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PVC胶粘带底胶和压敏胶的配方研究

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PVC胶粘带底胶和压敏胶的配方研究 · 技术开发 · u埒月 、耜苛, 7t、 、( PVG胶粘带底胶租压敏胶的配方研究 9 了 李达言 张 林 / 马宏伟 毛 英 A RESEACH INTO THE FORMULATION OF PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE AND PRECOATlNG OF PVC ~DHESIVE TAPE The artical deals with the formulation of pressure sensitive adhesive and precoating ...
PVC胶粘带底胶和压敏胶的配方研究
· 技术开发 · u埒月 、耜苛, 7t、 、( PVG胶粘带底胶租压敏胶的配方研究 9 了 李达言 张 林 / 马宏伟 毛 英 A RESEACH INTO THE FORMULATION OF PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE AND PRECOATlNG OF PVC ~DHESIVE TAPE The artical deals with the formulation of pressure sensitive adhesive and precoating of PVC adhesive tape.The qualities,such as adhesive strength and SO 0n,of chloroprene rubber precoating have been improved substantially by introducing modifiers, such as silane coupling agent and chlorinated polYvinyl chlorideresin;The principal factors influenting the properties of the adhesives are discussed;The preparation procedures are determined)Mass production has been realized. 本文较系统地研究-fPVC胶粘底带和压敏胶的配方及影响其性能的诸因素.明确指出, 在氯丁橡胶型底胶中加人过氯乙烯树脂和硅烷偶联剂等改性成分,可明显改善底胶对PVC膜的 粘附强度。对压敏胶弹性体通过适 当硫化处理,可明显提高压敏胶的综合性能。 1 引言 PVC胶粘带电绝缘性好,粘附力强,适 于 粘 接多种基体且不腐蚀被粘物,可用于电工绝缘、物 品固定和产品包装多种场合,是目前国内应用较广 的压敏胶粘带品种。针对我单位涂布机 的性 能特 点,我们比较系统地研究了此种胶粘带的底胶和压 敏胶,确定了氯丁橡胶型底胶和天然橡胶 /丁苯橡 胶型压敏胶的配方及制备工艺,并大批量生产快粘 性好、剥离强度较高和贮存性能良好的PVC胶 粘 带. 2 实验部分 2.1 实验设备和主要原料 设备; 国产SXK一一400B开炼饥 国产胶浆搅拌机 粘度测定计 自制胶粘剂性能测试仪 国产TB一一1100涂布机 原料t . 氯丁橡胶LDJ⋯ 240(CR) 长寿化工厂 一 级烟片胶 广东湛江 丁苯橡胶1502 兰州化工公 司 过氯乙烯树脂(CPVC) 宜宾化工厂 口一萜烯树脂 广东信宜 硅烷偶联剂KH--55o 曙光化工厂 2402#树脂 沪南大化 工 厂 轻质MgO和ZnO 沪敦煌化工 厂 2.2 胶粘jI|窟方 (1) 底胶配方 LDJ--240 100份 2402 树脂 30~40份 口一萜烯 10"~15份 ‘‘化学工程师》 2/Z993(总第32期) 维普资讯 http://www.cqvip.com 防老剂RD 过氯乙烯 KH-- 550 MgO ZnO 甲苯,120 汽油和 乙酸乙酯的混合溶剂 (2) 压敏胶配方: 烟片 1502丁苯橡胶 口一萜烯 LD$一 2 do 。 0~ 3份 30~60份 0~ 4份 5~ 10份 0~ 5份 80份 20~35份 7O~100份 + 塑炼加 竖 !垦 ZnO LDJ一240 2~ 5份 防老剂RD . 1~ 5份 升华硫粉 o~O.5份 促进剂DM o~O.5份 2402#树脂 10""20份 MgO 1~ 4份 Zn0 5~ 8份 甲苯汽油和乙酸 适量 乙酯的混合溶剂 2.弓 胶粘jI|制备工艺 (1) 底胶制备工艺: ÷混炼胶÷切碎÷溶剂溶胀 搅{辜鼻篓蔷 ÷加已与 Mgo预反应的2402树脂堡持蝇 + 预配 的过氯乙烯树脂液堂堂+加KH -- 550堡 ÷加萜烯树脂 整 +成品底胶 (固含量21 2 4%) (2) 压敏胶制备212艺; 烟片加丁苯橡胶1502堡距曼旦 塑炼 一 体÷加预炼过氯丁橡胶÷塑炼地垦旦 堕 ÷混炼胶 DM,S — 130,~ — 145~C 一 ).硫化一 切碎一一 一+溶剖溶胀~ +搅拌 ⋯ 一十加已预反应的24O2树 脂 液 8~,lSmin 塑竖÷加萜烯一 ÷搅匀塾尘 +成品胶 (固含量约20%) 。 炼胶时每种物料应分多次加入。 5 结果与讨论 弓.1 影响底胶性能的主要因素 PVC膜极性较高,届较难粘接 的材料。实 践 表明,在PVC膜上直接涂布天然橡胶,丁苯橡胶 型 压敏胶,所得胶粘带粘附性及其它性能甚差,极易 掉胶。必须选定与PVC膜和压敏胶相配良好 的 底 胶作为过渡层,才能制得优质PVC胶 粘 带。使用 通常的由氯丁橡胶和JQ— l胶混配而成的双 组 分 胶粘剂作底胶,不仅贮存和使用不便,而且对基膜 粘附强度不够高,也常掉胶;使用单由2402树脂改 性的氯丁橡胶胶粘剂怍底胶,效果亦不理想,降低 了胶膜的柔韧度。大量实验,采用硅烷偶联剂 和过氯乙烯树脂等多种改性成分可明显提高氯丁橡 胶型底胶的综合性能。 (1)过氯乙烯树脂的影响 过氯乙烯树脂的结构和极性与聚氯乙烯极其相 似,与氯丁橡胶也相容良好。实验表明,在氯丁橡 胶底胶中加入适量过氯乙烯树脂可明显改善底胶与 PVC膜的粘接强度 (实验结果见表 1)。此 树 脂 表 l 过氯乙烯树脂用量对底胶粘附性影响 CPVCg/IOOgCR J 0 f 5 l 10 J 15 j 20 i 30 I 40}60 — — . , . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . .L ......... ! ....,..... ....... ... .... .....,!........ .. .......L 箨震 辇 『> o < o J≤5l≤ f≤2 用量太小,效果不明显,但用量太多,则降低底胶 耐热性及与压敏胶的亲合性。 (2)偶联剂的影响 徙烷偶联剂和钛酸酯偶联剂是常用的两大类偶 联剂。在研制底胶的实验中发现,后者对底胶性能 没有明显改进,l 前者,尤其是含氨基的硅烷偶联 剂,如KH一55O,则会明显改进底胶 的 性 能。这 · 10 · 化学工程师》2/1993(总第32期) 维普资讯 http://www.cqvip.com 是因为硅烷偶联剂可在一定程度上与氯丁橡胶发生 网状交联,提高了胶粘剂内聚强度,同时由于这一 交联反应需要消耗水分而实现缩合,这就消除了由 2402树脂预反应物带入的少量水分,防止水分在底 胶层与基膜间形成液膜,从而提高了底胶的耐热性 及与基膜的粘附强度。实验证明,在底胶中KH一 550的适宜用量为氯丁橡胶重量的0~ 4%。 (3)2402 树脂用量及预反应的影响 在底胶中,2402树脂用作增 粘 剂。由表 2可 见,其用量太少,增粘效果不明显,胶液对基膜浸 表 2 2402树脂用量对底胶粘附性的影响: 躲I o 5 i 小小小小小小o l1o0 疆 幽40 15 10 5 8 10±: 35 胶掉胶面} I32} l I≤l≤I l>2oj>3oj> 积比(%){ l I I l I l j I I 润差,胶带易掉胶,但用量太高,又破坏胶的内聚 强度并降低胶膜柔韧度,导致与基膜粘 按强 度 降 低,同时底胶干燥速度减慢,不适于涂布机生产. 因此其适宜用虽为30~40份/100份氯丁橡胶。 由表3可见,2402树脂须在极少量水或其它适 宜催化剂存在下与氧化镁充分预反应,才能明显提 表3 2402树脂预反应对底胶性能的影响 性 能 胶液贮存稳定性 股朕咐 股H是与 V 热性 C膜亲合性 未预反应时 3 d、分层、沉淀 5O。C时 发粘 轻刮即抻 3Od、不分层, 70。C时 经预反应后 重刮不抖 极少沉淀 无变化 高底胶的综合性能。 (4)炼胶过程的影响 经验表明,氯丁橡胶的塑混炼过程对底胶质量 影响极大 若炼胶时间过短,则底胶对 基 膜 浸 润 差,易发生胶层与基膜界面间破坏而脱胶,而且配 胶比较困难,但炼胶过头,则打断橡胶 分子 链 太 多,底胶内聚强度低,耐热性降低,底胶层本身易 从基膜上脱落。实验发现,氯丁橡胶塑混炼时的泊 通次数以100~120次 (相应于20~25rain)为宜。 配方确定后,炼胶过程必须保持重复,才能保 证配出的底胶质量稳定。 5.2 影响压敛胶性能的主要因素 (1)硫化条件的影响 二;次史验后发现,在天然橡胶和rJ 苯橡胶混烁 后,若蚶混烁肷j ‘进行适当硫化处理,严格控制疏 化温度和时间,就可促使橡胶分子链适宜交联,制 备出综合性能良好的橡胶型压敏胶。最明显的是提 高了内聚强度,改善了耐热性,增强了压敏性. 硫 化实验结果见表4。 但硫化切忌过头。那样则会交联过度,甚至烧 焦,致使压敏胶质量严重劣化,甚至失去压敏性。 表 4 硫化处理前后压敏胶性能比较 室温持粘力 (min/cm。一llOOg) 0.160 ≥O.632 喜 (。N。/。剥离 耐热性 强度 era)f 删 f ≥2.22 l 6无0~变C~化本 通过大量实验,确定适宜的硫化条件为; 升华硫 O.O5~1.5g/lOOg橡胶 温度 l2O~145。C 时间 1O~20min (2)萜烯树脂类型,软化点 及用量的影响 实践证明,在PVC胶粘带压敏胶中,口一萜烯 树脂增粘效果优于 一萜烯树脂,而且前者价格 更 低,因此选定口一萜烯树脂作为主增粘剂。并 以高 软化点 (110~120。C)萜烯树脂为主 体,辅以少量 低软化点 (70~85。C)的萜 烯 树脂 ,其比 例为(3 l 1~ 5:1),这样制备出的压敏胶不起 丝,不 冷 流,快粘性适中,耐热性好。 萜烯树脂用量对压敏胶性能也有较大影响。用 量低于5O份1100份 橡 胶时,增 粘不明 显,高于 120份1100份橡胶时,胶液不稳定,分层,而 且 判 离强度急剧下降。 (3)炼胶过程的影响 与底胶相似,配制压敏胶时,炼胶过程对压敏 胶质量也有极大影响。炼胶过头,贝 使胶粘带易拉 丝,流胶或易在被粘物表面留下残胶,耐热也差. 炼胶过短,则明显降低胶粘带的快粘性 和 刘离强 度,配胶也困难。实验表明,天然橡胶/丁苯橡胶的 塑混炼泊通次数以60~80次 (相应于15~20min) 为宜。 4 结论 在LDJ一:4O氯丁橡胶中,加 入过 氯 乙 烯 树 脂、KH一55O硅烷偶联剂,2402树脂和口一萜烯树 脂等改性成分制备的氯丁橡胶型皎粘 剂,适 用 作 PVC胶粘带的底胶。 对压敏胶弹性体天然橡脏 /丁苯橡胶进行适当 (《化学工程师》 2/1993(总第32期) 一一一一一魈 能一硫时 雪 性一未化一硫 维普资讯 http://www.cqvip.com · 技术开发 · 林 易1 、 钟 贼 u 环氧玉米胚芽油的研制 / 『叶 T f .</一 THE PREPARATl0N OF EP0XlDlZED CORN OIL It can be got cpoxY plasticizer more than 6.O% epoxy value for takit~g advantage of epoxidized cor:l oil.This method is to adopt the developing and producing of epoxidized Corn oil for being I1。t used solvent,and it can get the product of high stability、the price cheaper. 利用玉米胚芽油进行环氧化,可扶得环氧值≥6.0%的环氧增塑剂,本方法是采用无溶剂、 树脂僖化法研制生产环氧玉米胚芽油,可获得高稳定性产品,且产品价格低廉。 1 前言 环氧玉米胚芽油(ECo)是利用玉米胚芽油进行 环氧化反应而制得的环氧增塑 ,可以 做 聚 氯 乙 烯、氯丁橡胶等合成材料的增塑剂兼稳定 剂,具有 光、热的稳定作用,能改善制品的耐老化性能。 玉米胚芽油是用玉米的胚榨得的油。我国的玉 米胚芽油产量很大,但利用效果不高。因此利用玉 米胚芽油资源,研制的产品与环氧大豆 油 性 能 相 近 且价格低廉的环氧增塑剂意义很大。 2 生产原理及工艺流程 2.1 原料 的硫化处理,幄』]显提高了压敏胶的综合性能,压敏 胶质量完全满)~PVC胶粘带,土产的要求。 制备底胶和压敏胶时.烁胶过程的控制对于制 出的胶粘剂的质量有极大影响。 参 考 文 献 1 高学敏等,粘接和粘接技术手册,成都,四川省科 玉米胚芽汕 85%甲酸 35%I{lO: 氢氧化钠 碘值117gIzllOOa 001×7强酸型离子交换树脂 2.2 生产原理 C.P 工业品 C.P 工业品 玉米胚芽油主要成分是三脂肪酸甘油酯,其中 主要脂肪酸甘油酯为亚油酸甘油酯(34~62%)、油 酸甘油酯(19~49%)。下面以亚油酸甘油酯反应为 例 。 (1)过氧甲酸的生成 HCOOH+H:O:她 +HC00oH+H,o 学技术出版社,1990 2 橡胶工业手册编写组编,橡胶工业手 册 第 三 分 册,北京,化学工业出版社,1982 、 3 天津橡胶工业研究所编,氯丁橡胶应用技术,北 京,燃料化学工业出版社,1971 化学工程师 2/1995(总第32期) 维普资讯 http://www.cqvip.com
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