戊二烯橡胶或者其与加工油的组合。

6.根据权利要求5所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：作为所述增塑剂的丁基橡胶或异戊二烯橡胶的分子量在1000～3000之间。

7.根据权利要求1所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：所述无机填充剂为粘土、滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、云母以及炭黑中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：所述硫化剂为硫磺、秋兰姆类以及氧化锌中的一种或几种的组合。

9.根据权利要求1所述的丁基橡胶组合物，其特征在于：所述丁基橡胶组合物还包括占组合物总重量的0.2％～2％的抗氧剂。

10.一种由权利要求1至9中任一项所述的丁基橡胶组合物生产丁基橡胶粘胶带的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)、将所述组合物的原料物质按配方初步混合，置于螺杆挤出机中，在温度30℃～100℃下混炼、剪切、均化10min～120min后，挤出成型，卷取，得半成品；

(2)、将步骤(1)所得半成品在温度120℃～160℃下进行硫化至硫化完全即得所述粘胶带。