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塑胶制品用胶粘剂的中间试验
作者:涂料胶粘技术研究网     更新时间:2008-03-13 10:34:07

崔学元 陈长权(锦西化工总厂研究所 葫芦岛 125001)


0 引言 
 现在市场出售的胶粘剂多达百种。各种胶粘剂都有其专门的粘接目的。但是塑胶制品用的胶粘剂还是刚刚投入市场的新品种。
  塑胶制品用胶粘剂是一种以粘接橡胶粒及树脂粒为主的粘接剂。其粘接效果明显优于其它胶粘剂,使粘接制品具有良好的弹性、剪切强度和拉伸强度。 
 塑胶地毯是近年来深受人们喜爱的一种地面装饰品,也是典型的塑胶制品。这种地面装饰品具有美观、可移动、易清洗、耐污染、隔音、减震、保温、耐磨损及经久耐用等特点。而生产这种地毯需要的专用胶粘剂将胶粒牢固粘接在一起,这种胶粘剂由于国内还没有厂家生产,因而需要进口。 
 应广东一家生产塑胶地毯的中外合资企业的技术求援,我们专项开发并生产了这种胶粘剂,结束了该企业依赖进口胶粘剂生产塑胶地毯的局面,也结束了国内没有专门生产这种胶粘剂的历史。每年不仅可为国家节省大量的外汇,而且还大幅度降低了塑胶地毯的生产成本,为在国内市场上推广应用创造了极有利的条件。  这种胶粘剂粘接的塑胶制品广泛地应用于高级运动场、娱乐场、儿童游乐园、人行道、隔音墙、减震缓冲材料等方面[2]。还可在施工现场直接制做各种需要的制品。用于铺设塑胶路面时,直接将胶合的塑胶材料压平即可。这样铺设的路面不仅省时省料,而且使路面具有良好的机械强度及弹性,经久耐用,是柏油路面的优良替代品。  该胶粘剂配以不同的固化剂可使其用途更加广泛。

1 实验部分
1.1 主要生产设备及原料 
 主要生产设备 0.1m3合成釜,真空泵。 
 主要生产原料 MDI(工业品)、多元醇(工业品)、三氯乙烯(工业品)、三乙醇胺(工业品)。

1.2 生产工艺 
 将定量的多元醇、三氯乙烯、三乙醇胺加入合成釜,在搅拌下开启蒸汽阀将反应物料加温到80℃,然后将定量MDI分批加入合成釜进行反应。待MDI加完后,在80℃下继续反应3h,即得成品,其粘度为2.4Pa·s。(注:本文所说粘度均指20℃时,用旋转粘度计测得的粘度。)

2 结果与讨论
2.1 反应温度的选定  
反应温度是重要的工艺参数。温度的高低直接影响产品的质量,进而影响塑胶制品的性能。在高温下合成,粘度明显增加,严重时,可达半固化状态。根据塑胶制品的要求及应用的实际情况,将胶粘剂的粘度控制在2.3~2.6Pa·s范围内为宜。这一粘度的产品可使塑胶制品具有良好的机械性能及弹性。生产实践表明,反应温度控制在80℃时,制得胶粘剂的粘度为2.4Pa·s。粘度与温度的关系见图1。




2.2 反应时间的确定 
 反应时间对胶粘剂的质量影响很大。随着反应时间的延长,粘度增加。适宜的反应时间才能获得最佳粘度。图2给出了反应时间与粘度的关系。实践表明,反应时间控制在3h为宜。时,可达半固化状态。根据塑胶制品的要求及应用的实际情况,将胶粘剂的粘度控制在2.3~2.6Pa·s范围内为宜。这一粘度的产品可使塑胶制品具有良好的机械性能及弹性。生产实践表明,反应温度控制在80℃时,制得胶粘剂的粘度为2.4Pa·s。粘度与温度的关系见图1。

2.3 反应原料配比 
 反应原料配比是关键的工艺条件。它不仅关系到生产成本,更重要的是直接影响胶粘剂的质量。试验对不同原料配比做了比较,其结果列于表1。




  从表1可以看出,第二号反应原料配比为最佳。即MDI∶多元醇∶三氯乙烯∶三乙醇胺=15∶30∶2∶3。2.4 搅拌速度的控制  在反应初期,反应体系粘度较小,随着MDI的加入,粘度增加。若搅拌速度太慢容易使反应物料分散得不均匀,会发生因反应不均匀而造成的局部粘度过大现象。若搅拌速度过快,容易使反应液起沫、飞溅,釜壁易结膜,影响传热。实践表明,搅拌速度控制在100~200r/min为宜。

3 产品质量
3.1 胶粘剂的主要性能指标 
 对胶粘剂的主要性能指标进行了分析,其结果见表2。

3.2 粘接效果的测试  
对本胶粘剂的粘接效果做了测试。测试前将胶粘剂用适量甲苯稀释后,取4份表面处理过的胶粒(来自汽车废轮胎,粒径为1~5mm)用1份胶粘剂将其混合至胶粒完全被胶粘剂浸润止。将涂有脱模剂规格为30cm×30cm×2cm模框放于聚乙烯薄膜上,将上述混合物倒入模框中,并用光滑工具将混合物均匀展开并压实。从模框中倒出压实的混合物,于是就制成了厚度为10~11mm的标准试样。将试样在室温下于空气中固化6h,然后进行物理性能测试,结果见表3。从表3中物理性能数据可以知道,本胶粘剂完全能满足塑胶制品的要求。




4 结论 
 1本生产工艺路线合理,操作条件稳定,产品质量可靠,完全能替代同类进口产品;  
2为扩大生产提供了可靠数据;  
3最佳工艺条件:反应温度80℃;反应时间3h;反应原料配比MDI∶多元醇∶三氯乙烯∶三乙醇胺=15∶30∶2∶3;搅拌速度为100~200r/min。

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