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氯丁接枝膠粘劑的研制
作者:管理員    發布于:2018-10-31 09:00:02    文字:【】【】【

氯丁接枝膠粘劑的研制

1 前 言 
近幾年來,冷膠粘接法廣泛用于尼龍帶、帆布帶、阻燃帶的接口和修補。而PVC全塑或橡塑阻燃整芯輸送帶在煤礦井下運輸中被大量使用。因目前尚沒有適宜的PVC冷粘膠粘劑,還很少用冷粘法修補,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝氯丁橡膠,并加入防老劑的氯丁接枝膠粘劑,活化溫度低,粘性保持時間長,適應性廣。該接枝膠PMMA側鏈與聚氯乙烯(PVC)表面自由能相近,提高了膠與PVC的相容性,提高了粘接強度。本文對其反應機理,制備工藝及性能等方面進行了研究。 

2 反應機理 
橡膠(R)與單體(M)接枝共聚系按自由基鏈鎖反應歷程進行。引發劑(B)分解產生活性自由基(I.):B→2I.I.引發單體形成單體自由基(M.):I.+M→M.+IM.繼續進攻其它單體形成單體增長鏈自由基(P.):M.+M→P.I.進攻橡膠形成橡膠主鏈自由基(R.):I.+R→R.+IP.向橡膠轉移形成(R.):P.+R→R.+P單體在R.上增長形成接枝橡膠(R-P):M+R.→R-PR.、P.自聚或共聚產生鏈終止反應R.+P.→R-P R.+R.→R-RP.+P.→P-P 

3 實 驗 
3.1 原料 
氯丁橡膠(CR)     A—90型甲基丙烯酸甲酯(MMA)工業級溶劑工業級引發劑BPO化學純阻聚劑HQ化學純防老劑264工業級增粘劑工業級 

3.2 工藝 
將氯丁膠塑煉后,浸入溶劑中溶解,待溶解完全后置入帶有攪拌器裝置的三頸瓶中,控制溫度85~95℃,加入一定量的引發劑BPO繼續攪拌15~20min,滴加溶有剩余BPO的MMA,在1h內加完,于90±5℃下進行接枝共聚,反應1.5~2h后,加入阻聚劑HQ,防老劑264,最后加入增粘劑,攪拌均勻出料。 

4 產品性能指標  
 外觀:棕黃色半透明粘稠液粘度:1000~1500CP固含量:18%~20%剝離強度(PVC—PVC):≥8.0(kg/2.5cm)貯存期:半年以上 

5 結果與討論 
5.1 單體濃度影響   
在接枝反應體系中,CR與MMA的濃度比對接枝反應和膠液的性能產生決定性的影響,實驗表明,CR/MMA最佳為100/60。 

5.2 引發劑濃度影響 
引發劑用量的確定是控制聚合速率的主要因素,當其它條件一定時,聚合速率與引發劑濃度平方根成正比,引發劑濃度增大,反應速度增加,膠液粘度增加。但當用量高于2.4%時,引發劑用量的增加使聚合物分子量變小,體系粘度下降。 

5.3 溫度影響 
反應溫度對接枝反應的影響較大,反應溫度低于85℃引發速率和聚合速率都很低,反應溫度高于95℃時,引發劑引發過快,有可能引起爆聚或引發劑過早分解結束,在低轉化率階段即停止聚合。 

5.4 對PVC革材料粘接力的影響 
從接枝反應機理可以看出,接枝聚合反應情況復雜,膠液的粘接力不僅和單體的聚合率有關,而且亦和單體的接枝效率有關。實驗表明:膠液的聚合率在40%左右,接枝效率大于50%時,膠液對PVC革材料的粘接力較好。 

5.5 提高聚合反應接枝率的途徑 
基于反應機理,投料前先將CR在不等速煉膠輥上進行塑煉,形成一定數目的鏈自由基CR.,這無疑對提高接枝率是十分必要的。單體MMA的最佳投料時機為引發劑加入后約15~20min,且宜采用連續滴加方式,可有效地減少均聚物PMMA的生成,提高接枝率。 

6 結 語 
CR—MMA接枝膠工藝簡單,粘接力強,適用性廣,特別是解決了PVC粘接問題。可以用作修復磨損PVC整芯輸送帶的帶面保護膠層,使目前因膠層磨損裸露的PVC全塑或橡塑整芯輸送帶可繼續使用,達到節資的目的。

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