氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑的制備在我國已有幾十年的歷史,大大小小的氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑生產(chǎn)企業(yè)有近千家,年產(chǎn)量近200ｋｔ。把氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑的質(zhì)量做得更好、成本更低是每個(gè)氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑生產(chǎn)企業(yè)在這幾十年中追求的目標(biāo)。氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑制備的方法及過程對其使用性能和生產(chǎn)成本的影響很大,是氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵之一。

    2　氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑的制備

     2.1　混煉法

     混煉法是現(xiàn)最常用的制備方法。該法是在冷開機(jī)上將氯丁橡膠塑煉,通過剪切力將聚合物的高分子鏈降解。再根據(jù)氯丁橡膠的三種相態(tài)特點(diǎn)在彈性態(tài)時(shí)(溫度>93℃),在煉膠機(jī)上將配合物混入生膠中。加料次序是先氧化鎂,然后是防老劑,最后是氧化鋅。為了提高溶膠速度,混煉膠常常需切成小塊后加入溶膠釜。溶膠釜的攪拌器為框式或錨式攪拌,轉(zhuǎn)速在60—80ｒｐｍ時(shí),16—20ｈ混煉膠溶解于溶劑中即制得環(huán)氧|PU|粘合劑。根據(jù)工藝需要,也可將氧化鎂與2402樹脂進(jìn)行螯合預(yù)反應(yīng),然后在攪拌下將混煉膠溶于其中。根據(jù)季節(jié)變化,溶膠釜可進(jìn)行加熱或冷卻。

     2.2　直接溶膠法

     直接溶膠法也是較多廠家采用的方法。該法是將小塊氯丁橡膠原料和配合劑直接在溶膠釜(攪拌器為框式或錨式攪拌、轉(zhuǎn)速為60—80ｒｐｍ)中溶解和混合攪拌24—32ｈ得產(chǎn)品。此法與混煉法相比,無需混煉設(shè)備的投入以及無混煉設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)和人工操作等費(fèi)用,較為經(jīng)濟(jì)。但是干的配合劑直接加到溶劑或膠液中的作法會(huì)導(dǎo)致部分填充物不被溶劑潤濕而分散不好。一方面在環(huán)氧|PU|粘合劑中會(huì)出現(xiàn)小團(tuán)的填充物顆粒;另一方面在環(huán)氧|PU|粘合劑的貯存中,較短時(shí)間內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)將干的配合物與溶劑在一個(gè)特定的設(shè)備(如球磨機(jī))中進(jìn)行分散處理,然后加入膠液中,因此該法也叫作“漿液法”。氧化鎂與樹脂也可進(jìn)行螯合預(yù)反應(yīng),然后再混合。

      2.3　高剪切直接溶膠法

     高剪切直接溶膠法在廣州等沿海局部地區(qū)被采用,但在其它地區(qū)未被人們理解、認(rèn)識(shí)和推廣。該法的設(shè)備特點(diǎn)的溶膠釜采用了高徑比為1.5—2∶1、釜徑與攪拌器直徑比為1∶0.6—0.9,攪拌器的轉(zhuǎn)速為1000ｒｐｍ左右和攪拌器為螺旋槳型或圓盤渦輪型等常規(guī)溶膠釜不同的技術(shù)參數(shù)。該法的工藝特點(diǎn)是高速攪拌機(jī)的剪切作用力使聚合物的高分子鏈降解達(dá)到了氯丁橡膠在塑煉機(jī)上的塑煉作用,高速攪拌過程中釋放的熱量又加速了氯丁橡膠的溶解,氧化鎂等配合劑在高速攪拌運(yùn)動(dòng)的作用下良好地完成分散。整個(gè)工藝過程只需3—5ｈ,得到的產(chǎn)品均勻而穩(wěn)定,粘度介于混煉法和直接溶膠法之間。由于也無混煉設(shè)備的投入以及無混煉設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)和人工操作等費(fèi)用,再加上攪拌機(jī)的運(yùn)行時(shí)間短、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行費(fèi)用和人工費(fèi)更低,更為經(jīng)濟(jì)。氧化鎂與樹脂也可進(jìn)行螯合預(yù)反應(yīng),然后混合。對粘接型即高結(jié)晶型氯丁橡膠而言,因生產(chǎn)過程的多方面原因,聚合物中有部分支化、交聯(lián)現(xiàn)象的發(fā)生,即凝膠部分增多,最終導(dǎo)致產(chǎn)品門尼值偏高(如部分高門尼的ＣＲ 244 Ⅲ、ＣＲ 244處理品等)。

     混煉法不能用此類產(chǎn)品來作為原料,一則是煉膠時(shí)間不好掌握易膠燒,二則環(huán)氧|PU|粘合劑外觀顏色偏深。直接溶膠法亦不能用此類產(chǎn)品作原料,否則不能溶解的凝膠會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。但對高剪切直接溶膠法產(chǎn)生的熱量使聚合物結(jié)晶解析,高剪切力使聚合物降解而溶解,并可通過攪拌時(shí)間來控制環(huán)氧|PU|粘合劑的粘度,使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到預(yù)定值。直接溶膠法不能用的原料而高剪切溶膠法就能使用。高剪切溶膠法操作過程中產(chǎn)生的多余的熱量,應(yīng)給予冷卻處理。

     3　高剪切直接溶膠法推廣的必要性

     根據(jù)《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量環(huán)氧|PU|粘合劑》(ＧＢ18583 2001)國家標(biāo)準(zhǔn),氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑中禁用苯,甲苯或二甲苯用量≤20%。用甲苯與醋酸乙酯或丙酮、汽油、環(huán)己烷、正己烷等二元或二元以上復(fù)配溶劑對氯丁橡膠的溶解就比原用苯或苯與汽油的二元復(fù)配溶劑來說有許多不同。

     具體的不同之處是:

     1.甲苯作為氯丁橡膠的優(yōu)良溶劑用量≤20%,溶膠時(shí)間更長;

     2.環(huán)氧|PU|粘合劑的溶液粘度變小;

     3.環(huán)氧|PU|粘合劑的穩(wěn)定性變差;

     4.生產(chǎn)成本增加。

      結(jié)合表1可知,用高剪切直接溶膠法制備氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑是最好的工藝方法。

    4　結(jié)束語

     高剪切直接溶膠法既保持混煉法使氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑的流動(dòng)性好,涂層表面平滑,配合劑分散良好,貯存穩(wěn)定性好等特點(diǎn),又保持直接溶膠法使氯丁橡膠環(huán)氧|PU|粘合劑的外觀顏色較淺,產(chǎn)品溶液粘度較高,生產(chǎn)成本較為經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn);自身也帶來了高生產(chǎn)效率,運(yùn)行費(fèi)用和人工費(fèi)用更低,能消化混煉法和直接溶膠法不能用的質(zhì)次價(jià)廉的原料(如部分高門尼的ＣＲ 244 Ⅲ、ＣＲ 244處理品等)生產(chǎn)出較高質(zhì)量的產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)效益更為顯著等特點(diǎn)。所以值得各氯丁橡膠粘膠劑生產(chǎn)企業(yè)高度重視和采用。