CN105602476A - 用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物、包含其的氯丁溶剂胶组合物及氯丁溶剂胶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物，包括混合溶剂和增溶助剂，其中，混合溶剂包括51～70％的碳酸二甲酯、12～35％的环己烷及11～19％的丁酮；增溶助剂选自N-乙基-2-吡咯烷酮、N-正丙基-2-吡咯烷酮、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。本发明还提供了一种氯丁溶剂胶组合物及由其所得的氯丁溶剂胶。本发明提供的溶剂组合物不含有苯系溶剂，且避免了使用大量烃类溶剂，能降低所得氯丁溶剂胶的毒性和污染隐患，符合环保行业标准要求，还能降低生产成本。本发明提供的氯丁溶剂胶各项指标均符合国家标准要求，且毒性和污染隐患更小，对人体和环境的危害明显降低。

Description

用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物、包含其的氯丁溶剂胶组合物及氯丁溶剂胶

技术领域

本发明涉及氯丁溶剂胶领域，具体涉及一种用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物、包含所述溶剂组合物的氯丁溶剂胶组合物以及由所述氯丁溶剂胶组合物为原料所得的氯丁溶剂胶。

背景技术

氯丁溶剂胶是一种粘合能力较强、应用面很广的粘合剂，如进行皮革、纸板、陶瓷、木材、金属、织物、人造板、混凝土、泡沫塑料等材质的自粘或互粘，具有初粘力大、容易结晶、内聚强度大、耐油耐水、优良的抗冲击性等特点，但对环境也有一定的污染。如公开号为CN1037166的发明专利，该发明专利中配方组分为(重量百分比)：A90氯丁胶片13.27％，天然橡胶1.47％，210树脂5.16％，松香0.29％，古马隆树脂0.147％，甲苯64.923％，120号汽油14.71％，该配方中使用了大量甲苯溶剂，对环境及使用者的健康危害较大。根据中华人民共和国环境保护行业标准《HJT220-2005》所述，在溶剂型建筑用胶粘剂中苯的限量值为2g/kg，甲苯和二甲苯的总限量值为2g/kg。

美国联邦环保署已经豁免碳酸二甲酯为非VOC物质，认定其基本不参加光化学反应，说明碳酸二甲酯对环境的影响相当小，符合低毒理念。因此，碳酸二甲酯开始被用作粘合剂溶剂。如公开号为CN1952031的发明专利，该发明专利中混合溶剂的配方为(按质量分)：130#溶剂油100份、碳酸二甲酯0-70份、醋酸丁酯或乙酸乙酯0-80份、甲基环己烷或环己烷30-60份、丁酮或戊酮0-90份。又如公开号为CN103497704的发明专利，采用的溶剂体系为甲基环戊烷、6#溶剂油、乙酸乙酯和碳酸二甲酯。以上混合溶剂中，采用了少量的碳酸二甲酯，最大添加量仅为35％，其余主要为烷烃成分，大量使用烃类溶剂容易引发光化学反应，产生臭氧，引发光化学污染。而且甲基环戊烷价格较高，生产成本较大。

发明内容

为克服现有氯丁溶剂胶技术中溶剂毒性大、污染隐患严重等缺陷，本发明的目的之一是提供一种不含“三苯”且烃类溶剂用量小的用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物。

本发明的又一目的是提供一种包含所述溶剂组合物的氯丁溶剂胶组合物。

本发明的再一目的是提供一种由所述氯丁溶剂胶组合物所得的氯丁溶剂胶。

本发明提供的用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物，包括质量比为40～75:0.1～5的混合溶剂和增溶助剂，其中，所述混合溶剂按质量百分比包括51～70％的碳酸二甲酯、12～35％的环己烷及11～19％的丁酮；所述增溶助剂选自N-乙基-2-吡咯烷酮、N-正丙基-2-吡咯烷酮、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。

优选地，所述溶剂组合物包括质量比为60～75:1～3的混合溶剂和增溶助剂。

本发明提供的氯丁溶剂胶组合物，按质量份包括以下成分：

其中，所述混合溶剂按质量百分比包括51～70％的碳酸二甲酯、12～35％的环己烷及11～19％的丁酮；所述增溶助剂选自N-乙基-2-吡咯烷酮、N-正丙基-2-吡咯烷酮、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。

优选地，所述氯丁溶剂胶组合物按质量份包括以下成分：

所述氯丁溶剂胶组合物中的氯丁橡胶、增粘树脂、金属氧化物、防老剂等成分可以采用本领域常用的任意种类或型号，包括但不限于以下示例：

其中，所述氯丁橡胶可选自CR2441、CR2442、CR2443氯丁橡胶中的一种或多种。

其中，所述增粘树脂可选自对叔丁基苯酚甲醛树脂、萜烯树脂、古马隆树脂中的一种或多种。

其中，所述金属氧化物可选自氧化镁、氧化锌中的一种或者两种。

其中，所述防老剂可选自2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(2246防老剂)、2,6-二叔丁基对甲酚(264防老剂)、N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺(4020防老剂)中的一种或多种。

所述氯丁溶剂胶组合物中，蒸馏水为催化剂作用，用于催化促进增粘树脂与金属氧化物之间的鳌合反应。

本发明还提供了一种氯丁溶剂胶，以上述技术方案任一项所述的氯丁溶剂胶组合物为原料制备所得。

所述氯丁溶剂胶的制备方法可采用现有的氯丁溶剂胶制备方法；优选地，所述氯丁溶剂胶经以下过程制备所得：

(1)将50～70％质量的混合溶剂、增粘树脂、蒸馏水及金属氧化物混合1～8h得混合物；

(2)将步骤(1)所得混合物与剩余混合溶剂、增溶助剂、防老剂及氯丁橡胶在40～80℃下混合搅拌6～24h。

其中，各个步骤中加料顺序没有限定，可以任意顺序添加至混合容器中，也可以多种物料一起添加至混合容器中。

尽管碳酸二甲酯已被证实可用作氯丁溶剂胶的溶剂成分之一，但本发明人发现，当混合溶剂中碳酸二甲酯比例增加时，溶剂对橡胶树脂的溶解性不足，所得的胶粘剂产品容易分层，剥离强度等指标无法满足氯丁溶剂胶应用需求，限制了碳酸二甲酯在混合溶剂中的比例，因此需要大量的烃类溶剂如溶剂油等来溶解橡胶树脂。本发明人还发现，在碳酸二甲酯的混合溶剂中添加少量增溶助剂可有效改善碳酸二甲酯的极性，使碳酸二甲酯能够更好地与橡胶树脂相溶，增强了碳酸二甲酯的溶解能力，大大提升了碳酸二甲酯在混合溶剂中的用量，可避免使用大量的烃类溶剂，制备的氯丁溶剂胶各项制备均能符合应用要求。

本发明提供的用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物不含有苯系溶剂，并且烃类溶剂用量少，降低了所得氯丁溶剂胶的毒性和污染隐患，符合中华人民共和国环境保护行业标准的要求，还能有效降低生产成本。本发明提供的氯丁溶剂胶各项指标均符合国家标准要求，粘结效果好，且毒性和污染隐患更小，对人体和环境的危害明显降低，具有广阔的应用前景。

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，下面将进一步描述本发明的示例性实施例的技术方案。

以下实施例中，所述原料如无特殊说明均为市售产品，所述操作如无特殊说明均为本领域常规操作。

实施例1低毒环保氯丁溶剂胶的制备

成分组成(按质量份)：碳酸二甲酯37份，环己烷20份，丁酮10份，N-乙基-2-吡咯烷酮1.5份，CR2441氯丁橡胶18份，2402酚醛树脂8份，氧化镁2份，蒸馏水0.2份，2246防老剂0.1份。

制备过程：先将增粘树脂、70wt％的混合溶剂、蒸馏水、金属氧化物混合预反应4h，然后加入的剩余混合溶剂、增溶助剂、防老剂、氯丁橡胶等，在50℃条件下搅拌8.5h即得成品。

经过检测，所得低毒环保的氯丁溶剂胶48h剥离强度达到2850N/m，稳定性好，符合应用要求。

实施例2低毒环保氯丁溶剂胶的制备

成分组成(按质量份)：碳酸二甲酯45份，环己烷18份，丁酮8份，N-正丙基-2-吡咯烷酮2份，CR2441氯丁橡胶20份，2402酚醛树脂6份，T90萜烯树脂2份，氧化锌2.2份，蒸馏水0.2份，264防老剂0.1份。

制备过程：先将增粘树脂、60wt％的混合溶剂、蒸馏水、金属氧化物混合预反应4h，然后加入的剩余混合溶剂、增溶助剂、防老剂、氯丁橡胶等，在45℃条件下搅拌12h即得成品。

经过检测，所得低毒环保的氯丁溶剂胶48h剥离强度达到2700kN/m，稳定性好，符合应用要求。

实施例3低毒环保氯丁溶剂胶的制备

成分组成(按质量份)：碳酸二甲酯39份，环己烷15份，丁酮10份，碳酸甲乙酯2份，CR2442氯丁橡胶22份，2402酚醛树脂6份，T90萜烯树脂2份，古马隆树脂2份，氧化镁2.2份，蒸馏水0.2份，4020防老剂0.1份。

制备过程：先将增粘树脂、65wt％的混合溶剂、蒸馏水、金属氧化物混合预反应4h，然后加入的剩余混合溶剂、增溶助剂、防老剂、氯丁橡胶等，在45℃条件下搅拌14h即得成品。

经过检测，所得低毒环保的氯丁溶剂胶48h剥离强度达到2950kN/m，符合应用要求。

实施例4低毒环保氯丁溶剂胶的制备

成分组成(按质量份)：碳酸二甲酯42份，环己烷19份，丁酮11份，N-乙基-2-吡咯烷酮1份，N-正丙基-2-吡咯烷酮0.5份，CR2441氯丁橡胶12份，CR2442氯丁橡胶12份，2402酚醛树脂6份，T90萜烯树脂4份，氧化镁2份，蒸馏水0.2份，2246防老剂0.1份。

制备过程：先将增粘树脂、70wt％的混合溶剂、蒸馏水、金属氧化物混合预反应4h，然后加入的剩余混合溶剂、增溶助剂、防老剂、氯丁橡胶等，在40℃条件下搅拌12h即得成品。

经过检测，所得低毒环保的氯丁溶剂胶48h剥离强度达到2900kN/m，符合应用要求。

实施例5低毒环保氯丁溶剂胶的制备

成分组成(按质量份)：碳酸二甲酯40份，环己烷14份，丁酮12份，N-乙基-2-吡咯烷酮1份，碳酸甲乙酯1份，CR2441氯丁橡胶10份，CR2442氯丁橡胶10份，2402酚醛树脂8份，T90萜烯树脂2份，古马隆树脂2份，氧化锌1.9份，蒸馏水0.2份，264防老剂0.1份。

制备过程：先将增粘树脂、65wt％的混合溶剂、蒸馏水、金属氧化物混合预反应4h，然后加入的剩余混合溶剂、增溶助剂、防老剂、氯丁橡胶等，在40℃条件下搅拌12h即得成品。

经过检测，所得低毒环保的氯丁溶剂胶48h剥离强度达到2800kN/m，符合应用要求。

对比例1

除不加入增溶助剂外其他步骤同实施例1，所得氯丁溶剂胶48h剥离强度达到1050kN/m，且胶液出现分层现象，溶剂不能完全溶解橡胶，出现胶状物沉淀，不符合应用要求。

对比例2

除不加入增溶助剂外其他步骤同实施例2，所得氯丁溶剂胶48h剥离强度达到950kN/m，且胶液出现分层现象，溶剂不能完全溶解橡胶，出现胶状物沉淀，不符合应用要求。

对比例3

除不加入增溶助剂外其他步骤同实施例3，所得氯丁溶剂胶48h剥离强度达到1150kN/m，且胶液出现分层现象，溶剂不能完全溶解橡胶，出现胶状物沉淀，不符合应用要求。

对比例4

除不加入增溶助剂外其他步骤同实施例4，所得氯丁溶剂胶48h剥离强度达到1000kN/m，且胶液出现分层现象，溶剂不能完全溶解橡胶，出现胶状物沉淀，不符合应用要求。

对比例5

除不加入增溶助剂外其他步骤同实施例5，所得氯丁溶剂胶48h剥离强度达到950kN/m，且胶液出现分层现象，溶剂不能完全溶解橡胶，出现胶状物沉淀，不符合应用要求。

虽然为了说明本发明，已经公开了本发明的优选实施方案，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离权利要求书所限定的本发明构思和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改、添加和替换。

Claims (10)

1.一种用于氯丁溶剂胶的溶剂组合物，其特征在于，包括质量比为40～75:0.1～5的混合溶剂和增溶助剂，其中，所述混合溶剂按质量百分比包括51～70％的碳酸二甲酯、12～35％的环己烷及11～19％的丁酮；所述增溶助剂选自N-乙基-2-吡咯烷酮、N-正丙基-2-吡咯烷酮、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的溶剂组合物，其特征在于，所述混合溶剂和所述增溶助剂的质量比为60～75:1～3。

3.一种氯丁溶剂胶组合物，其特征在于，按质量份包括以下成分：

其中，所述混合溶剂按质量百分比包括51～70％的碳酸二甲酯、12～35％的环己烷及11～19％的丁酮；所述增溶助剂选自N-乙基-2-吡咯烷酮、N-正丙基-2-吡咯烷酮、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的氯丁溶剂胶组合物，其特征在于，按质量份包括以下成分：

5.根据权利要求3或4所述的氯丁溶剂胶组合物，其特征在于，所述氯丁橡胶选自CR2441、CR2442、CR2443氯丁橡胶中的一种或多种。

6.根据权利要求3或4所述的氯丁溶剂胶组合物，其特征在于，所述增粘树脂选自对叔丁基苯酚甲醛树脂、萜烯树脂、古马隆树脂中的一种或多种。

7.根据权利要求3或4所述的氯丁溶剂胶组合物，其特征在于，所述金属氧化物选自氧化镁、氧化锌中的一种或者两种。

8.根据权利要求3或4所述的氯丁溶剂胶组合物，其特征在于，所述防老剂选自2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺中的一种或多种。

9.一种氯丁溶剂胶，其特征在于，以权利要求3-8任一项所述的氯丁溶剂胶组合物为原料。

10.根据权利要求9所述的氯丁溶剂胶，其特征在于，以权利要求3-8任一项所述的氯丁溶剂胶组合物为原料经以下过程制备所得：

(1)将50～70％质量的混合溶剂、增粘树脂、蒸馏水及金属氧化物混合1～8h得混合物；

(2)将步骤(1)所得混合物与剩余混合溶剂、增溶助剂、防老剂及氯丁橡胶在40～80℃下混合搅拌6～24h。