CN105440975B - 一种丁苯胶乳胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，增粘剂5～6份，抗氧剂0.1～0.6份，稳定剂1～2份，乳化剂3～4份，阻燃剂4～5份，防锈剂2～3份，防霉剂0.5～1份，润滑剂3～5份，大豆纤维15～20份，CSM 9～12份。本发明还提供了该丁苯胶乳胶粘剂的制备方法。本发明提供的丁苯胶乳胶粘剂的粘结强度较高，韧性、耐紫外老化性以及耐油性均较好。

Description

一种丁苯胶乳胶粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种胶粘剂，特别是涉及一种丁苯胶乳胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
丁苯胶乳是由丁二烯和苯乙烯进行乳液共聚合而制成的，按照苯乙烯和丁二烯的比例不同有不同的牌号，根据乳液共聚合的温度不同又有高温(50℃)丁苯乳胶和低温(50℃)丁苯乳胶之分，后者的性能优于前者，后者的强度高、耐寒性好。丁苯胶乳胶粘剂的耐热性和耐老化性均比天然胶乳胶粘剂好，即使老化后也不发黏，不软化，而是变硬。
丁苯乳胶胶粘剂中的大分子链极性小，故粘接强度较差，但是价格便宜，主要用在纸加工上，可用作塑料、橡胶、织物、轮胎帘子线、石棉密封垫圈和建材的胶粘剂，也可用来制作压敏胶。为了提高丁苯胶日胶粘剂的黏着性，可以加入松香、古马隆树脂和多奕酸酯等，能显著提高其黏着性。
在1950年之前，丁苯橡胶在胶粘剂方面只有很有限的应用，但现在已远远超过了天然橡胶胶粘剂的用量。通过同增粘树脂配合，SBR的粘性与内聚性问题已经克服。SBR基胶粘剂具有良好的耐水性和耐老化性，且成本低廉。。
例如，公开号为CN104231947A、公开日为2014.12.24、申请人为鲍宜仿的中国专利申请公开了“一种丁苯橡胶胶粘剂的制备方法”，该产品属于化工领域；该发明是以丁苯橡胶为主要原料，以苯乙烯、己烷、古马隆树脂、防老剂RD、乙二胺、邻苯二甲酸二丁脂为辅料来生产丁苯橡胶胶粘剂，产品外观为无色、透明的液体；由于加入多种辅料，大大提高了本剂的粘接强度和粘接性能，制得的胶粘剂性能良好，在较高温度下，仍具有较高的粘接强度，可广泛用于金属、聚苯乙烯、木材、玻璃、玻璃纸等材料的粘接。不过，该胶粘剂存在一定的缺陷：在提高粘结强度的同时，在韧性、耐紫外老化性、耐油性方面仍然存在不佳的问题。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种丁苯胶乳胶粘剂，其粘结强度较高，韧性、耐紫外老化性以及耐油性均较好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，增粘剂5～6份，抗氧剂0.1～0.6份，稳定剂1～2份，乳化剂3～4份，阻燃剂4～5份，防锈剂2～3份，防霉剂0.5～1份，润滑剂3～5份，大豆纤维15～20份，CSM 9～12份。
优选地，本发明所述增粘剂为松香树脂。
优选地，本发明所述抗氧剂为抗氧剂BHT。
优选地，本发明所述稳定剂为PVP。
优选地，本发明所述乳化剂为阴离子型-非离子型复合乳化剂。
优选地，本发明所述阻燃剂为纳米氢氧化钠或纳米氢氧化镁。
优选地，本发明所述防锈剂为苯甲酸钠。
优选地，本发明所述防霉剂为苯并咪唑类防霉剂。
优选地，本发明所述润滑剂为硅油。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述丁苯胶乳胶粘剂的制备方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种丁苯胶乳胶粘剂的制备方法，其步骤如下：
(1)按大豆纤维切为3mm长，置于质量浓度为16％的氢氧化钠溶液中，浸泡5小时后取出，用去离子水洗涤10分钟，置于真空干燥箱中60℃下干燥4小时，得到碱化大豆纤维备用；
(2)将步骤(1)得到的碱化大豆纤维加入浓度为1mol/L的马来酸酐的水溶液中，90℃下水浴回流反应80分钟，出料后用乙醇洗涤20分钟，置于烘箱中60℃下干燥至恒重，得到马来酸酐接枝大豆纤维备用；
(3)按配方量将丁苯乳液、CSM、步骤(2)得到的马来酸酐接枝大豆纤维加入高混机中1600r/min下混合20分钟，转入双螺杆挤出机中挤出温度为180-200℃、螺杆转速为800r/min下熔融挤出，得到挤出料，将挤出料加入搅拌釜，开启搅拌，边搅拌边加入增粘剂，700r/min下搅拌1小时，加入其它组份后继续搅拌5小时，出料后得到丁苯胶乳胶粘剂。
由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)大豆纤维是一种植物蛋白改性纤维，其模量、强度较好，可起到增强作用，不过其表面存在果胶、半纤维素等杂质，与丁苯基体之间的粘结性较差，因而本发明对大豆纤维先进行碱化处理，除去了其表面的杂质，再通过接枝处理在大豆纤维的分子链上引入了马来酸酐极性基团，大大提高了其与丁苯基体之间的键合能力和粘结咬合能力，从而对丁苯基体起到较好的增强作用，有效提高胶粘剂的粘结强度；此外，大豆纤维中含有带苯环的赖氨酸、苯丙氨酸等芳香族氨基酸，能有效吸收紫外线，因此可有效提高胶粘剂的耐紫外老化性。
2)CSM是氯磺化聚乙烯的英文名，由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化反应制得，具有优异的弹性，在胶粘剂处于被冲击状态时，弹性较好的CSM可起到应力集中作用，钝化裂纹发展，并大幅度吸收冲击能量，显著降低丁苯基体受到的冲击破坏，进而有效提高胶粘剂的冲击强度和韧性；此外，CSM的耐化学药品性、耐油性均较好，因此可有效提高胶粘剂的耐油性。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，松香树脂5.6份，抗氧剂BHT 0.2份，PVP 1份，阴离子型-非离子型复合乳化剂4份，纳米氢氧化镁4.5份，苯甲酸钠2.4份，苯并咪唑类防霉剂0.5份，硅油3.5份，大豆纤维17份，CSM 9.5份。
其制备方法的步骤如下：
(1)按大豆纤维切为3mm长，置于质量浓度为16％的氢氧化钠溶液中，浸泡5小时后取出，用去离子水洗涤10分钟，置于真空干燥箱中60℃下干燥4小时，得到碱化大豆纤维备用；
(2)将步骤(1)得到的碱化大豆纤维加入浓度为1mol/L的马来酸酐的水溶液中，90℃下水浴回流反应80分钟，出料后用乙醇洗涤20分钟，置于烘箱中60℃下干燥至恒重，得到马来酸酐接枝大豆纤维备用；
(3)按配方量将丁苯乳液、CSM、步骤(2)得到的马来酸酐接枝大豆纤维加入高混机中1600r/min下混合20分钟，转入双螺杆挤出机中挤出温度为180-200℃、螺杆转速为800r/min下熔融挤出，得到挤出料，将挤出料加入搅拌釜，开启搅拌，边搅拌边加入松香树脂，700r/min下搅拌1小时，加入其它组份后继续搅拌5小时，出料后得到丁苯胶乳胶粘剂。
实施例2
丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，松香树脂5.4份，抗氧剂BHT 0.3份，PVP 2份，阴离子型-非离子型复合乳化剂3份，纳米氢氧化镁4.4份，苯甲酸钠2.1份，苯并咪唑类防霉剂0.7份，硅油4.5份，大豆纤维19份，CSM 10份。
其制备方法同实施例1。
实施例3
丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，松香树脂5.7份，抗氧剂BHT 0.4份，PVP 1.5份，阴离子型-非离子型复合乳化剂3.5份，纳米氢氧化钠4份，苯甲酸钠3份，苯并咪唑类防霉剂0.9份，硅油5份，大豆纤维20份，CSM 12份。
其制备方法同实施例1。
实施例4
丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，松香树脂6份，抗氧剂BHT 0.1份，PVP 1.4份，阴离子型-非离子型复合乳化剂3.6份，纳米氢氧化钠4.2份，苯甲酸钠2.5份，苯并咪唑类防霉剂0.6份，硅油3份，大豆纤维15份，CSM 10.5份。
其制备方法同实施例1。
实施例5
丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，松香树脂5份，抗氧剂BHT 0.6份，PVP 1.6份，阴离子型-非离子型复合乳化剂3.4份，纳米氢氧化钠4.8份，苯甲酸钠2.7份，苯并咪唑类防霉剂0.8份，硅油4.4份，大豆纤维18份，CSM 9份。
其制备方法同实施例1。
实施例6
丁苯胶乳胶粘剂，其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，松香树脂5.5份，抗氧剂BHT 0.5份，PVP 1.2份，阴离子型-非离子型复合乳化剂3.9份，纳米氢氧化镁5份，苯甲酸钠2份，苯并咪唑类防霉剂1份，硅油4份，大豆纤维16份，CSM 11份。
其制备方法同实施例1。
经测试，实施例1-6以及对比例的各项性能列于下表，其中，
对比例为公开号为CN104231947A的中国专利；
粘结强度采用万能拉伸试验机，参考GB/T 2791-1995T测试；
韧性参考GB/T 1843-2008测试各胶粘剂胶膜的冲击强度，冲击强度越高表明韧性越好；
耐紫外老化性参考GB/T 2409-1989测试各胶粘剂胶膜的黄变指数，黄变指数越低表明耐紫外老化性越好；
耐油性测试过程为：将各胶粘剂胶膜分别浸泡于汽油和植物油中，72小时后取出，测试其剪切强度变化率，剪切强度变化率＝(浸泡前剪切强度-浸泡后剪切强度)/浸泡前剪切强度×100％。
由上表可见，本发明实施例1-6的粘结强度稍强于对比例，冲击强度明显高于对比例，黄变指数、汽油剪切强度变化率以及植物油剪切强度变化率则明显低于对比例，表现出较好的韧性、耐紫外老化性和耐油性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种丁苯胶乳胶粘剂，其特征在于：其组份以及重量份数为：丁苯乳液100份，松香树脂5～6份，抗氧剂BHT 0.1～0.6份，稳定剂1～2份，乳化剂3～4份，阻燃剂4～5份，防锈剂2～3份，防霉剂0.5～1份，润滑剂3～5份，大豆纤维15～20份，CSM 9～12份；
其制备方法包括以下步骤：
(1)按大豆纤维切为3mm长，置于质量浓度为16％的氢氧化钠溶液中，浸泡5小时后取出，用去离子水洗涤10分钟，置于真空干燥箱中60℃下干燥4小时，得到碱化大豆纤维备用；
(2)将步骤(1)得到的碱化大豆纤维加入浓度为1mol/L的马来酸酐的水溶液中，90℃下水浴回流反应80分钟，出料后用乙醇洗涤20分钟，置于烘箱中60℃下干燥至恒重，得到马来酸酐接枝大豆纤维备用；
(3)按配方量将丁苯乳液、CSM、步骤(2)得到的马来酸酐接枝大豆纤维加入高混机中1600r/min下混合20分钟，转入双螺杆挤出机中挤出温度为180-200℃、螺杆转速为800r/min下熔融挤出，得到挤出料，将挤出料加入搅拌釜，开启搅拌，边搅拌边加入松香树脂，700r/min下搅拌1小时，加入其它组份后继续搅拌5小时，出料后得到丁苯胶乳胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种丁苯胶乳胶粘剂，其特征在于：所述稳定剂为PVP。
3.根据权利要求1所述的一种丁苯胶乳胶粘剂，其特征在于：所述乳化剂为阴离子型-非离子型复合乳化剂。
4.根据权利要求1所述的一种丁苯胶乳胶粘剂，其特征在于：所述阻燃剂为纳米氢氧化钠或纳米氢氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种丁苯胶乳胶粘剂，其特征在于：所述防锈剂为苯甲酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种丁苯胶乳胶粘剂，其特征在于：所述防霉剂为苯并咪唑类防霉剂。
7.根据权利要求1所述的一种丁苯胶乳胶粘剂，其特征在于：所述润滑剂为硅油。
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