氯丁接枝胶粘剂的研制
1 前 言
近几年来,冷胶粘接法广泛用于尼龙带、帆布带、阻燃带的接口和修补。而PVC全塑或橡塑阻燃整芯输送带在煤矿井下运输中被大量使用。因目前尚没有←适宜的PVC冷粘胶粘剂,还很少用冷粘法修补,以聚甲基丙烯≡酸甲酯(PMMA)接枝氯丁橡胶,并加入防老剂的氯丁接枝胶粘剂,活化温度低,粘性保持时间长,适应性广。该接枝胶PMMA侧链】与聚氯乙烯(PVC)表面自由能相近,提高了胶╳与PVC的相容性,提高了粘接强度。本文对其反应机理,制备工艺及性能等方♂面进行了研究。
2 反应机理
橡胶(R)与单体(M)接枝共聚系按自由基链锁反应历程进行。引发剂(B)分解产生活性自由基(I.):B→2I.I.引发单体形成单体自由基(M.):I.+M→M.+IM.继续进◣攻其它单体形成单体增长链自由基(P.):M.+M→P.I.进攻橡胶形成橡胶主链自由基(R.):I.+R→R.+IP.向橡胶转移形成(R.):P.+R→R.+P单体在R.上增∑长形成接枝橡胶(R-P):M+R.→R-PR.、P.自聚或共聚产生链终止反应R.+P.→R-P R.+R.→R-RP.+P.→P-P
3 实 验
3.1 原料
氯丁橡胶(CR) A—90型甲基丙烯酸甲酯(MMA)工业级溶剂工业级引发剂BPO化学纯●阻聚剂HQ化学纯防老剂264工业级增@粘剂工业级
3.2 工艺
将氯丁胶〒塑炼后,浸入溶剂中溶解,待溶ξ 解完全后置入带有搅拌器装置的三颈瓶中,控制温度85~95℃,加入一定量的引发剂BPO继续搅拌15~20min,滴加溶有剩余BPO的MMA,在1h内加完,于90±5℃下进行接枝共聚,反应1.5~2h后,加入阻聚①剂HQ,防老剂264,好后加入增粘剂,搅拌均》匀出料。
4 产品性♂能指标
外观:棕黄色半透明粘稠液粘度:1000~1500CP固含量:18%~20%剥离强度(PVC—PVC):≥8.0(kg/2.5cm)贮存期:半年以上
5 结果与讨论
5.1 单体浓度影响
在接枝反应体系↙中ξ,CR与MMA的浓度比对接枝反应和胶液的性能产生决定性的影响,实验表明,CR/MMA好佳为100/60。
5.2 引发剂浓度」影响
引发剂用量的确定是控制聚合速率的主要因素,当其它条件一定时,聚合速率与引发剂浓度平方根成正比,引发□剂浓度增大,反应速度增加,胶液粘度增①加。但当用量高于2.4%时,引发剂用量的增加使聚合物分子量变小,体系粘度下◣降。
5.3 温度影响
反应温度对接枝反应的影响较大,反应温度低于85℃引发速率和聚合速率都很低,反应温度高于95℃时,引发剂引发过快,有可⌒ 能引起爆聚或引发剂过早分解结束,在低转化率阶段即停止聚合。
5.4 对PVC革材料粘接力的影响
从接枝反应机理可以看出,接枝聚合反应情况复杂,胶液的粘接力不仅和单体〗的聚合率有关,而且亦和单体的接枝效率有关。实验表明:胶液的聚合率在40%左右,接枝效率大于50%时,胶液对PVC革材料的粘接力较好。
5.5 提高聚合反应接枝率的途径
基于反应机理,投料前先将CR在不等速炼①胶辊上进行塑炼,形成一定数目的链自由基CR.,这无疑对提高接枝率是十分必要的。单体MMA的好佳投料◆时机为引发剂加入后约15~20min,且宜采用连续滴加方式,可有效地减少均聚物PMMA的生成,提高接枝率。
6 结 语
CR—MMA接枝胶工艺简单,粘接力强,适用性广,特别是解决了PVC粘接问题。可以□ 用作修复磨损PVC整芯输送带的带面保护胶层,使目前因胶层磨损裸露的PVC全塑或橡塑整芯输送带可继续使用,达到节资的目的。