氯丁橡膠膠粘劑制備方法的探討

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理 　作者:* 　日期:2008-9-24 　頁面功能 【字體：大 中 小】【打印】【投稿】【評論】

　　氯丁橡膠膠粘劑的制備在我國已有幾十年的歷史,大大小小的氯丁橡膠膠粘劑生產(chǎn)企業(yè)有近千家,年產(chǎn)量近20萬噸。怎樣把氯丁橡膠膠粘劑的質(zhì)量作得更好、成本做得更低,是每個氯丁橡膠膠粘劑生產(chǎn)企業(yè)在這幾十年中追求的工作目標(biāo)。氯丁橡膠膠粘劑制備的方法及過程對其使用性能和生產(chǎn)成本影響很大,是氯丁橡膠膠粘劑生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵之一。現(xiàn)將各方法作概要介紹供大家參考和討論。


1　氯丁橡膠膠粘劑制備方法


1.1 混煉法


　　這是現(xiàn)在最常用的方法。該法是在冷開煉機(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)特點在彈性態(tài)時(溫度>93℃),在煉膠機(jī)上將配合物混入生膠中。加料次序:先是氧化鎂,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狀后加入溶膠釜。溶膠釜的攪拌器為框式或錨式攪拌、轉(zhuǎn)速在60～80ｒ/ｍｉｎ時,16～20ｈ混煉膠溶解于溶劑中,即制得膠粘劑。


　　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。


1.2 直接溶膠法


　　也是現(xiàn)今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60～80ｒ/ｍｉｎ)中溶解和混合攪拌24～32ｈ得產(chǎn)品。此法與前述方法相比無需混煉設(shè)備的投入以及無混煉設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用和人工操作等費(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是不合適的,會導(dǎo)致部份填充物不被溶劑潤濕而分散不好。一方面在膠粘劑中會出現(xiàn)小團(tuán)小團(tuán)的填充物顆粒;另一方面在膠粘劑貯存中,較短時間內(nèi)就會出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象。此時,應(yīng)將干的配合劑與溶劑在一個特定的設(shè)備中(如球磨機(jī)中)進(jìn)行良好分散處理,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),然后混合。


1.3 高剪切直接溶膠法


　　該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)識和推廣。該法的設(shè)備特點是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,攪拌器轉(zhuǎn)速為1000ｒ/ｍｉｎ左右和攪拌器為螺旋槳型或園盤渦輪型等與常規(guī)溶膠釜不同的技術(shù)參數(shù)。該法的工藝特點是高速攪拌機(jī)的剪切作用力使聚合物的高分子鏈降解達(dá)到了氯丁橡膠在煉膠機(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,氧化鎂等配合劑在攪拌高速運(yùn)動的作用下良好完成分散。整個工藝過程只需3～5ｈ,得到的產(chǎn)品均勻而穩(wěn)定,粘度介于混煉膠法和直接溶膠法之間。由于無混煉設(shè)備的投入以及無混煉設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用和人工操作等費(fèi)用;另外再加上攪拌機(jī)的運(yùn)行時間短、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行費(fèi)用和人工費(fèi)用更低,所以更為經(jīng)濟(jì)。


　　3種方法對比如下:

　　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,一則是煉膠時間不好掌握易膠燒,二則膠粘劑外觀顏色偏深。直接溶膠法也不能用此類產(chǎn)品來作為原料,否則不能溶解的凝膠會嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。但對高剪切直溶法產(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。并可通過攪拌時間來控制膠粘劑的粘度,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直溶法就能使用。換句話講直溶法若是吃細(xì)糧,高剪切直溶法還可吃粗糧;并且是粗糧細(xì)作,經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。對該法操作過程中產(chǎn)生的多余熱量,應(yīng)給予冷卻處理。


2 高剪切直接溶膠法推廣應(yīng)用的必要性　　


　　根據(jù)《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量膠粘劑》(ＧＢ18583-2001)國家標(biāo)準(zhǔn),氯丁橡膠膠粘劑中禁用苯,甲苯或二甲苯用量≤20%。用甲苯與醋酸乙酯、丙酮、汽油、環(huán)己烷或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)配溶劑來說有許不同。具體的不同之處是:①甲苯作為氯丁橡膠的良溶劑用量≤20%,溶膠時間更長。②膠粘劑的溶液粘度變小。③膠粘劑的穩(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膠粘劑是最好的工藝方法。


3 結(jié)束語


　　高剪切直接溶膠法既保持混煉法使氯丁橡膠膠粘劑的流動性好,涂層表面平滑,配合劑分散良好,貯存穩(wěn)定性好等特點;又保持直接溶膠法使氯丁橡膠膠粘劑的外觀顏色較淺,產(chǎn)品溶液粘度較高,生產(chǎn)成本較為經(jīng)濟(jì)等特點;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)次價廉原料(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。所以值得各氯丁橡膠膠粘劑生產(chǎn)企業(yè)高度重視和采用。

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