CN110205063B - 防化胶粘剂、制备方法及其压敏胶布 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防化应急修理胶粘剂、制备方法及其压敏胶布新用途。所述胶粘剂组分及质量比：SIS 58～62%；SBS 38～42%；萜烯树脂78～82%；氢化松香19～21%；C5石油树脂19～21%；邻苯二甲酸二丁酯（DBP）38～42%；环烷油9～11%；防老剂264 0.01～2%。制备时在常温常压下先将SIS和SBS与DBP和环烷油在三口瓶内预混，24小时溶胀后升温160℃～170℃，通氮气保护，搅拌混溶2小时，趁热出料。本发明还涉及所述胶粘剂制作的防毒用的压敏胶布。该压敏胶布使用便捷，防毒性能好。

Description

防化胶粘剂、制备方法及其压敏胶布

技术领域

本发明涉及胶粘剂、制备方法及其压敏胶布。

背景技术

在战场条件下，军队装备一旦被枪弹击穿，将失去原有的密封和防毒性能。有的装备用橡胶制成，有的配套有大量橡胶制品。如隔绝式防毒衣、淋浴车水囊、各种气囊等。战场条件下，这些装备容易被挂裂、刺破或打穿，直接影响作战任务的完成。这些装备的修理难度大、要求高、时限紧。以防毒衣为例，修理后不仅要有良好的剥离强度，还要符合战场防军用毒剂渗透的能力。防毒衣材料由丁基橡胶压在布料上制成，而丁基橡胶是以异丁烯为主体和少量异戊二烯首尾结合的共聚物高分子。丁基橡胶的不饱和度较低，约为天然橡胶的五十分之一；耐热耐候性好、耐酸碱和极性溶剂性强、自粘和互粘性差；气透性小，气透系数0.6×10⁸，约为天然橡胶的二十分之一。这些特点使其具有良好的防毒性能和储存性能。但正是这些特点，传统溶剂型胶粘剂修理防毒衣硫化时间长、需较高温度，粘接效果差。加之由于体型差异等原因，在军事训练和战场条件下损坏的防毒衣不容易及时更换。

现有维修器材一般供专门的修理人员使用，其工具和使用程序较多，通过复杂工艺专门生产的需硫化的胶粘剂储存时间比较短，硫化时需要加热保温设备或烘箱，硫化时间一般在8小时以上，才能达到国家标准规定的剥离强度和防芥子气毒剂液滴渗透要求。国内虽有压敏胶的研究报道，但用于修补防毒衣的剥离强度实测指标低，难以满足战时部队遂行任务的需求。

发明内容

为了解决现有技术抢修设备多、程序复杂和修理时间长的问题，本发明提供了一种防化装备应急修理用胶粘剂。

本发明另外提供了所述胶粘剂的制备方法。

本发明还提供了所述胶粘剂制备的的丁基压敏胶布及其制备和使用方法。

具体地，本发明提供了一种防化应急修理胶粘剂，按质量比该胶粘剂由以下组分组成：

SIS 58～62

SBS 38～42

萜烯树脂 78～82

氢化松香 19～21

C5石油树脂 19～21

邻苯二甲酸二丁酯 38～42

环烷油 9～11

264号防老剂 0.01～2。

优选地，所述胶粘剂按质量比组分组成：

SIS 60

SBS 40

萜烯树脂 80

氢化松香 20

C5石油树脂 20

邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 40

环烷油 10

264号防老剂 1

本发明所用热弹性塑性体材料SBS和SIS均由岳阳石化总厂市场购买，其中SBS的型号为802。

本发明还提供了一种制备所述胶粘剂的方法。该方法特征在于，先将SIS和SBS与DBP和环烷油在三口瓶内预混，24小时溶胀后升温160℃～170℃，通氮气保护下搅拌混溶2小时，趁热出料，冷却后即得淡黄色半透明粘弹体，软化点80℃～90℃。

本发明还进一步提供了所述胶粘剂制作压敏胶布的制备方法和压敏胶布的使用方法。压敏胶布的制备方法，其特征是将制作防毒衣的丁基胶布用无水乙醇擦拭，进行表面预处理后，将所述胶粘剂热熔涂布于丁基胶布上面，然后在涂布的胶粘剂薄层上覆以隔离纸，卷、切制成产品；使用时，要保证实际胶粘贴合宽度大于5mm，在比较寒冷的温度下使用时，与防毒衣粘接后，用装入开水的水杯熨烫1分钟或用打火机烘热粘接面30s。

具体实施方式

从以下说明性实施例将进一步理解本发明。

实施例1

在常温常压下，称取SIS 600g，SBS 400g，萜烯树脂 800g，氢化松香 200g，C5石油树脂 200g，邻苯二甲酸二丁酯（DBP）400g，环烷油 100g，264号防老剂10g。

先将称取的SIS、SBS与邻苯二甲酸二丁酯即DBP和环烷油在三口瓶内预混，24小时溶胀后升温160℃～170℃，通氮气保护下加入称取的剩余原料搅拌混溶2小时，趁热出料，冷却后即得淡黄色半透明粘弹体，软化点80℃～90℃。

将制得的上述胶粘剂加热至130℃～150℃，并均匀涂布于防毒衣丁基胶布上，同时覆以不透明的隔离纸，通过切、卷等工序制成具有一定宽度卷状胶黏带，发至防毒衣使用人员携带备用。

上述胶黏带涂布前的热熔加热步骤，也可用甲苯代替，即将胶粘剂用甲苯溶解成一定粘度的胶液，室温下涂布在丁基胶布上，晾置0.5h～1h。再覆以隔离纸，然后切、卷加工成具有一定宽度的胶黏带备用。

当防毒衣出现破损时，用无水乙醇擦拭破损表面，晾置10min，剪切上述胶黏带使之成为大布丁。大布丁比破洞边缘至少多出5mm以上，揭去隔离纸，压在破损处即可。当环境温度较低时或来不及处理破损表面时，用打火机、电吹风烘热或用平底开水杯熨烫压合贴合面，也能获得符合规定的初粘力。

实施例2

剥离强度测定。依实施例1所述方法，以隔绝式防毒衣丁基胶布为基材，用本发明胶粘剂制作丁基胶布对丁基胶布粘合样品，在30分钟内对粘合样品进行剥离强度试验。剥离强度试验依据GB/T 2791-1995《胶黏剂T剥离强度试验方法——挠性材料对挠性材料》进行，获得其180°剥离强度。检测结果，压敏胶布对不锈钢检测样品的剥离强度实测值为1200N/m，丁基防毒衣布对丁基防毒衣布的剥离强度达到0.6 kN/m，达到了GJB2063-94《隔绝式防毒衣通用规范》有关“贴条粘力强度不小于0.4kN/m”的要求。表面处理得越好，初粘力越大。根据试验结果，粘接样品试样随着粘合时间的延长，其剥离强度还会提高。

对比例1

电缆连接用绝缘压敏胶带是日常生活中剥离强度最大的快速粘接材料。它的剥离强度远大于日常透明包装胶带以及其它日常用品的剥离强度。

电缆连接用绝缘压敏胶带基材是聚四氟乙烯薄膜、聚全氟乙丙烯薄膜等，基带上均匀涂布压敏胶黏剂，经烘焙部分交联而成。经实际测试，它对不锈钢的剥离强度为1200N/m。但依据实施例2方法，用电缆连接用绝缘压敏胶带代替本发明胶粘剂和丁基胶黏带，即将该电缆连接用绝缘压敏胶带直接按使用方法压到经过表面处理的丁基胶布上，所制作的电缆连接用绝缘压敏胶带对丁基胶布粘合样品，剥离强度试验依据GB/T 2791-1995《胶黏剂T剥离强度试验方法——挠性材料对挠性材料》进行，获得其180°剥离强度。检测剥离强度实测值为0.3N/m，达不到GJB2063-94《隔绝式防毒衣通用规范》有关“贴条粘力强度不小于0.4kN/m”的要求。

对比例2

桂林橡胶厂是国家指定的防毒衣生产厂。其生产配套的防毒衣修理胶水在保质期内粘接比例强度大效果好但要求加热硫化或常温下硫化24h～48h，时间比较长，难以满足战场快速修理和应急修理的要求。本发明作为战备物资筹备，长期储存。临时自行调配，完全保证1年使用有效期，目前现代战争的作战时间还没有超过这个时间段的。

实施例3

防毒性能测定。

依据GJB535-88《隔绝式防毒衣材料对芥子气“液-气”防毒时间的测试方法》测试不同粘合宽度下的抗毒性能。根据防化研究院第一研究所出具的防毒衣战地修理胶布《抗毒试验测试报告》，当粘贴宽度不低于5mm时，其抗毒性能符合GJB2063-94有关防毒性能“对芥子气‘液—气’防毒时间不小于130min。”要求。测试中粘贴宽度选在5mm之上，主要是从维修的实际情况考虑的，小于这个宽度贴条机械抗力将受到明显影响。

本发明胶粘剂有益效果：胶粘剂固体含量为100%，在熔融状态下涂布，不污染环境，不损害健康，省能源，效率高。所形成的胶膜柔软，耐水，耐油，耐低温，初粘力大，防毒性能好，除适合粘接丁基橡胶，还适合于聚乙烯、聚丙烯等非极性装备的粘接修理。

综上所述，本发明胶粘剂主成分是由苯乙烯和丁二烯通过阴离子聚合制得的一种新型热塑性弹性体。结构上末端为硬塑料聚苯乙烯嵌段，中间为软弹性聚丁二烯嵌段。由于热力学原因，两种嵌段互不相容，从而产生两相结构，呈微观相分离状态。分散相为玻璃态的聚苯乙烯，连续相为橡胶态的聚丁二烯，相分离程度和形态结构直接影响性能。本发明因其独特结构而具很多优良特性，如拉伸强度高，永久变形小，低温性好，溶解快速，溶液粘度低，与很多树脂、橡胶和添加剂相容性好。由于主成分自身粘度较小，需通过添加增粘剂和增塑剂改善其弹性。增粘剂或增塑剂的加入，增大了聚丁二烯相的体系份数，改善了体系弹性，使其柔软耐用，且因表面浸润能力提高，粘附性能与粘接强度较高，而表现出很强的抗毒性能。此外，本发明胶粘剂的另一主成分是苯乙烯-异戊二烯共聚物，使得本发明具有与丁基橡胶相似的非极性结构，不仅与防毒衣布粘接的剥离强度显著提高，同时提高了防毒性能。胶粘体系共混及接枝改性，使胶粘剂综合性能得到改善。加入的改性剂和树脂，显著改善了胶体内聚强度和与丁基橡胶界面的粘附强度。故比普通橡胶型和相关压敏胶粘接性能显著提高。

本发明胶粘剂塑料相的存在和共混接枝改性，特别地，主成分分子量较小，溶液粘度低，固含量高，适于涂布，节省溶剂，降低成本，减少和缩短了溶剂挥发所需能量及时间。该胶粘剂常温具有合成橡胶高弹性等优良的力学性能。在高温下具有塑料的工艺性。不仅适于配成溶剂型涂布使用，还适宜以热熔涂布。热熔涂布操作速度快，能耗低，降低成本，减少空气污染和溶剂对人体的危害。

制作的防毒衣修理胶黏带具有以下有益效果：

⒈使用过程省略了制作胶粘剂必须的加热、控温、搅拌工艺，因而不需配套专门的电源和电子设备。

⒉使用过程不需要配备专用三口瓶等化工玻璃容器。无易碎物，符合战备物资的筹措和储运要求。

⒊使用过程不需要较长时间的操作程序，适合野战要求。

⒋用水杯熨烫的办法或打火机保持一定距离烘热等类似办法可以解决冬季粘接效果差的问题。

⒌制备的防毒衣修理胶布应用后能达到国家标准规定的剥离强度和防毒时间要求，使用方便，解决了战时快速防毒衣修理问题。

⒍综上所述，本发明制作的压敏胶粘带具有了战备使用、装备和核生化防护实用价值。

Claims (4)

1.一种SBS和SIS为主要成分胶粘剂在防化装备应急修理上的应用，该胶粘剂按质量比由以下组分组成：

SIS 58～62

SBS 38～42

萜烯树脂 78～82

氢化松香 19～21

C5石油树脂 19～21

邻苯二甲酸二丁酯 38～42

环烷油 9～11

264号防老剂 0.01～2。

2.如权利要求1所述的应用，其中胶粘剂按质量比由以下组分组成：

SIS 60

SBS 40

萜烯树脂 80

氢化松香 20

C5石油树脂 20

邻苯二甲酸二丁酯 40

环烷油 10

264号防老剂 1。

3.如权利要求1或2所述的应用，其中胶粘剂的制备方法是：先将SIS、SBS、邻苯二甲酸二丁酯和环烷油在三口瓶内预混，24小时溶胀后升温160℃～170℃，通氮气保护下放入剩余料后搅拌混溶2小时，趁热出料，冷却后即得淡黄色半透明粘弹体，软化点80℃～90℃。

4.如权利要求1或2所述的应用，应用方法包括以下步骤：将制作防毒衣的丁基胶布用无水乙醇擦拭，完成表面预处理后将所述胶粘剂热熔涂布于丁基胶布表面，然后在涂布的胶粘剂薄层上覆以隔离纸后，卷、切成丁基胶布产品；在比较寒冷的温度下使用丁基胶布时，与防毒衣粘接后，用装入开水的水杯熨烫1分钟或用打火机烘热粘接面30s。