一種氯丁膠粘劑及其製備方法
2023-04-25 09:23:26
一種氯丁膠粘劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種氯丁膠粘劑及其製備方法，其特徵在於主要成分為氯丁橡膠、失水蘋果酸酐樹酯、對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂、活性氧化鎂、防老劑、溶劑、催化劑、甲醛吸收劑、甲醛脫除劑。本發明的優點是：1.不含「三苯」、滷代烴類有毒溶劑，不揮發物含量高，可滿足環保要求；2.採用失水蘋果酸酐樹酯和對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂替代酚醛樹脂作為增粘樹脂，從源頭控制了游離甲醛的釋放，且保證了較好的粘接性能；3.添加了甲醛吸收劑和甲醛脫除劑，能持續釋放負離子，先捕捉、後消除，對游離甲醛捕捉效率高，且作用時間持久，可持續去除由裝修板材長期釋放的游離甲醛。
【專利說明】一種氯丁膠粘劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及膠粘劑領域，具體是一種用於木材粘接、家具裝修、廣告美術等無甲醛、低毒，且具有持久吸收、消除甲醛功能的氯丁膠粘劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]氯丁膠粘劑是一種溶劑型橡膠膠粘劑。常規方法製備的氯丁膠粘劑，多採用高結晶型氯丁橡膠為主要成分，再加入增粘劑、溶劑、助劑等材料合成，這種方法原料成本低，貨源充足，生產工藝和設備簡單，合成速率快，貯存期長，製備的膠粘劑其具有初粘力大、粘接強度高、耐候性好、適用範圍廣等特點，廣泛應用於家具、皮革、建築、廣告、室內裝修等行業，受到廣大用戶的青睞。
[0003]目前，氯丁膠粘劑正朝著更高效，性能更完善的方向發展。隨著人類社會的不斷進步，人們對環境保護和人體健康也越來越重視。眾所周知，在室內裝修過程中，甲醛已經成為室內汙染的主要來源，另外，膠粘劑中所用溶劑的毒性也是急需要考慮的問題。傳統的溶劑型氯丁橡膠膠粘劑使用苯類、氯代烴類等溶劑，溶解性好，但毒性較大。同時，製備氯丁膠粘劑所用的增粘劑通常為叔丁基酚醛樹脂與氧化鎂的螯合物，酚醛樹脂中存在一定量的游離甲醛，特別是游離甲醛的釋放是一個緩慢的過程，這些不利因素持續影響著環境和人體健康。為此，國家質檢局發布了國家標準《GB18583-2008室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量》，其中的規定大大降低了氯丁膠粘劑的毒性和危害。從環境保護和人體健康的角度來說，一切有甲醛釋放和含有毒性較大的溶劑的膠粘劑，都應該逐步退出市場，而被沒有甲醛釋放、毒性較小的產品所替代是未來膠粘劑發展的大趨勢。然而，選用低毒溶劑體系，則需綜合考察其溶解性、揮發速度、反應性等因素。實際表明，為了控制甲醛釋放，若將氯丁膠粘劑中的酚醛樹脂完全用其它膠粘劑常用的樹脂替代，粘接性能會明顯變差，給新時期氯丁膠粘劑的發展造成了一定限制。另外，在建築裝修行業，一些板材(特別是大多數人造板材)是甲醛釋放的主要源頭，採用膠粘劑來長期吸收板材釋放的甲醛，可以成為控制甲醛釋放的一種新思路和比較有效的方法。
[0004]關於氯丁膠粘劑公開的技術研究很多。CN1557899A公開的一種氯丁橡膠粘合劑及其製備方法，使用國產氯丁橡膠、環戊烷B型溶劑、甲乙酮、醋酸乙酯、120#溶劑汽油、叔丁基酚醛樹脂、氧化鎂、氧化鋅已經苯甲酸和水作催化劑製得；CN101037577B公開的一種納米氯丁膠粘劑及其製備方法，使用氯丁橡膠、酚醛樹脂、納米氧化鎂、環己烷、120#溶劑汽油、甲苯、乙酸乙酯、丙酮以及催化劑製得；CN101358112A公開的一種氯丁橡膠粘合劑的製備方法，使用氯丁橡膠、酚醛樹脂、輕質氧化鎂、催化劑、助劑和溶劑製得。上述專利在製備氯丁膠粘劑過程中，均使用了酚醛樹脂，存在持續釋放甲醛的缺點，而且部分方法還使用了受限制的甲苯作為溶劑，對環境和人體健康有較大危害 。
[0005]由上述種種應用要求可見，開發一種無甲醛、低毒，且具有持久吸收、消除甲醛功能的氯丁膠粘劑具有很大的實用性和必要性。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為了克服上面所述的技術缺陷，提供了一種無甲醛、低毒，且具有持久吸收、消除甲醛功能的氯丁膠粘劑，同時也提供了上述氯丁膠粘劑的製備方法。
[0007] 本發明一種氯丁膠粘劑是這樣實現的，其配方按重量份配比為:
[0008]
氯丁橡膠14.0 ~ 20.0份
失水蘋果酸酐樹酯3.0 ~ 7.0份
對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂1.0 ~ 4.0份
活性氧化鎂0.5 ~ 1.5份
防老劑0.2 ~ 0.8份
有機溶劑60.0 ~ 72.0份
催化劑0.1 ~ 1.0份
曱醛吸收劑0.8 ~ 2.0份
曱搭脫除劑0.5 ~ 2.0份
[0009]所述的氯丁橡膠為CR2442、A90中的至少一種；
[0010]所述的防老劑為ODA、KY405、4010NA中的至少一種；
[0011]所述的有機溶劑為甲基環戊烷、6#溶劑汽油、乙酸乙酯、碳酸二甲酯的混合物，按重量份配比:甲基環戊烷:6#溶劑汽油:乙酸乙酯:碳酸二甲酯=I~3: 4~6: I~3: I ~2 ;
[0012]所述的催化劑為水、異丙醇胺、N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種；
[0013]所述的甲醛吸收劑為超細粉煤灰與納米負離子粉的混合物，按重量份配比:超細粉煤灰:納米負離子粉=I~9: I~9 ;
[0014]所述的甲醛脫除劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的至少一種與甲殼素的混合物，按重量份配比:過硫酸銨和\或過硫酸鈉和\或過硫酸鉀:甲殼素=I~5: I。
[0015]所述的氯丁膠粘劑的製備方法，包括以下步驟:
[0016]按配方重量份配比，將溶劑加入高速反應釜中，開動電機攪拌，在100~150轉/分鐘攪拌速度下，加入失水蘋果酸酐樹酯、對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂，攪拌30~60分鐘至完全溶解，加入高活性氧化鎂和催化劑，在800~1000轉/分鐘攪拌速度下，加入氯丁橡膠、防老劑、甲醛吸收劑、甲醛脫除劑，攪拌6~8小時至完全溶解，過濾出料，即得氯丁膠粘劑。
[0017]本發明一種耐低溫氯丁膠粘劑具有如下優點:
[0018]1.不含「三苯」、滷代烴類有毒溶劑，不揮發物含量高，可滿足環保要求；
[0019]2.採用失水蘋果酸酐樹酯和對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂替代酚醛樹脂作為增粘樹月旨，從源頭控制了游離甲醛的釋放，且保證了較好的粘接性能；
[0020]3.添加了甲醛吸收劑和甲醛脫除劑，能持續釋放負離子，先捕捉、後消除，對游離甲醛捕捉效率高，且作用時間持久，可持續去除由裝修板材長期釋放的游離甲醛。【具體實施方式】
[0021]以下實施例對本發明進行說明，但本發明並不受這些實施例所限制。對本發明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換，而不脫離本發明方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
[0022]實施例1
[0023]1.按配方重量份配比，將甲基環戊烷5.0份、6#溶劑汽油30.0份、乙酸乙酯15.0份、碳酸二甲酯10.0份加入高速反應釜中，開動電機攪拌，在150轉/分鐘攪拌速度下，加入失水蘋果酸酐樹酯3.0份、對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂3.0份，攪拌60分鐘至完全溶解，加入高活性氧化鎂0.5份和水0.1份，在800轉/分鐘攪拌速度下，加入CR244214.0份、0DA0.2份、超細粉煤灰0.72份、納米負離子粉0.08份、過硫酸銨0.25份、甲殼素0.25份，攪拌6~8小時至完全溶解，過濾出料，即得氯丁膠粘劑。
[0024]實施例2[0025]按配方重量份配比，將甲基環戊烷14.0份、6#溶劑汽油20.0份、乙酸乙酯21.0份、碳酸二甲酯17.0份加入高速反應釜中，開動電機攪拌，在100轉/分鐘攪拌速度下，加入失水蘋果酸酐樹酯5.0份、對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂4.0份，攪拌30分鐘至完全溶解，加入高活性氧化鎂1.0份和異丙醇胺0.6份，在900轉/分鐘攪拌速度下，加入A9015.0份、KY4050.6份、超細粉煤灰0.1份、納米負離子粉0.9份、過硫酸鈉1.0份、甲殼素0.2份，攪拌6~8小時至完全溶解，過濾出料，即得氯丁膠粘劑。
[0026]實施例3
[0027]按配方重量份配比，將甲基環戊烷10.0份、6#溶劑汽油24.0份、乙酸乙酯24.0份、碳酸二甲酯12.0份加入高速反應釜中，開動電機攪拌，在120轉/分鐘攪拌速度下，加入失水蘋果酸酐樹酯7.0份、對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂1.0份，攪拌45分鐘至完全溶解，加入高活性氧化鎂1.5份、N-甲基-2-吡咯烷酮1.0份，在1000轉/分鐘攪拌速度下，加入A9020.0份、4010NA0.8份、超細粉煤灰1.0份、納米負離子粉1.0份、過硫酸銨0.5份、過硫酸鉀0.4份、甲殼素0.2份，攪拌8小時至完全溶解，過濾出料，即得氯丁膠粘劑。
[0028]比較例4
[0029]按配方重量份配比，將甲基環戊烷14.0份、6#溶劑汽油20.0份、乙酸乙酯21.0份、碳酸二甲酯17.0份加入高速反應釜中，開動電機攪拌，在80轉/分鐘攪拌速度下，加入7522E酚醛樹脂10.0份，攪拌45分鐘至完全溶解，加入高活性氧化鎂1.0份、異丙醇胺0.6份，在1000轉/分鐘攪拌速度下，加入A9016.0份、KY4050.6份，攪拌6~8小時至完全溶解，過濾出料，即得氯丁膠粘劑。
[0030]實施例1~3、比較例4的氯丁膠粘劑的相關性能採用以下方法測試:
[0031]1.粘度的測定:按照標準GB/T2794-1995膠粘劑粘度的測定進行測定。
[0032]2.不揮發物含量的測定:按照標準GB/T2793-1995膠粘劑不揮發物含量的測定進行測定。
[0033]3.初粘強度和拉伸剪切強度的測定:取2.5cmX2.5cm樺木板2 ±夾，稱取膠液約
0.05g，均勻塗布於平整正面板的一端2.5cmX2.0cm，另一塊不塗，將兩塊板搭接好後，置於固定壓力的夾具中，室溫放置5min。解除壓力，室溫下放置0.5h，用拉力機進行初粘強度試驗；將試樣在室溫下放置24h後，用拉力機進行拉伸剪切強度試驗。
[0034]4.甲醛含量測定:按照標準GB18583-2008室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量，附錄A 「膠粘劑中游離甲醛含量的測定」進行測定。
[0035]實施例1~3、比較例4所得的一種氯丁膠粘劑的相關性能測試結果如下表1所示。
[0036]表1
[0037]
【權利要求】
1.一種氯丁膠粘劑，其特徵在於，配方按重量份配比為: 氯丁橡膠14.0~20.0份 失水蘋果酸酐樹酯3.0~7.0份 對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂1.(H 4.0份 活性氧化鎂0.5 ~ 1.5份 防老劑0.2 ~ 0.8份 。 有機溶劑60.0 ~ 72.0份 催化劑0.1 ~ 1.0份 曱醛吸收劑0.8 ~ 2.0份 曱醛脫除劑0.5 ~ 2.0份
2.如權利要求1所述的一種氯丁膠粘劑，其特徵在於，氯丁橡膠為CR2442、A90中的至少一種。
3.如權利要求1所述的一種氯丁膠粘劑，其特徵在於，防老劑為0DA、KY405、4010NA中的至少一種。`
4.如權利要求1所述的一種氯丁膠粘劑，其特徵在於，溶劑為甲基環戊烷、6#溶劑汽油、乙酸乙酯、碳酸二甲酯的混合物，按重量份配比:甲基環戊烷:6#溶劑汽油:乙酸乙酯:碳酸二甲酯=I~3: 2~6: I~3: I~2。
5.如權利要求1所述的一種氯丁膠粘劑，其特徵在於，催化劑為水、異丙醇胺、N-甲基~2-吡咯烷酮中的至少一種。
6.如權利要求1所述的一種氯丁膠粘劑，其特徵在於，甲醛吸收劑為超細粉煤灰與納米負離子粉的混合物，按重量份配比:超細粉煤灰:納米負離子粉=I~9:1~9。
7.如權利要求1所述的一種氯丁膠粘劑，其特徵在於，甲醛脫除劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的至少一種與甲殼素的混合物，按重量份配比:過硫酸銨和\或過硫酸鈉和\或過硫酸鉀:甲殼素=I~5: I。
8.如權利要求1所述的一種氯丁膠粘劑的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟:按配方重量份配比，將溶劑加入高速反應釜中，開動電機攪拌，在IOO~150轉/分鐘攪拌速度下，加入失水蘋果酸酐樹酯、對叔丁基苯酚聚乙炔樹脂，攪拌30~60分鐘至完全溶解，加入高活性氧化鎂和催化劑，在800~1000轉/分鐘攪拌速度下，加入氯丁橡膠、防老劑、甲醛吸收劑、甲醛脫除劑，攪拌6~8小時至完全溶解，過濾出料，即得氯丁膠粘劑。
【文檔編號】C09J11/08GK103497704SQ201310328616
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月27日 優先權日:2013年7月27日
【發明者】陳炳耀 申請人:廣東三和化工科技有限公司