CN110157353A - 一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物及其制备方法与使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，将该组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂中，使得所制备的氯丁橡胶胶粘剂具有良好的耐潮湿性。所述组合物包括具有除水功能的硅烷偶联剂和分子筛活化粉2个组份，两者配比为10％:90％～90％～10％，将其简单混合便可得到所需的耐潮湿性的组合物。将该组合物应用于常规氯丁橡胶胶粘剂的混合生产中，所制备的氯丁橡胶胶粘剂便能产生有效的抗潮湿作用，可在潮湿环境中进行使用，同时还符合装修材料中有害物质限量标准(GB18583‑2008)，具有施工简单、粘接强度高、耐久性好特点；特别是下雨天或潮湿天气仍能保持良好粘接强度的优点，因此，不致造成施工进度或质量受到影响。

Description

一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物及其制备方法与使 用方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂材料领域，具体为一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物及其制备方法与使用方法。

背景技术

近20多年来，我国城乡住宅建设突飞猛进，所有的建筑物无论室内或室外都要进行装饰装修，对于各种装修材料都要连接、固定和密封，当然离不开胶粘剂。因橡胶胶粘剂具有性能优异、适应性强、产销量大、用途宽广、耐久性好、价格较廉的特点，在胶粘剂中独占鳌头，一直尚无其它胶粘剂能够完全替代。它是一类重要的接触型胶粘剂，只需将被粘材料两面分别涂胶、晾置，再将两面接触、贴合、施压，很快便可粘接在一起而具有较高粘接强度。

目前，市面上所用到的橡胶胶粘剂有两类：SBS型和氯丁型。由于氯丁橡胶胶粘剂作为一种通用型的橡胶胶粘剂，具有较好的耐热性、耐老化性、耐油性和耐化学试剂性，且对多种材料均有较满意的粘接效果，被广泛应用于建筑装修、家具制造、汽车装潢、电子电气等领域。然而，它是溶剂型的，当施工时由于溶剂挥发而吸热，使材料表面胶液的温度会低于环境温度；当环境的相对湿度大时，空气中的水蒸气遇冷会凝集到胶液表面，并渗透到胶层和粘接面上，形成弱界面层，从而降低了粘接强度。通常要求在环境湿度小于70％的条件下才能进行粘接，否则易出现白化、鼓泡现象，从而导致粘接问题发生，这给粘接工艺的控制带来了很大不便，也影响到粘接接头的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物及其制备方法与使用方法，以提高氯丁橡胶胶粘剂的耐潮性，达到在潮湿环境的有效使用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，将该组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂中，使得所制备的氯丁橡胶胶粘剂具有良好的耐潮湿性，所述组合物包括具有除水功能的硅烷偶联剂和分子筛活化粉2个组份，两者配比为10％:90％～90％～10％。

所述的硅烷偶联剂和分子筛活化粉混合配比较佳为50％：50％。

所述的具有除水功能的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷；具有除水功能的分子筛活化粉由型号为A-3、A-4、13X的分子筛原粉经高温活化而获得。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制备分子筛活化粉：

将结构式为[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]的具有多微孔结构的上述型号分子筛原粉，置于高温活化炉中，进行阶段性升温程式，在“450℃*30～60分钟分钟+650℃*30～60分钟”的高温条件下除去活化炉中的孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，即得到所需的分子筛活化粉。

2)、取一定量的分子筛活化粉和硅烷偶联剂进行充分混合，形成用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：把耐潮湿组合物添加到耐潮湿组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂的混合生产工艺中，耐潮湿组合物在橡胶胶粘剂中的添加比例为0.5％～5％。

所述的氯丁橡胶胶粘剂包含有氯丁橡胶胶片、螯合物、增粘树脂、抗氧剂、溶剂，其混合生产工艺具体如下：

S1、制备氯丁橡胶胶粘剂的螯合物：

常温下将采用叔丁基酚醛树脂、活性氧化镁、催化剂加入到装有溶剂的反应釜中搅拌反应8～12小时，即得橡胶胶粘剂生产所需的螯合物；

S2、将混合溶剂采用泵入高速反应釜中，然后将胶片、螯合物、增粘剂、抗氧剂一并投入到反应釜中，于800～1000RPM转速高速搅拌6～8小时，得到氯丁橡胶胶粘剂，最后将一定比例量的耐潮湿的组合物加入，于800～1000RPM转速高速分散1小时，即可制得耐潮湿氯丁橡胶胶粘剂。

所述的氯丁橡胶胶片为氯丁二烯聚合物；

所述的增粘树脂为萜烯树脂、松香甘油酯树脂138#、萜烯酚醛树脂803L、松香酚醛树脂210#、C9石油树脂或C9/C5共聚石油树脂；

所述的抗氧剂为BHT、1010抗氧剂；

所述的溶剂为二氯甲烷、甲苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、6#溶剂、120#溶剂、丙酮或几种混合成的溶剂。

所述耐潮湿组合物在橡胶胶粘剂中的添加比例为0.8％～1.2％

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

混合得出的耐潮湿性的组合物实用，其工艺简单，其将耐潮湿性的组合物应用于常规氯丁橡胶胶粘剂的混合生产中，所制备的氯丁橡胶胶粘剂实现有效的抗潮湿，实现在潮湿环境的有效使用，使氯丁橡胶胶粘剂使用符合相关装修或使用标准，具有施工简单、粘接强度高、耐久性好特点；特别是下雨天或潮湿天气仍能保持良好粘接强度的优点，因此，不致造成施工进度或质量受到影响。

具体实施方式

本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。

实施例1

一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，将该组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂中，使得所制备的氯丁橡胶胶粘剂具有良好的耐潮湿性。所述组合物包括具有除水功能的硅烷偶联剂和分子筛活化粉2个组份，两者配比为50％：50％。

所述的具有除水功能的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；具有除水功能的分子筛活化粉由型号为A-3的分子筛原粉经高温活化而成。所述分子筛原粉是一种铝硅酸盐多微孔晶体[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]，将其置于高温活化炉中，采用阶段性升温程式，在高温条件下除去孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，其粉末便为本发明所使用的分子筛活化粉。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制备分子筛活化粉：

将铝硅酸盐多微孔晶体[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]结构的分子筛原粉置于高温活化炉中，进行阶段性升温程式，在“450℃*30分钟+650℃*30分钟”的高温条件下除去活化炉中的孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，即得到所需的分子筛活化粉。

2)、取一定量的分子筛活化粉和硅烷偶联剂进行充分混合，形成用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：把耐潮湿组合物添加到耐潮湿组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂的混合生产工艺中，耐潮湿组合物在橡胶胶粘剂中的添加比例为0.8％。

所述的氯丁橡胶胶粘剂包含有氯丁橡胶胶片、螯合物、增粘树脂、抗氧剂、溶剂，其混合生产工艺具体如下：

S1、制备氯丁橡胶胶粘剂的螯合物：

常温下将采用叔丁基酚醛树脂、活性氧化镁、催化剂加入到装有溶剂的反应釜中搅拌反应8～12小时，即得橡胶胶粘剂生产所需的螯合物；

S2、将混合溶剂采用泵入高速反应釜中，然后将胶片、螯合物、增粘剂、抗氧剂一并投入到反应釜中，于800～1000RPM转速高速搅拌6～8小时，得到氯丁橡胶胶粘剂，最后将一定比例量的耐潮湿的组合物加入，于800～1000RPM转速高速分散1小时，即可制得耐潮湿氯丁橡胶胶粘剂。

所述的氯丁橡胶胶片为氯丁二烯聚合物；

所述的增粘树脂为萜烯树脂、松香甘油酯树脂138#、萜烯酚醛树脂803L、松香酚醛树脂210#、C9石油树脂或C9/C5共聚石油树脂；

所述的抗氧剂为BHT、1010抗氧剂；

所述的溶剂为二氯甲烷、甲苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、6#溶剂、120#溶剂、丙酮或几种混合成的溶剂。

其中，氯丁橡胶可以选用日本电化公司的A-70、A-90、A-100、A-120等型号胶片；可以选用日本东曹公司的G-40、G-70、510等型号胶片；可以选用科思创(原德国拜耳公司)的320、330等型号胶片；也可以选用国产山纳公司的SN244X-1、SN244X-2、SN244X-3、SN244X-4等型号胶片；还可以选用山西霍家长化的CR2441、CR2442、CR2443等型号胶片。

其中，螯合物其中对叔丁基酚醛树脂为美国FJ551、法国7522E、国产2402；活性氧化镁由日本神岛150、日本协和180、河北镁神150。

其中，增粘树脂为萜烯树脂、松香甘油酯树脂(138#)、萜烯酚醛树脂(803L)、松香酚醛树脂(210#)、C9石油树脂、C9/C5共聚石油树脂等。

其中，抗氧剂为2,6-二叔丁基-对甲苯酚(BHT)、抗氧剂1010等。其中抗氧剂2,6-二叔丁基-对甲苯酚可以选自德国洋樱公司和江苏迈达公司生产的产品。

其中，溶剂为二氯甲烷、甲苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、6#溶剂、120#溶剂、丙酮等其中的几种溶剂组成。

实施例2

一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，组合物是添加到氯丁橡胶胶粘剂中，使得所制备的氯丁橡胶胶粘剂具有良好的耐潮湿性，组份包括具有除水功能的硅烷偶联剂和分子筛活化粉混合组成，两者配比比例为50％：50％。

所述的具有除水功能的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；具有除水功能的分子筛活化粉由型号为A-4的分子筛原粉经高温活化而成。所述分子筛原粉是一种铝硅酸盐多微孔晶体[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]，将其置于高温活化炉中，采用阶段性升温程式，在高温条件下除去孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，其粉末即为我们所使用的分子筛活化粉。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制备分子筛活化粉：

将铝硅酸盐多微孔晶体[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]结构的分子筛原粉放入高温活化炉中，进行阶段性升温程式，在“450℃*45分钟+650℃*45分钟”的高温条件下除去活化炉中的孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，即为我们所使用的分子筛活化粉。

2)、取一定量的分子筛活化粉和硅烷偶联剂进行充分混合，形成用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：把耐潮湿组合物添加到耐潮湿组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂的混合生产工艺中，耐潮湿组合物在橡胶胶粘剂中的添加比例为0.1％。

所述的氯丁橡胶胶粘剂包含有氯丁橡胶胶片、螯合物、增粘树脂、抗氧剂、溶剂，其混合生产工艺具体如下：

S1、制备氯丁橡胶胶粘剂的螯合物：

常温下将采用叔丁基酚醛树脂、活性氧化镁、催化剂加入到装有溶剂的反应釜中搅拌反应8～12小时，即得橡胶胶粘剂生产所需的螯合物；

S2、将混合溶剂采用泵入高速反应釜中，然后将胶片、螯合物、增粘剂、抗氧剂一并投入到反应釜中，于800～1000RPM转速高速搅拌6～8小时，得到氯丁橡胶胶粘剂，最后将一定比例量的耐潮湿的组合物加入，于800～1000RPM转速高速分散1小时，即可制得耐潮湿氯丁橡胶胶粘剂。

所述的氯丁橡胶胶片为氯丁二烯聚合物；

所述的增粘树脂为萜烯酚醛树脂803L；

所述的抗氧剂为BHT、1010抗氧剂；

所述的溶剂为二氯甲烷、甲苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、6#溶剂、120#溶剂、丙酮几种混合成的溶剂。

实施例3

一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，组合物是添加到氯丁橡胶胶粘剂中，使得所制备的氯丁橡胶胶粘剂具有良好的耐潮湿性，组份包括具有除水功能的硅烷偶联剂和分子筛活化粉混合组成，两者配比比例为30％：70％。

所述的具有除水功能的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷；具有除水功能的分子筛活化粉由型号为A-3的分子筛原粉经高温活化而成。

所述分子筛原粉是一种铝硅酸盐多微孔晶体[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]，将其置于高温活化炉中，采用阶段性升温程式，在高温条件下除去孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，其粉末便为本发明所使用的分子筛活化粉。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制备分子筛活化粉：

将铝硅酸盐多微孔晶体[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]结构的分子筛原粉置入高温活化炉中，进行阶段性升温程式，在“450℃*35分钟+650℃*60分钟”的高温条件下除去活化炉中的孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，即为我们所使用的分子筛活化粉。

2)、取一定量的分子筛活化粉和硅烷偶联剂进行充分混合，形成用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物。

一种上述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：把耐潮湿组合物添加到耐潮湿组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂的混合生产工艺中，耐潮湿组合物在橡胶胶粘剂中的添加比例为1.2％。

所述的氯丁橡胶胶粘剂包含有氯丁橡胶胶片、螯合物、增粘树脂、抗氧剂、溶剂，其混合生产工艺具体如下：

S1、制备氯丁橡胶胶粘剂的螯合物：

常温下将采用叔丁基酚醛树脂、活性氧化镁、催化剂加入到装有溶剂的反应釜中搅拌反应8～12小时，即得橡胶胶粘剂生产所需的螯合物；

S2、将混合溶剂采用泵入高速反应釜中，然后将胶片、螯合物、增粘剂、抗氧剂一并投入到反应釜中，于800～1000RPM转速高速搅拌6～8小时，得到氯丁橡胶胶粘剂，最后将一定比例量的耐潮湿的组合物加入，于800～1000RPM转速高速分散1小时，即可制得耐潮湿氯丁橡胶胶粘剂。

所述的氯丁橡胶胶片为氯丁二烯聚合物；

所述的增粘树脂为萜烯树脂、松香甘油酯树脂138#、萜烯酚醛树脂803L、松香酚醛树脂210#、C9石油树脂或C9/C5共聚石油树脂；

所述的抗氧剂为BHT、1010抗氧剂；

所述的溶剂为二氯甲烷、甲苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、6#溶剂、120#溶剂、丙酮或几种混合成的溶剂。

实施例4

比较样：在2000L反应釜中，开动高速搅拌机，加入甲苯28KG、环己烷101KG、醋酸乙酯330KG、120#溶剂256KG、氯丁胶片144KG、螯合物144KG、增粘树脂10KG、二氧化硅2KG、BHT1KG，然后800RPM转速搅拌6小时，即得氯丁橡胶胶粘剂CG。

采样实施1：取比较样中的氯丁橡胶胶粘剂CG 300克，加入乙烯基三甲氧基硅烷除水剂3克，搅拌均匀，制得耐潮湿的氯丁橡胶胶粘剂样品N1。

采样实施2：

取比较样中的氯丁橡胶胶粘剂CG 300克，加入分子筛活化粉3克，搅拌均匀，制得耐潮湿的氯丁样品N2.

采样实施3：

取比较样中的氯丁橡胶胶粘剂CG 300克，加入乙烯基三甲氧基硅烷除水剂和分子筛活化粉各1.5克，搅拌均匀，制得耐潮湿的氯丁样品N3.

按上述方法制得4个样品，然后将其在不同湿度环境下进行性能测试，其测试结果分别见表1～表3：

表1.在理想环境的测试数据(温度25℃*湿度RH＝55％)

表2.在潮湿环境的测试数据(温度30℃*湿度RH＝85％)

表3.在潮湿环境的测试数据(温度15℃*湿度RH＝92％)

结论：将发明的耐潮湿组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂中，所制备的氯丁橡胶胶粘剂在潮湿环境条件下施工仍可达到《溶剂型多用途氯丁橡胶胶粘剂》(HG/T 3738-2004)标准规定的粘接强度(初粘剪切强度≥0.7MPa，48小时剪切强度≥1.6MPa)。而普通氯丁橡胶胶粘剂在潮湿环境下施工所获得的粘接强度则不理想。由此可见，添加有耐潮湿组合物的氯丁橡胶胶粘剂具有较好的耐潮湿性，即使在潮湿环境下施工也能满足性能要求。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，将该组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂中，使得所制备的氯丁橡胶胶粘剂具有良好的耐潮湿性。所述组合物包括具有除水功能的硅烷偶联剂和分子筛活化粉2个组份，两者配比为10％:90％～90％～10％。

2.根据权利要求1所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，所述的硅烷偶联剂和分子筛活化粉混合配比较佳为50％：50％。

3.根据权利要求1所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，所述的具有除水功能的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷；具有除水功能的分子筛活化粉为型号为A-3、A-4、13X分子筛原粉经高温活化而成。

4.根据权利要求3所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物，其特征在于，所述分子筛原粉是一种铝硅酸盐多微孔晶体[M_z(AlO₂)_x(SiO₂)_y.nH₂O]，将其置于高温活化炉中，采用阶段性升温程式，在高温条件下除去孔道中水份，使其形成具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，其粉末便为本发明所使用的分子筛活化粉。

5.一种如1至4任一项所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制备分子筛活化粉：

将具有多微孔结构的上述型号分子筛原粉放入高温活化炉中，进行阶段性升温程式，在“450℃*30分钟～60分钟+650℃*30分钟～60分钟”高温条件下除去活化炉中的孔道中水份，使其成为具有空旷的骨架结构和表面形成高度活性吸附空间的粉末，即得到本发明所使用的分子筛活化粉；

2)、取一定量的分子筛活化粉和硅烷偶联剂进行充分混合，形成用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物。

6.一种如1至4任一项所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：把耐潮湿组合物添加到耐潮湿组合物添加到氯丁橡胶胶粘剂的混合生产工艺中，耐潮湿组合物在橡胶胶粘剂中的添加比例为0.5％～5％。

7.根据权利要求6所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：所述的氯丁橡胶胶粘剂包含有氯丁橡胶胶片、螯合物、增粘树脂、抗氧剂、溶剂，其混合生产工艺具体如下：

S1、制备氯丁橡胶胶粘剂的螯合物：

常温下将采用叔丁基酚醛树脂、活性氧化镁、催化剂加入到装有溶剂的反应釜中搅拌反应8～12小时，即得橡胶胶粘剂生产所需的螯合物；

S2、将混合溶剂采用泵入高速反应釜中，然后将胶片、螯合物、增粘剂、抗氧剂一并投入到反应釜中，于800～1000RPM转速高速搅拌6～8小时，得到氯丁橡胶胶粘剂，最后将一定比例量的耐潮湿的组合物加入，于800～1000RPM转速高速分散1小时，即可制得耐潮湿氯丁橡胶胶粘剂。

8.根据权利要求7所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：

所述的氯丁橡胶胶片为氯丁二烯聚合物；

所述的增粘树脂为萜烯树脂、松香甘油酯树脂138#、萜烯酚醛树脂803L、松香酚醛树脂210#、C9石油树脂或C9/C5共聚石油树脂；

所述的抗氧剂为BHT、1010抗氧剂；

所述的溶剂为二氯甲烷、甲苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、6#溶剂、120#溶剂、丙酮或几种混合成的溶剂。

9.根据权利要求6所述的用于氯丁橡胶胶粘剂的耐潮湿组合物的使用方法，其特征在于：所述耐潮湿组合物在橡胶胶粘剂中的添加比例为0.8％～1.2％。