凌 輝，鐘 鋒，李 軍，陳 亮，劉根伸

（1.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東新山禾發(fā)展有限公司，廣東 中山 528429）

烷基苯酸樹(shù)脂在氯丁型膠粘劑中的應(yīng)用

凌 輝1,2，鐘 鋒1，李 軍1，陳 亮1，劉根伸1

（1.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東新山禾發(fā)展有限公司，廣東 中山 528429）

以烷基苯酸樹(shù)脂部分取代酚醛樹(shù)脂，探討烷基苯酸樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂的混合比對(duì)氯丁型膠粘劑粘劑性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)混合樹(shù)脂中烷基苯酸樹(shù)脂用量為20%～30%時(shí)，膠粘劑綜合性能較優(yōu)。

烷基苯酸樹(shù)脂；酚醛樹(shù)脂；游離甲醛；氯丁型膠粘劑

隨著人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)和人體健康越來(lái)越重視，環(huán)保型氯丁膠粘劑將是未來(lái)的發(fā)展方向[1，2]。在室內(nèi)裝修過(guò)程中，甲醛已成為室內(nèi)污染的主要來(lái)源，而氯丁型膠粘劑中含有一定量的游離甲醛，且游離甲醛的釋放是一個(gè)緩慢的過(guò)程。

烷基苯酸樹(shù)脂為環(huán)狀非結(jié)晶含酸根官能基樹(shù)脂（熱可塑性碳?xì)浠衔铮?，是一種反應(yīng)性增粘樹(shù)脂，可改善PS、Nylon、PVC、NBR、CR、PU、SBS的粘附性，添加在材料中起偶合劑功能，增加耐熱性及加工性。本研究主要通過(guò)引入烷基苯酸樹(shù)脂，配制更加環(huán)保高效的氯丁型膠粘劑。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

氯丁橡膠（CR），工業(yè)級(jí)，江蘇瑞和新材料股份有限公司；石油樹(shù)脂，工業(yè)級(jí)，上海三連實(shí)業(yè)有限公司；2402酚醛樹(shù)脂（PF），工業(yè)級(jí)，廣州中澤化工有限公司；三乙醇胺（TEOA），化學(xué)純，廣州化學(xué)試劑廠；防老劑246（BHT），工業(yè)級(jí)，廣州力國(guó)貿(mào)易有限公司；活性氧化鎂，工業(yè)級(jí)，日本神島化學(xué)公司；烷基苯酸樹(shù)脂，工業(yè)級(jí)，深圳英群化工有限公司；乙酸乙酯（EAC）、6號(hào)溶劑油、環(huán)己烷（CHA）、丙酮（DMK）、氧化鋅，均為市售工業(yè)級(jí)。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

NDJ-1型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；LJ-1000型拉力試驗(yàn)機(jī)，廣州廣材實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；數(shù)顯式電熱恒溫干燥箱，上海瀘越實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；箱式電阻爐，佛山順德華能化工有限公司；CZ-A-80型可程式恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī)。

1.3 氯丁型膠粘劑的制備

1）對(duì)試樣進(jìn)行分組

取等質(zhì)量的PF和烷基苯酸樹(shù)脂的混合物，其中烷基苯酸樹(shù)脂所占的比例分別為0、10%、20%、30%、40%、50%，分別標(biāo)記為1#、2#、3#、4#、5#、6#。

2）預(yù)反應(yīng)液的制備

按照一定比例在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的四口燒瓶中加入溶劑，邊攪拌邊加入PF和烷基苯酸樹(shù)脂的混合物、活性氧化鎂和TEOA等物料，反應(yīng)8～12 h，出料即得預(yù)反應(yīng)液。

3）氯丁型膠粘劑的配制

按照一定比例在四口燒瓶中，邊攪拌邊加入預(yù)反應(yīng)液、CR、氧化鋅、石油樹(shù)脂和BHT等物料，攪拌6 h至溶解完全，出料即可。

1.4 性能測(cè)試

（1）黏度：采用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)按照GB/T 2794—1995進(jìn)行測(cè)定。

（2）黏性保持時(shí)間：在2塊尺寸為30 cm×40 cm的三層膠合板上均勻施膠2～3遍，晾置若干時(shí)間；然后復(fù)合、施壓，以木板能粘得住的最長(zhǎng)晾置時(shí)間作為黏性保持時(shí)間。

（3）拉伸剪切強(qiáng)度：采用拉力試驗(yàn)機(jī)按照LY/T 1206—2008進(jìn)行測(cè)定。

（4）不揮發(fā)物含量：采用數(shù)顯式電熱恒溫干燥箱按照GB/T 2793—1995進(jìn)行測(cè)定。

（5）初粘強(qiáng)度：采用拉力試驗(yàn)機(jī)按照LY/T 1206—2008進(jìn)行測(cè)定。

（6）灰分含量：采用箱式電阻爐按照GB/T 4498—1997進(jìn)行測(cè)定。

（7）抗凍性：將膠粘劑放入-40 ℃的恒溫恒濕箱中，每隔1 h觀察膠樣的流動(dòng)性，直至膠樣完全失去流動(dòng)性。

2 結(jié)果與討論

2.1 烷基苯酸樹(shù)脂的用量對(duì)預(yù)反應(yīng)液性能的影響

將1#～6#混合物分別制成預(yù)反應(yīng)液，性能檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)預(yù)反應(yīng)液性能的影響Tab.1 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin amount on properties of prereaction solution

由表1可知，隨著烷基苯酸樹(shù)脂用量的不斷增加，預(yù)反應(yīng)液的黏度不斷減小。1#、2#預(yù)反應(yīng)液的黏度偏高，5#、6#預(yù)反應(yīng)液的黏度偏低，3#、4#預(yù)反應(yīng)液比較符合要求。隨著烷基苯酸樹(shù)脂的不斷增加，其顏色從淺黃色變?yōu)榱松罹G色，顏色深淺反映了預(yù)反應(yīng)的反應(yīng)程度。由于市售氯丁型膠粘劑顏色多為黃色，故3#、4#預(yù)反應(yīng)液比較符合要求。

2.2 烷基苯酸樹(shù)脂的用量對(duì)氯丁型膠粘劑施工性能的影響

用以上6組預(yù)反應(yīng)液按步驟1.3.3）制成氯丁型膠粘劑，其黏度如表2所示。

表2 烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑性能的影響Tab.2 Effect of benzene acid resin content on the properties of chloroprene rubber

由表2可知，隨著烷基苯酸樹(shù)脂用量的不斷增加，膠粘劑的黏度呈先增大后減小再增大的趨勢(shì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，膠粘劑的黏度稍低有利于施工。1#、3#、4#均能賦予膠粘劑適宜的黏度和良好的施工性能。

2.3 烷基苯酸樹(shù)脂的用量對(duì)氯丁型膠粘劑抗凍性的影響

抗凍性不好的膠粘劑在低溫條件下易產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象，從而導(dǎo)致氯丁型膠粘劑的凝膠現(xiàn)象（俗稱“凍膠”）[3]。

測(cè)試以上6組氯丁型膠粘劑，其抗凍性如圖1所示。

圖1 烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑抗凍性的影響Fig.1 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin content on frost resistance of chloroprene adhesives

從圖1可知，隨著烷基苯酸樹(shù)脂用量的增加，膠粘劑的抗凍性不斷變小，特別是5#、6#的膠粘劑抗凍性已降到了3 h，說(shuō)明烷基苯酸樹(shù)脂能使氯丁型膠粘劑中分子排列更為緊密，結(jié)晶速度變快，在低溫條件下變得更容易結(jié)晶。1#、3#抗凍性較好。

2.4 烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑粘接性能的影響

烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的影響如圖2所示。

圖2 烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin content ontensile shear strength of chloroprene adhesives

由圖2可知，加入少量的烷基苯酸樹(shù)脂對(duì)于氯丁型膠粘劑的拉伸剪切強(qiáng)度有顯著的提高，但隨著用量的不斷增大，拉伸剪切強(qiáng)度開(kāi)始不斷減小，3#的拉伸剪切強(qiáng)度最大。

2.5 烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑黏性保持時(shí)間的影響

氯丁型膠粘劑的黏性保持時(shí)間及干燥時(shí)間主要和溶劑的沸點(diǎn)和揮發(fā)速率有關(guān)[4]，6組實(shí)驗(yàn)所用溶劑雖然相同，但因所用樹(shù)脂不同，其在這些溶劑中的溶解性和反應(yīng)性必然存在差異。烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑黏性保持時(shí)間及干燥時(shí)間的影響如表3所示。

表3 烷基苯酸樹(shù)脂用量對(duì)氯丁型膠粘劑黏性保持時(shí)間及干燥時(shí)間的影響Tab.3 Effects of alkyl benzenesulfonic acid resin content on adhesion retention time and drying time of chloroprene adhesives

由表3可知，隨著樹(shù)脂用量的增加，黏性保持時(shí)間和干燥時(shí)間呈先增后減趨勢(shì)，在3#、4#時(shí)處于峰值狀態(tài)，過(guò)多過(guò)少對(duì)黏性保持時(shí)間和干燥時(shí)間都不利。

3 結(jié)論

（1）烷基苯酸樹(shù)脂的加入能夠提高預(yù)反應(yīng)液的各項(xiàng)性能，當(dāng)混合樹(shù)脂中烷基苯酸樹(shù)脂用量為20%～30%時(shí)較適宜。

（2）適當(dāng)引入烷基苯酸樹(shù)脂能提高膠粘劑的抗凍性能、拉伸剪切強(qiáng)度、干燥時(shí)間和黏性保持時(shí)間，當(dāng)混合樹(shù)脂中烷基苯酸樹(shù)脂用量為0時(shí)抗凍性較優(yōu)；當(dāng)其用量為20%、30%時(shí)拉伸剪切強(qiáng)度、干燥時(shí)間和黏性保持時(shí)間均較優(yōu)；當(dāng)其用量為0、20%、30%時(shí)施工性較優(yōu)。

（3）當(dāng)混合樹(shù)脂中烷基苯酸樹(shù)脂用量為20%～30%時(shí)，氯丁型膠粘劑的綜合性能最好。

[1]趙衛(wèi)國(guó),王偉,錢翠英,等.氯丁型膠粘劑粘劑的改進(jìn)研究[J].中國(guó)膠粘劑,2001,10(4):18-20.

[2]李子?xùn)|,李廣宇,孟瑤,等.氯丁型膠粘劑粘劑的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)膠粘劑,2006,15(7):49-53.

[3]凌輝,陳亮,陳炳強(qiáng),彭小琴，等.氯丁橡膠膠粘劑的低溫抗凍性能研究[J].中國(guó)膠粘劑,2012,21(3):26-28.

[4]陳亮,凌輝,陳炳耀,等.氯丁型膠粘劑用低毒溶劑體系的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)膠粘劑,2011,20(6):22-26.

[5]易德薈,李炳海,楊軍,等.CR膠粘劑改性的研究及進(jìn)展[J].橡膠工業(yè),1998,45(10):623-629.

Application of linear alkyl benzenesulfonic acid resin in chloroprene adhesives

LING Hui1,2, ZHONG Feng1, LI Jun1,CHEN Liang1, LIU Gen-shen1
(1.Guangdong SANVO Chemical Technology Co.,Ltd., Zhongshan, Guangdong 528429, China;2.Guangdong New Swan Devel Co.,Ltd., Zhongshan, Guangdong 528429, China)

Using the alkyl benzenesulfonic acid resin partly instead of the phenolic resin, the effect of mixing proportion of benzenesulfonic acid resin and phenolic resin on the performance of chloroprene adhesives was discussed. The results showed that when the benzenesulfonic acid resin content was 20%～30%, the comprehensive performance of adhesives was optimal.

benzenesulfonic acid resin; phenolic resin; free formaldehyde; chloroprene adhesive

TQ433.4+2

A

1001-5922（2015）06-0070-03

2014-07-14

凌輝（1966-），男，主要從事精細(xì)化工產(chǎn)品的研發(fā)和管理工作。E-mail：1276174877@qq.com。