CN102492382B - 环保型双组份耐高温输送带粘接剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环保型双组份耐高温输送带粘接剂，该粘接剂由A组份和B组份构成，A和B重量份数为，其中A组份为：氯丁橡胶50-100份；甲基丙烯酸10-20份；过氧化苯甲酰0.1-0.3份；对苯二酚0.1-0.2份；烷基苯酸树脂30-70份；活性氧化镁2-10份；氧化锌5-10份；氢氧化铝10-20份；醋酸乙酯200-300份；丁酮200-300份；碳酸二甲酯100-300份；三乙醇胺0.3-0.7份；颜料0.5-1.0份。B组份：多异氰酸酯10-40份；三聚硫氰酸1-5份；醋酸乙酯50-150份；阻聚剂0.1-0.3份。
Description
技术领域
本发明涉及双组份耐高温输送带粘接剂，特别涉及一种环保型
双组份耐高温输送带粘接剂及制备方法。
背景技术
在火力发电厂、炼焦厂、钢铁厂、水泥厂等国家经济命脉企业中的高温物料在整个物料输送中占相当大的比例，且高温物料输送在整个生产过程中又占有举足轻重的位置。迄今为止，高温物料输送带的粘接主要是采用热硫化、机械连结和常温粘接的办法：
热硫化胶粘接是用各种橡胶配以填料硫化剂和促进剂，在高温高压下硫化粘接，不仅费时费力，劳动效率低，而且接头寿命短，缩短了皮带的使用寿命。
机械连结法是采用皮带扣连接，金属片铆接和缝合连接，操作简单速度快、可拆卸，但强度低，接头处挠性差，易损坏滚筒等其它构件，振动、噪音大、有泄漏等。
常温输送带胶粘剂粘接一般是依靠氯丁橡胶自身结晶作用产生粘合力的，胶粘剂的内聚强度低，从在温度超过80℃后，强度下降很低，不能满足企业生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供在氯丁橡胶上接枝羧基，并加入一种促进
剂，加快硫化速度，在高温下提高胶粘强度的一种环保型双组份耐高温输送带粘接剂。
为了实现本发明的目的，特提供一种环保型双组份耐高温输送带粘接剂，该粘接剂由A组份和B组份构成，A和B重量份数为，其中A组份为：氯丁橡胶50-100份；甲基丙烯酸10-20份；过氧化苯甲酰0.1-0.3份；对苯二酚0.1-0.2份；烷基苯酸树脂30—70份；活性氧化镁2-10份； 三乙醇胺 0.3-0.7份； 氧化锌5-10份；氢氧化铝 10-20份；醋酸乙酯200-300份；丁酮200-300份；碳酸二甲酯100-300 份；颜料0.5-1.0份。
B组份：多异氰酸酯10-40份；三聚硫氰酸 1-5份；醋酸乙酯 50-150份；阻聚剂0.1-0.3份。
制备环保型双组份耐高温输送带粘接剂的方法，A组份和B组份制备方法如下：
A组份制备方法：
（1）聚合反应：在安装有冷凝器、锚式十字叶片搅拌器的聚合釜中，将可接枝共聚的低分子量氯丁二烯橡胶在连续搅拌的情况下溶解于预先配制的醋酸乙酯、丁酮和碳酸二甲酯的环保溶剂中；待其完全溶解后，加入甲基丙烯酸。然后将该混合物搅拌速度控制为每分钟80转，并用氮气对聚合釜进行冲洗60分钟；停止氮气流动，继续搅拌，并加热反应器至85℃；10分钟后，加入过氧化苯甲酰进行反应；在反应过程中随时测量粘度，达到1000-1500MPa.s时加入阻聚剂对苯二酚及冷却聚合釜使反应终止；
（2）预反应：将预反应釜清理干净，反应釜中加入100-300重量份的环保溶剂；开动搅拌，缓慢加入活性氧化镁，搅拌混合均匀；在连续加入羟甲基含量和纯度高的烷基苯酸树脂，搅拌溶解；待其完全溶解后，加入三乙醇胺进行反应；保持预反应温度在28-36℃，反应48-72小时后，即可停止搅拌；
（3）混合反应：在混合反应釜中，加入上述（2）步骤中制备的100-300份的烷基苯酸树脂预反应液，开动搅拌；缓慢加入上述（1）步骤中制备的甲基丙烯酸改性的氯丁橡胶反应聚合物，充分搅拌；然后加入氧化锌和氢氧化铝，反应3—4小时制得；
B组份制备方法：
在安装有冷凝器、锚式十字叶片搅拌器的聚合釜中，将多异氰酸酯在连续搅拌的情况下溶解于醋酸乙酯中；待其完全溶解后，加入硫化促进剂三聚硫氰酸，然后将该混合物搅拌速度控制为每分钟80转，在氮气保护下，继续搅拌3-4小时后，当三聚硫氰酸完全溶解无不溶物时加入阻聚剂使反应终止。
与以往技术相比的有益效果：
本发明采用的是2-氯-1，3-丁二烯和甲基丙烯酸在环保溶剂体系下，通过共聚引进羧基与金属氧化物形成一种离子交联的共聚物，同时加入一种低温促进剂，加速金属氧化物与氯丁分子链的反应，从而提高产品的耐温性。带羧基的氯丁胶液在粘接以橡胶和帆布组成的输送带时，常温下能快速交联，并形成内聚力很强的网状结构的胶接层，大大提高其胶接强度。在与橡胶作用过程中，胶液会渗入到橡胶组织内部并发生自聚反应而形成交联结构，它与橡胶分子连接在一起形成聚合物网络（ＩＰＮ）胶接层。在与帆布作用时，由于由尼龙、涤纶、锦纶等纤维组成的帆布是具有高度结晶的聚合物，胶液不象对橡胶那样容易渗透、扩散，但纤维内有－ＯＨ极性基团，在促进剂的作用下，易与羧基产生交联结构，从而与纤维内的极性键形成分子间力，增强了粘接强度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
制备方法：
配方
例1
A组份
氯丁橡胶 100 甲基丙烯酸 15 过氧化苯甲酰 0.15
对苯二酚 0.1 烷基苯酸树脂 50 活性氧化镁 5
三乙醇胺 0.5 氧化锌 6 氢氧化铝 15
醋酸乙酯 200丁酮 250 碳酸二甲酯 180
颜料 0.5
B组份
多异氰酸酯 20 三聚硫氰酸 2 醋酸乙酯 60
阻聚剂 0.1
例2
A组份
氯丁橡胶 100 甲基丙烯酸 20 过氧化苯甲酰 0.16
对苯二酚 0.1 烷基苯酸树脂 60 活性氧化镁 5
三乙醇胺 0.5 氧化锌 6 氢氧化铝 15
醋酸乙酯 200 丁酮 250 碳酸二甲酯 180
颜料 0.5
B组份
多异氰酸酯 20 三聚硫氰酸 2 醋酸乙酯 60
阻聚剂 0.1
两种配方的生产方式相同，以例1为例：
A组份制备方法：
（1）聚合反应：在安装有冷凝器、锚式十字叶片搅拌器的聚合釜中，将100份醋酸乙酯、250份丁酮和100份碳酸二甲酯加入其中，在连续搅拌的情况下加入100份氯丁橡胶；搅拌2小时待其完全溶解后，加入15份甲基丙烯酸。然后将该混合物搅拌速度控制为每分钟80转，并用氮气对聚合釜进行冲洗60分钟；停止氮气流动，继续搅拌，并将反应釜加热至85℃，恒温在85±2℃；10分钟后，加入0.15份过氧化苯甲酰进行反应；在反应过程中随时测量粘度，达到1000-1500MPa.s时加入0.1阻聚剂对苯二酚及冷却聚合釜使反应终止；
（2）预反应：在反应釜中加入100份醋酸乙酯和80份碳酸二甲酯的环保溶剂；开动搅拌，缓慢加入5份活性氧化镁，搅拌混合均匀；然后连续加入高羟甲基含量和高纯度的50份烷基苯酸树脂，搅拌溶解；待其完全溶解后，加入0.5份三乙醇胺进行反应；控制反应温度在28-36℃，反应48-72小时后，即可停止搅拌；
（3）混合反应：在混合反应釜中，加入（2）步骤中制备的235份烷基苯酸树脂预反应液，开动搅拌；缓慢加入上述（1）步骤中制备的545份甲基丙烯酸改性的氯丁橡胶反应聚合物，充分搅拌；然后加入6份氧化锌和15份氢氧化铝，反应3—4小时制得产品A；
B组份制备方法：
在安装有冷凝器、锚式十字叶片搅拌器的聚合釜中，将20份多异氰酸酯在连续搅拌的情况下溶解于60份醋酸乙酯中；待其完全溶解后，加入硫化促进剂三聚硫氰酸，然后将该混合物搅拌速度控制为每分钟80转，在氮气保护下，继续搅拌3-4小时后，当三聚硫氰酸完全溶解无不溶物时加入0.1份阻聚剂使反应终止，得到固化剂B。
性能检测如下表：
| 序号 | 项目名称 | 单位 | 指标 | 实测值 |
| 1 | 游离甲醛 | g/㎏ | ≤0.5 | 无 |
| 2 | 苯 | g/㎏ | ≤5 | 无 |
| 3 | 甲苯+二甲苯 | g/㎏ | ≤200 | 无 |
表一
表二
①理化性能按HG/T 3659-1999《快速粘接输送带用氯丁胶粘剂》标准检验。
②耐热性检验：将粘接好的试片常温下放置24小时，然后放入125±2℃的拉力实验机箱中恒温放置1小时后，按规定测试其强度。具体数值如表二：
环保性性能测试：583—2001《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准检验，结果如表一。
Claims (3)
1.一种环保型双组份耐高温输送带粘接剂，该粘接剂由A组份和B组份构成，A、B组份重量份数如下：
A组份：氯丁橡胶 50-100
甲基丙烯酸 10-20
过氧化苯甲酰 0.1-0.3
对苯二酚 0.1-0.2
烷基苯酸树脂 30—70
活性氧化镁 2-10
氧化锌 5-10
氢氧化铝 10-20
醋酸乙酯 200-300
丁酮 200-300
碳酸二甲酯 100-300
三乙醇胺 0.3-0.7
颜料 0.5-1.0
B组份：多异氰酸酯 10-40
三聚硫氰酸 1-5
醋酸乙酯 50-150
阻聚剂 0.1-0.3。
2.根据权利要求1所述的一种环保型双组份耐高温输送带粘接剂，其特征在于：所述氯丁橡胶为氯丁二烯。
3.制备权利要求1所述的一种环保型双组份耐高温输送带粘接剂的方法，A组份和B组份制备方法如下：
A组份制备方法：
（1）聚合反应：在安装有冷凝器、锚式十字叶片搅拌器的聚合釜中，将可接枝共聚的低分子量氯丁二烯橡胶在连续搅拌的情况下溶解于预先配制的醋酸乙酯、丁酮和碳酸二甲酯的环保溶剂中；待其完全溶解后，加入甲基丙烯酸；然后将该混合物搅拌速度控制为每分钟80转，并用氮气对聚合釜进行冲洗60分钟；停止氮气流动，继续搅拌，并加热反应器至85℃；10分钟后，加入过氧化苯甲酰进行反应；在反应过程中随时测量粘度，达到1000-1500MPa.s时加入阻聚剂对苯二酚及冷却聚合釜使反应终止；
（2）预反应：将预反应釜清理干净，反应釜中加入100-300重量份数的环保溶剂；开动搅拌，缓慢加入活性氧化镁，搅拌混合均匀；再连续加入羟甲基含量和纯度高的烷基苯酸树脂，搅拌溶解；待其完全溶解后，加入三乙醇胺进行反应；保持预反应温度在28-36℃，反应48-72小时，即可停止搅拌；
（3）混合反应：在混合反应釜中，加入上述（2）步骤中制备的100-300份烷基苯酸树脂预反应液，开动搅拌；缓慢加入上述（1）步骤中制备的甲基丙烯酸改性的氯丁二烯反应聚合物，充分搅拌；然后加入氧化锌和氢氧化铝，反应3—4小时后制得A组分；
B组份制备方法：
在安装有冷凝器、锚式十字叶片搅拌器的聚合釜中，将多异氰酸酯在连续搅拌的情况下溶解于醋酸乙酯中，待其完全溶解后，加入硫化促进剂三聚硫氰酸，然后将该混合物搅拌速度控制为每分钟80转，在氮气保护下，继续搅拌3-4小时后，当三聚硫氰酸完全溶解无不溶物时，加入阻聚剂使反应终止。
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