CN105176443A - 一种溶剂型橡胶胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种溶剂型橡胶胶粘剂及其制备方法，其重量份配比包括：合成橡胶10～20份，增粘树脂5～30份，硫化剂0.5～1.3份，催化剂0.1～0.5份，混合溶剂40～60份，片状复合粉料0.2～10份，抗迁移剂0.1～5份。具有如下有益效果：1.低毒环保，严格控制混合溶剂的环保型选择，降低了产品的挥发性气味，各项指标符合环保标准要求；2.增塑剂阻隔性能好，通过片状复合粉料、抗迁移剂的协同作用，提高了添加剂在基体中的分散均匀性，在加上主体材料的硫化，大大增加了胶膜的抗增塑剂迁移能力和耐久性。

Description

一种溶剂型橡胶胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种溶剂型橡胶胶粘剂，具体是一种可抑制增塑剂迁移的溶剂型橡胶胶粘剂。本发明还涉及了上述溶剂型橡胶胶粘剂的制备方法。

背景技术

溶剂型橡胶胶粘剂，俗称“万能胶”，主要由热塑性丁苯橡胶或氯丁橡胶、树增粘树脂、有机溶剂、助剂等材料组成，具有制备工艺简单、粘度低、固含量高、适用范围广等特点。主要用于木材、铝塑板、皮革、人造革、塑料、橡胶、金属等软硬材料的粘接，应用领域涉及家居装饰、建筑装潢、家私制造、汽车制造、皮革箱包制品等，深受市场青睐。

但市场上一些被粘接材料，如皮革、人造革、塑料、橡胶等，均含有一定数量的增塑剂，当使用万能胶粘接含有增塑剂的材料时，随着时间的推移，会发生增塑剂向胶膜迁移的现象。这种迁移现象主要发生在增塑制品与胶膜接触的场合，由于增塑剂分子从浓度高的塑化物向另一种聚合物介质迁移，会导致胶膜软化、不干、发粘，从而出现失去粘接效果、材料脱落、起泡等问题，严重影响使用效果，由于人们发现常用的增塑剂，如邻苯二甲酸酯类，具有潜在的致癌危险性，且在使用过程中极易从材料中迁移到环境中或者间接进入人体中，对环境和人体造成安全威胁。

国内外已公开的同类技术很多，比如专利申请号为02115167.9的高粘型SBS无苯毒万能装饰胶，主要通过添加生态树脂、晶核剂等材料，制备的胶粘剂长期存放不变色、且固化结晶速度快；专利申请号为200410046944.9的一种高强度环保型喷胶以及制备方法，由SBS、SIS弹性体、改性用树脂和溶剂组成，具有室温固化快，粘接力强等特点；专利申请号为200910012769.4的溶剂型环保胶粘剂，由6号抽提溶剂油、环己烷、热塑性丁苯橡胶、萜烯树脂、酚醛树脂、二叔丁基甲基苯酚组成，使用的原料无毒无害，因而不会对人体造成危害，成本低，加工简单，气味小，粘接强度高，涂刷性好；专利申请号为200910055117.9的无机晶须改性SBS嵌段共聚物胶粘剂及其制备方法，采用无机晶须改性阴离子聚合SBS嵌段共聚物胶粘剂，粘接强度显著提高，改性工艺条件简便，成本低廉；专利申请号为201110257298.0的SBS万能胶，由热塑性橡胶SBS、达玛树脂、石油树脂C5/C9、松香脂、乙酸乙酯EAC、6#溶剂油、碳酸二甲酯、香精组成，既环保又降低成本，并且各项综合性能均达到标准要求；专利申请号为201210360299.2的热塑性聚烯烃类防水卷材胶粘剂及其制备方法，由氯丁橡胶混炼胶、丁苯橡胶混炼胶、C5石油树脂、C9石油树脂、萜烯酚醛树脂、甲苯、乙酸乙酯和120#溶剂油组成；专利申请号为201310288892.5的一种无苯系物无卤代物环保型SBS接枝改性胶黏剂及其制备方法，包括SBS、环保溶剂、接枝单体、引发剂、分子量调节剂、终止剂、增粘树脂的体系，制备的胶粘剂环保、低毒、粘接强度高、颜色浅、耐水性好、固含量高，克服了SBS型胶粘剂普遍存在含有苯系物和卤代物的毒性大、粘度较低，易渗透，粘接强度低，不易上滚等缺点，且胶黏剂长期存放不变色；专利申请号为201110064893.2的具有除醛功能的环保型氯丁橡胶胶粘剂，主要涉及一种具有除醛功能的环保型氯丁橡胶胶粘剂，适用于室内外装修与家具制造中的各类板材粘接并具有除去各类人造板材释放出的游离甲醛的功能；专利申请号为201310196735.1的一种耐候性好的溶剂型氯丁橡胶胶粘剂及其制备方法，制备的胶粘剂耐热、耐寒性能较好；专利申请号为201110130847.8的一种改性橡胶胶粘剂的制备方法，通过氯丁橡胶和反式异戊橡胶部分交联后与甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸接枝共聚提高其粘接性能及各组分间的相容性。具有合成制备工艺独特、反应条件温和、污染小、适用范围广、贮存稳定性好、粘接强度高、耐水性能好等特点。

上述专利均未提到关于抑制被粘材料中增塑剂迁移的技术，以及相关技术效果。实践证明，使用此类胶粘剂，均会发生增塑剂迁移而影响粘接。因此，制备一种可抑制增塑剂迁移的溶剂型橡胶胶粘剂势在必行。

发明内容

在本发明的目的是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种可抑制增塑剂迁移的溶剂型橡胶胶粘剂，同时也提供了该胶粘剂的制备方法。

本发明是这样实现的，一种溶剂型橡胶胶粘剂，其重量份配比包括：

合成橡胶10～20份

增粘树脂5～30份

硫化剂0.5～1.3份

催化剂0.1～0.5份

混合溶剂40～60份

片状复合粉料0.2～10份

抗迁移剂0.1～5份；

所述的合成橡胶为热塑性丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯橡胶中的至少一种；

所述的增粘树脂为松香、酚醛树脂、松香甘油酯、石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂中的至少一种；

所述的硫化剂为高活性氧化镁、氧化锌中的至少一种；

所述的催化剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、水中的至少一种；

所述的混合溶剂为环己烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮、6#溶剂油中的至少一种；

所述的片状复合粉料为鳞片状锌粉、云母粉、滑石粉的混合物，按重量份配比：鳞片状锌粉∶云母粉∶滑石粉＝0.1～3∶1～5∶0～1；

所述的抗迁移剂为纳米无机粒子、β-环糊精、硅烷偶联剂的混合物，按重量份配比：纳米无机粒子∶β-环糊精∶硅烷偶联剂＝1～2∶0.1～5∶0.1～1，其中纳米无机粒子为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米蒙脱土中的至少一种，硅烷偶联剂为KH-550，KH-560，KH-570、KH-792、A-151、A-171、A-172、KBM-602中的至少一种。

本发明的一种溶剂型橡胶胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

将混合溶剂加入反应釜中，开动电机搅拌，加入增粘树脂、硫化剂、催化剂，搅拌至溶解均匀；然后加入合成橡胶，搅拌至溶解均匀；最后依次加入抗迁移剂、片状复合粉料，混合均匀后出料。

本发明与市场同类产品对比，具有如下有益效果：

1.低毒环保，严格控制混合溶剂的环保型选择，降低了产品的挥发性气味，各项指标符合环保标准要求；

2.增塑剂阻隔性能好，通过片状复合粉料、抗迁移剂的协同作用，提高了添加剂在基体中的分散均匀性，在加上主体材料的硫化，大大增加了胶膜的抗增塑剂迁移能力和耐久性。

具体实施方式

以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

实施例1

将环己烷20份、乙酸乙酯10份、6#溶剂油20份加入反应釜中，开动电机搅拌，加入酚醛树脂10份、松香甘油酯5份、石油树脂5份、萜烯树脂10份、高活性氧化镁0.5份、N-甲基-2-吡咯烷酮0.5份，搅拌至溶解均匀；然后加入热塑性丁苯橡胶20份，搅拌至溶解均匀；最后依次加入纳米二氧化硅1.875份∶β-环糊精2.5份∶硅烷偶联剂KH-5500.625份、鳞片状锌粉0.15份、云母粉0.15份，混合均匀后出料。

实施例2

将乙酸乙酯20份、丙酮20份、6#溶剂油20份加入反应釜中，开动电机搅拌，加入酚醛树脂5份、石油树脂5份、古马隆树脂5份、萜烯树脂5份、氧化锌1.3份、水0.1份，搅拌至溶解均匀；然后加入氯丁橡胶10份，搅拌至溶解均匀；最后依次加入纳米碳酸钙0.328份∶β-环糊精1.64份∶硅烷偶联剂KH-5700.033份、鳞片状锌粉0.085份、云母粉4.099份、滑石粉0.82份，混合均匀后出料。

实施例3

将乙酸甲酯30份、丙酮5份、6#溶剂油10份加入反应釜中，开动电机搅拌，加入松香2.5份、酚醛树脂2.5份、高活性氧化镁0.5份、氧化锌0.3份、N-甲基-2-吡咯烷酮0.3份，搅拌至溶解均匀；然后加入热塑性丁苯橡胶8份、丁腈橡胶2份、聚异丁烯橡胶2份，搅拌至溶解均匀；最后依次加入纳米蒙脱土0.11份∶β-环糊精0.005份∶硅烷偶联剂A-1510.005份、鳞片状锌粉4.445份、云母粉4.445份、滑石粉1.112份，混合均匀后出料。

比较例4

将环己烷20份、乙酸乙酯10份、6#溶剂油20份加入反应釜中，开动电机搅拌，加入酚醛树脂10份、松香甘油酯5份、石油树脂5份、萜烯树脂10份、高活性氧化镁0.5份、N-甲基-2-吡咯烷酮0.5份，搅拌至溶解均匀；然后加入热塑性丁苯橡胶20份，搅拌至溶解均匀后出料。

实施例1～3、比较例4的一种溶剂型橡胶胶粘剂的相关性能测试方法如下：

试验材料为厚度为1.5mm的含有20%增塑剂的人造革、1.5mm的真皮头层皮，厚度为3mm的桦木板，试件固化环境温度25℃，初始强度固化时间为1h，后期强度固化试件为24h、48h、72h、84h。

1.初始剥离强度：表征了胶粘剂的初粘性能，按照GB/T2790-1995《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》进行测试，单位KN/m；

2.后期剥离强度：表征了胶粘剂的后期粘接性能，以及增塑剂迁移后破坏粘接的情况，胶膜完全固化后，随着时间越长，增塑剂的迁移会导致粘接强度下降，按照GB/T2790-1995《胶粘剂180°剥离离强度试验方法挠性材料对刚性材料》进行测试，单位KN/m。

实施例1～3、比较例4的一种溶剂型橡胶胶粘剂性能测试结果如下表1所示。

表1

由上表可以看出，本发明一种溶剂型橡胶胶粘剂与现有技术（比较例4）相比，粘接性能好，抗增塑剂迁移效果明显，可广泛应用于含有增塑剂的塑料、皮革等材料的粘接。

主要原材料名称、技术指标：

1.热塑性丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯橡胶、松香、酚醛树脂、松香甘油酯、石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂，市售，工业级；

2.高活性氧化镁

生产商：日本神岛；

3.氧化锌

供应商：淄博海顺锌业有限公司；

4.N-甲基-2-吡咯烷酮

纯度：≥99.5%；

5.环己烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮、6#溶剂油，市售，工业级；

6.鳞片状锌粉

含量：≥98%

供应商：泰州科创高分子材料有限公司；

7.云母粉

供应商：滁州市宝塔绢云母矿业有限责任公司；

8.滑石粉

供应商：广州亿峰化工科技有限公司；

9.β-环糊精

供应商：济宁佰一化工有限公司；

10.纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米蒙脱土、硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570、KH-792、A-151、A-171、A-172、KBM-60，市售，工业级。

Claims (9)

1.在一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，按重量份配比包括：

合成橡胶10～20份

增粘树脂5～30份

硫化剂0.5～1.3份

催化剂0.1～0.5份

混合溶剂40～60份

片状复合粉料0.2～10份

抗迁移剂0.1～5份。

2.如权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，合成橡胶为热塑性丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯橡胶中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，增粘树脂为松香、酚醛树脂、松香甘油酯、石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂中的至少一种。

4.如权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，硫化剂为高活性氧化镁、氧化锌中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，催化剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、水中的至少一种。

6.如权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，混合溶剂为环己烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮、6#溶剂油中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，片状复合粉料为鳞片状锌粉、云母粉、滑石粉的混合物，按重量份配比：鳞片状锌粉∶云母粉∶滑石粉＝0.1～3∶1～5∶0～1。

8.权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂，其特征之处在于，抗迁移剂为纳米无机粒子、β-环糊精、硅烷偶联剂的混合物，按重量份配比：纳米无机粒子∶β-环糊精∶硅烷偶联剂＝1～2∶0.1～5∶0.1～1，其中纳米无机粒子为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米蒙脱土中的至少一种，硅烷偶联剂为KH-550，KH-560，KH-570、KH-792、A-151、A-171、A-172、KBM-602中的至少一种。

9.如权利要求1所述的一种溶剂型橡胶胶粘剂的制备方法，其特征之处在于，包括以下步骤：将混合溶剂加入反应釜中，开动电机搅拌，加入增粘树脂、硫化剂、催化剂，搅拌至溶解均匀；然后加入合成橡胶，搅拌至溶解均匀；最后依次加入抗迁移剂、片状复合粉料，混合均匀后出料。