一種單組份橡膠膠粘劑及其製備方法
2023-10-18 10:10:54 1
一種單組份橡膠膠粘劑及其製備方法
【專利摘要】本發明提供的一種單組份橡膠膠粘劑及其製備方法，膠粘劑由按重量份計的以下原料製得：滷化聚丁二烯橡膠100份，烷基酚醛樹脂10~30份，硫磺1份，促進劑DM1份，防老劑D1份，氧化鋅7份，溶劑150份。本膠粘劑可用於三元乙丙橡膠生料之間、熟料之間、生料與熟料之間、生料和熟料與金屬之間的粘接，施工簡單，粘接強度高，可靠性高，可大力推廣應用。該膠粘劑具有良好的初粘力，初粘力大於160N/2.5cm；施工過程中，無需進行稀釋即可使用，且粘接強度均大於5MPa以上，粘接的樣品經過50℃老化7個月後，其粘接強度下降3~5%。
【專利說明】一種單組份橡膠膠粘劑及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於膠粘劑【技術領域】，具體涉及一種單組份橡膠膠粘劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002] 三元乙丙橡膠，即EPDM，具有密度低、耐候性好、耐老化、耐熱等優點，在機械、化 工、建築、汽車、航空、航天、兵器等領域得到了廣泛的使用。但由於三元乙丙橡膠主鏈的分 子結構為飽和狀態，只有側鏈上含有少量的不飽和雙鍵，因此材料為弱極性、惰性材料，自 身不易粘接，與金屬和其他材料粘接更為困難，其難粘性限制了其在各方面的應用。
[0003] 現在主要使用的膠粘劑配方有黑龍江石油化工研究院研製的以改性三元乙丙橡 膠為主體材料的三元乙丙橡膠膠粘劑，山東53所研製的IN501，上海洛德化學公司的凱 姆洛克系列等，以上多種牌號膠粘劑對三元乙丙橡膠均具有較好的適用性，對金屬和復 合材料表面具有較高的粘接強度。但在使用中發現，以上膠粘劑的初粘力較弱，一般為 10N/2. 5cm，施工時，需要一定壓力和溫度的作用，尤其是固化後的缺陷修補，有的還是雙組 份，需要進行復配，施工工藝比較複雜，從而影響了粘接效率和質量。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種單組份橡膠膠粘劑及其製備方法，能夠提 高三元乙丙橡膠的粘接效率和質量。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種單組份橡膠膠粘劑，由按 重量份計的以下原料製得：滷化聚丁二烯橡膠100份，烷基酚醛樹脂10?30份，硫磺1份， 促進劑DM1份，防老劑D1份，氧化鋅7份，溶劑150份。
[0006] 所述溶劑為甲苯、環己烷、乙酸乙酯和丙酮按體積比1?3 :1?3 :1?2 :1?3混 合而成。
[0007] 所述滷化聚丁二烯橡膠為氯化聚丁二烯橡膠。
[0008] 製備上述的單組份橡膠膠粘劑的方法，具體步驟為：
[0009] 1)塑煉對滷化聚丁二烯橡膠塑煉時控制輥距為1. 2 ±0. 1mm，薄通8?15次； [0010] 2)初次混煉輥距為1. 9±0. 1mm，滷化聚丁二烯橡膠包棍，加入氧化鋅、防老劑D、 促進劑DM和烷基酚醛樹脂，加料結束後，調節輥距為1. 2 ±0. 1mm，薄通10?20次，確保粉 料混合均勻；
[0011] 3)二次混煉待步驟2)中的物料冷卻後，接著放大輥距到1. 9mm±0. 1，膠料包輥， 加入硫磺，加料結束後，調節輥距為1. 2 ±0. 1mm，薄通8?15次，確保物料混合均勻，輥溫保 持在 55±5°C ;
[0012] 4)存放調節輥距為2. 0±0. 1mm，輥溫保持在55±5°C，出片，室溫下存放，存放時 間不少於7天；
[0013] 5)出片調節輥距為1. 2 ±0. 1mm，輥溫保持在55 ±5°C，將存放7天後的膠料薄通 4?10次，出片；
[0014] 6)制液按配比將溶劑與步驟5)所得物料混合，用高速分散機攪拌溶解，攪拌時間 為5h?6h，攪拌溫度控制在40±5°C，即可得到單組份橡膠膠粘劑。
[0015] 所述步驟5)中，出片後的物料，剪成條狀。
[0016] 所述1)中塑煉時薄通次數為10次。將輥距控制在1. 2±0. 1mm，通過機械方法降 低滷化聚丁二烯橡膠分子量和粘度，以提高其可塑性及加工性能，為後續的混煉做好準備。
[0017] 所述初次混煉時薄通次數為15次，二次混煉時薄通次數為10次。兩次混煉時均 需要在加入物料後將輥距進行調整，已促進物料混合均勻和迅速散熱。
[0018] 所述出片時薄通次數為6次，嚴格控制輥溫，能夠順利出片。
[0019] 上述的單組份橡膠膠粘劑的使用方法，其具體步驟為：將單組份橡膠膠粘劑直接 塗刷在待粘接物體表面，塗刷3次，塗刷後晾置lOmin，然後進行高溫固化即可；其中固化溫 度為150±5°C，固化時間為2?3h。
[0020] 本發明還涉及所述的單組份橡膠膠粘劑在三元乙丙橡膠材料粘接上的應用；其可 用於粘接三元乙丙橡膠生料之間、熟料之間、生料與熟料之間、生料和熟料與金屬之間的粘 接，施工簡單，粘接強度1?，可罪性1?，可大力推廣應用。該I父粘劑具有良好的初粘力，初粘 力大於160N/2. 5cm ;施工過程中，無需進行稀釋即可使用，且粘接強度均大於5MPa以上，粘 接的樣品經過50°C老化7個月後，其粘接強度下降3?5%。
[0021] 本發明採用滷化聚丁二烯橡膠作為基體材料，可提高膠粘劑的初粘力和粘接強 度，烷基酚醛樹脂與氯丁橡膠類的膠粘劑有極好的相溶性，能在很大程度上改善氯丁橡膠 的粘接特性，進一步提高保持粘接力的時間；採用混合溶劑，可以加快膠料的溶解，確保保 持初粘力的時間。滷化聚丁二烯橡膠的生熱較大，輥距也應較小，以利散熱，同時，在加入硫 磺後，要保持較低的輥溫，以防止焦燒，存放也有利於配方中的組份通過遷移而保持均勻。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步說明，但本發明不受其限制。
[0023] 實施例1 :
[0024] -種單組份橡膠膠粘劑，按照質量份數，其配比為氯化聚丁二烯橡膠100份，烷基 酚醛樹脂10份，硫磺1份，促進劑DM1份，防老劑D1份，氧化鋅7份，溶劑150份，溶劑由甲 苯：環己烷：乙酸乙酯：丙酮按2 :2 :1. 5 :2配製而成；
[0025] 該膠粘劑的具體製備過程如下：
[0026] 步驟1、塑煉，輥距為1. 2 ±0. 1謹，薄通10次；
[0027] 步驟2、混煉1，輥距為1. 9±0. 1mm，膠料包棍，加入氧化鋅、防老劑D、促進劑DM 和高反應烷基酚醛樹脂，加料結束後，調節輥距為1. 2±0. 1mm，薄通15次，確保粉料混合均 勻；
[0028] 步驟3、混煉2,待膠料冷卻後，接著放大輥距到1. 9mm±0. 1，膠料包棍，加入硫 磺，加粉料完後，調節輥距為1. 2±0. 1mm，薄通10次，確保粉料混合均勻，輥溫宜保持在 55±5°C ;
[0029] 步驟4、存放，調節輥距為2. 0±0. 1mm，輥溫宜保持在55±5°C，出片，室溫下存放， 存放時間不少於7天；
[0030] 步驟5、出片，調節輥距為1. 2±0. 1mm，輥溫宜保持在55±5°C，將存放7天後的膠 料薄通6次，出片，然後剪成條狀；
[0031] 步驟6、制液，稱量所需溶劑，放入容器中，加入膠料，用高速分散機攪拌溶解，攪拌 時間為5hh，攪拌溫度控制在40±5°C，即可形成淺黃色的橡膠膠粘劑液。
[0032] 本膠粘劑具有良好的初粘力，初粘力為160N/2. 5cm。施工過程中，直接塗刷在物體 表面，塗刷3遍，塗刷後晾置lOmin，採用高溫固化工藝，固化溫度為150±5°C，固化時間為 2h，樣品經過50°C老化7個月，測試結果見表1。
[0033]
【權利要求】
1. 一種單組份橡膠膠粘劑，其特徵在於，由按重量份計的以下原料製得：滷化聚丁二 烯橡膠100份，烷基酚醛樹脂1(Γ30份，硫磺1份，促進劑DM 1份，防老劑D1份，氧化鋅7 份，溶劑150份。
2. 根據權利要求1所述的單組份橡膠膠粘劑，其特徵在於：所述溶劑為甲苯、環己烷、 乙酸乙酯和丙酮按體積比廣3 :廣3 :廣2 :廣3混合而成。
3. 根據權利要求1所述的單組份橡膠膠粘劑，其特徵在於：所述滷化聚丁二烯橡膠為 氯化聚丁二烯橡膠。
4. 製備權利要求1-3之一所述的單組份橡膠膠粘劑的方法，其特徵在於，具體步驟為： 1) 塑煉對滷化聚丁二烯橡膠塑煉時控制輥距為1. 2 ±0. 1mm，薄通8~15次； 2) 初次混煉輥距為1.9±0. 1mm，滷化聚丁二烯橡膠包輥，加入氧化鋅、防老劑D、促 進劑DM和烷基酚醛樹脂，加料結束後，調節輥距為1. 2 ±0. 1mm，薄通1(Γ20次； 3) 二次混煉待步驟2)中的物料冷卻後，接著放大輥距到1. 9mm±0. 1，膠料包輥，力口 入硫磺，加料結束後，調節輥距為1. 2±0. 1mm，薄通8?15次，輥溫保持在55±5°C ; 4) 存放調節輥距為2. 0±0. 1mm，輥溫保持在55±5°C，出片，室溫下存放，存放時間 不少於7天； 5) 出片調節輥距為1.2±0. 1mm，輥溫保持在55±5°C，將存放7天後的膠料薄通4~10 次，出片； 6) 制液按配比將溶劑與步驟5)所得物料混合，用高速分散機攪拌溶解，攪拌時間為 5tT6h，攪拌溫度控制在40±5°C，即可得到單組份橡膠膠粘劑。
5. 根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於：所述步驟5)中，出片後的物料，剪成 條狀。
6. 根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於：所述1)中塑煉時薄通次數為10次。
7. 根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於：所述初次混煉時薄通次數為15次， 二次混煉時薄通次數為10次。
8. 根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於：所述出片時薄通次數為6次。
9. 根據權利要求1-8之一所述的單組份橡膠膠粘劑的使用方法，其特徵在於，具體步 驟為：將單組份橡膠膠粘劑直接塗刷在待粘接物體表面，塗刷3次，塗刷後晾置lOmin，然後 進行高溫固化即可；其中固化溫度為150±5°C，固化時間為2~3h。
10. 根據權利要求1-9之一所述的單組份橡膠膠粘劑在三元乙丙橡膠材料粘接上的應 用。
【文檔編號】C09J161/06GK104109497SQ201410326927
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】肖勇, 賀東海 申請人:湖北三江航天江河化工科技有限公司