橡胶型压敏1.doc

橡胶型压敏胶一 概述橡胶型压敏胶是由橡胶弹性体、增粘剂、软化剂、防老剂等组份溶于溶剂中配制而成。橡胶型压敏胶具有粘附力强、耐低温性能好、价格低廉等优点。但由于橡胶弹性体中还存在未反应的双键，尽管加入防老剂，但在光和热的作用下仍易老化，这是它的缺点。橡胶弹性体可采用天然橡胶、异丁烯橡胶、丁苯橡胶、丁苯热塑性弹性体（SBS）、苯乙烯异丁烯热塑性弹性体（SIS）、丁基橡胶、聚异丁烯、硅橡胶、聚乙烯异丁基醚、氯丁橡胶、丁腈橡胶、接枝橡胶等多种。以天然橡胶用的较多橡胶型压敏胶增粘剂主要有松香、氢化松香缩水甘油酯、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、石油树脂、苯乙烯系树脂、古马隆树脂、烷基酚醛树脂、二甲苯树脂等。二 橡胶弹性体（一）天然橡胶由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得，它是以聚异戊二烯为主要成分的不饱和状态的天然高分子化合物。含杂质的天然橡胶透明而略带黄色，Tg = -70，加热到130140完全软化，200左右开始分解，270急剧分解。天然橡胶溶于苯、甲苯、溶剂汽油、二硫化碳、四氯化碳、氯仿、松节油等，不溶于乙醇和丙酮。天然橡胶具有很好的弹性，机械强度较高，门尼粘度较高，自粘性好，耐透气性好，耐碱，不耐浓强酸。耐油、耐溶剂性差，耐老化不佳。天然橡胶贮存时可发生粘度和硬度增加的贮存硬化现象，低温易结晶，应贮存于阴凉、通风、温度为1030的库房内，防止日晒，不可重压，贮存期1年。作为压敏胶粘剂的弹性体，天然橡胶的结构决定了它的优点： 由于平均分子量高（尤其是由于存在着部分分子量极高的凝胶体），具有一定的结晶性，因而内聚强度高，制成的压敏胶具有很好的持粘力。 含有98%以上的顺式1,4-聚异戊二烯的分子结构，决定了它在较广的温度范围（-70130）内具有很好的弹性，因此，制成的压敏胶比较柔软，弹性好，低温性能也好。 分子内无极性基团，决定了它易于与增粘树脂尤其是非极性增粘树脂相混溶，制成的压敏胶表面能较低，易于湿润各种固体表面，因而初粘和粘接性能也都比较好，容易达到三大压敏胶粘接性能的平衡。主要缺点： 分子中含有大量的不饱和双键，因而耐气候老化（主要是耐氧气和紫外线）的性能较差 橡胶的分子量及非橡胶成分的含量和组成因产地、树种等不同而有差异，使压敏胶质量不易稳定 耐增强剂、油和有机溶剂的性能较差。（二）丁苯橡胶丁苯橡胶是以丁二烯与苯乙烯为单体，通过乳液或溶液聚合而制得的无规共聚弹性体，简称SBR，是产量最大的通用合成橡胶。 Tg = -57 -52丁苯橡胶具有良好的耐热性、耐磨性、耐老化性、耐油性和耐臭氧性较差。贮存稳定性较好，在阴暗处可贮存数年。可溶于苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、氯仿等溶剂。丁苯橡胶用于制造丁苯溶剂型胶粘剂。作为压敏胶的原料，丁苯橡胶乳液可直接用于乳液型压敏胶的制备，无规丁苯橡胶可配制溶剂型压敏胶。丁苯橡胶经常与天然橡胶混合使用以制备具有较好耐增塑剂、耐老化和耐水性的压敏胶。（三）丁基橡胶丁基橡胶是由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成的合成橡胶，简称IIR。 Tg = -69优点：透气率低、气密性好，耐热老化性优良，硫化的丁基橡胶使用温度可达150200。 具有吸收震动及冲击能量特性，阻尼性能好，优良的电绝缘性能，良好的耐臭氧性和耐气候性。缺点：强度低，弹性小，粘接性差。（四）丁腈橡胶丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合而制得的共聚物，简称NBR。丙烯腈含量为26%的丁腈橡胶玻璃化温度Tg = 52，脆化温度 Tb = -47。丙烯腈含量为40%的丁腈橡胶玻璃化温度Tg = 22。丁腈橡胶耐臭氧性能和电绝缘性能不好，耐水性较好。可溶于乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。丁腈的分子结构中含有强极性的腈苯，故具有优良的耐油性、耐热性、贮存稳定性和极性材料的良好粘附力，随着丙烯腈的含量增加，其性能越好。丁腈橡胶宜贮存于阴凉、通风、干燥的库房内。（五）顺丁橡胶顺丁橡胶是1,3-丁二烯采用定向溶液聚合方法得到的高顺式1,4-结构含量的聚丁二烯，称为聚丁二烯橡胶，是有规立构橡胶，简称BR。 Tg = -110特点：具有弹性高，低温性能好，耐磨性优异，耐屈挠性良好。缺点：拉伸强度、撕裂强度较低，抗湿滑性差，冷流性大，加工性能稍差。可溶于环己烷、正庚烷、苯甲苯等。顺丁橡胶用于增稠SBS胶粘剂，与SBS并用制造压敏胶胶粘剂。宜贮存于阴凉、通风、干燥的库房内。（六）氯丁橡胶氯丁橡胶又称氯丁二烯橡胶，是以2-氯-1,3-丁二烯为主要原料，通过均聚或共聚制得的一种弹性体，简称CR。95%反式1,4-聚氯丁二烯的玻璃化温度Tg = -4595%顺式1,4-聚氯丁二烯的玻璃化温度Tg = -20氯丁橡胶为白色或米黄色韧性的片状或块状固体。具有可逆的结晶性，粘接性能好。耐老化、耐热、耐油、耐化学腐蚀性优异。耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶。具有一定的阻燃性。耐寒性稍差，电绝缘性不好。生胶贮存稳定性差，会产生自硫现象，门尼粘度增大，生胶变硬。可溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯代烃、甲乙酮，微溶于丙酮、乙酸乙酯、环己烷，不溶于正己烷、溶剂汽油，但可溶于适当比例的良溶剂和不良溶剂组成的混合溶剂。宜贮存于阴凉、通风、干燥的库房内，切勿重压，以防结团，贮存期1年。（七）聚异戊二烯橡胶聚异戊二烯橡胶的化学结构和性能与天然橡胶相似，故而又称合成天然橡胶。聚异戊二烯橡胶主要结构为顺式1,4-聚异戊二烯钛系异戊橡胶的Tg = -70-68，锂系异戊橡胶的 Tg = -69-66反式1,4-聚异戊二烯的Tg = -60-53聚异戊二烯橡胶的生胶强度显著低于天然橡胶，另外，聚异戊二烯的粘接性、弹性模量、撕裂强度、高温强度、耐磨性、疲劳寿命都不如天然橡胶。聚异戊二烯橡胶具有较高的弹性、较好的耐寒性。聚异戊二烯橡胶配制的压敏胶粘接性能与天然橡胶没有太大区别，但其持粘性能却明显不如天然橡胶压敏胶。（八）再生橡胶再生橡胶是以废旧橡胶制品为原料，经过一定工序的加工而获得的具有若干生橡胶性能的弹性材料。其主要来源是废旧橡胶制品，如：报废的轮胎、胶管、胶带、车胎、胶鞋、工业杂物等，另一部分来自橡胶厂生产过程中产生的边角余料和废品。配制压敏胶用的再生橡胶最好是再生的天然橡胶，因其具有以下优点： 粘接性能比丁苯橡胶等合成橡胶好 由于多少还保留着部分的硫化交联结构，因此，它的耐蠕变性能、耐候性和耐热性等比天然橡胶本身还要好 价格低廉 可塑度可以在精炼时加以调节所以再生天然橡胶特别适合于制造压延涂布用的无溶剂型压敏胶粘剂。（九）热塑性弹性体热塑性弹性体是一类新兴的合成高分子材料，常温下，它具有普遍硫化橡胶的高弹性和高强度，而当提高温度时，却又像一般热塑性塑料那样易于流动，能用注射、挤出等方式快速加工成型。三 增粘剂（一）增粘剂品种增粘剂是添加于胶粘剂中，对被粘物体具有湿润作用，通过表面扩散或内部扩散，能够在一定的条件（温度、压力、时间）下产生高粘接性的物质。主要品种有：1 天然产物及其衍生物 松香类树脂 松香，改性松香 萜烯类树脂 萜烯树脂，萜烯酚醛树脂 其他天然树脂 达马树脂，古巴树脂，虫胶 合成树脂 石油树脂 脂肪族，脂环族，芳香族石油树脂等，古马隆、茚树脂。 分子量较低的低聚物作为有效的胶粘剂增粘剂应具备以下几个条件 与胶粘剂主体树脂的相容性要好，即它们的溶解度参数（SP）应相近SP = dG/M式中d - 增粘剂的密度 G- 增粘剂分子中原子和原子团的分子引力常数G的总和 M - 增粘剂的相对分子质量 增粘剂本身具有很强的粘接性 增粘效果持久且随时间的变化小 不影响橡胶的硫化增稠剂和增粘剂是两个不同的概念，其作用是增大高分子材料液体体系粘度或稠度，以提高其操作性。增稠剂增加粘度，而增粘剂增加粘性。粘性是胶粘剂与被粘物粘附在一起的能力的量度粘度则是流体流动性质的指标（二）增粘机理两种理论观点两相体系学说 压敏胶的粘性本质上是由胶粘剂的两相体系的形态学所决定的这种两相形态学的观点与当前流行的多相高聚物的海岛结构理论相一致但是两相形态学的观点并不能满意的说明初粘力随外力作用速度而变化的现象，也不能解释不产生两相结构的体系同样也具有初粘性的事实。粘弹特性学说 压敏胶的粘性是由胶粘剂的粘弹形变特性所决定的按这种观点，不管体系是否出现两相结构，只要溶解有树脂的橡胶相的粘度降低到一定值时，体系的初粘力就会增加。对于具有海岛结构的两相体系，若树脂相的玻璃化温度低于室温，则低分子量（低粘度）树脂相的存在会使整个体系的表观粘度更低，从而使体系的初粘力增加；但当树脂相的玻璃化温度高于室温时，高粘度的固体树脂相的存在像填料一样反而会使整个体系的表观粘度上升，从而使初粘力降低。显然，用压敏胶的粘弹性质来解释增粘现象的观点能够更透彻、更科学的说明增粘作用的本质和机理，也能解释更多的实验事实。（三）增粘剂的品种 松香松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由松香酸、二氢松香酸、四氢松香酸、脱氢松香酸等几种松香酸组成。其性状为微黄至黄色透明，硬脆的玻璃状固体，有松脂气味。不溶于冷水，微溶于热水，易溶于常见有机溶剂如乙醇、乙醚、丙酮、苯、二氯苯甲苯、二硫化碳、松节油、石油醚等，并溶于油类和碱溶液。玻璃化温度Tg约为30。松香的微细粉尘与空气中的混合物具有爆炸性，为防止其自动氧化变质，不宜破碎长期见光贮存。用途：在胶粘剂中主要用作增粘剂。 改性松香为提高松香的耐氧化性能，可将松香改性，方法有以下四种： 通过加氢反应制成二氢化（或四氢化）松香，称为氢化松香。 通过歧化反应形成苯核，形成比较稳定的脱氢松香酸，即歧化松香。 通过酯化反应形成松香脂。 通过聚合反应使松香失去共轭双键，形成稳定的聚合松香。用途：与松香基本相同，并可用作丙烯酸胶粘剂的增粘剂。 萜烯树脂萜烯树脂由松节油中所含的萜烯聚合而成。作为增粘剂使用的主要是-蒎烯和-蒎烯聚合物。性状：随聚合度和共聚成分的不同，萜烯树脂为膏状或软化点为135左右的玻璃状脆性固体，浅黄至黄色，其溶解度和相容性不及松香与改性松香，但与天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶等胶种仍能很好地相容。用途：主要用作橡胶类胶粘剂的增粘剂；亦可用于EVA热熔胶，其增粘效果较松香树脂差，但耐氧化性优良，耐热性也较好，特别适用于浅色物品相粘接的透明胶粘带。 石油树脂性状：黄色至棕色树脂状脆性固体，易溶于石油系溶剂，与其他树脂相容性也很好，耐水、耐候，电气性能优良。用途：广泛使用的增粘剂，可用于丙烯酸类、橡胶类、EVA、PVC等胶粘剂。 古马隆-茚树脂性状：固状古马隆为浅黄色及红棕色固体块状物，不溶于水，易溶于除低级一元醇和多元醇外的大多数有机溶剂。其粉尘粘于皮肤，能堵住毛孔，形成一种小块黑色斑点。 液体古马隆为黄色至棕黑色粘稠液体，溶于大多数有机溶剂。用途：古马隆树脂用作橡胶胶粘剂的增粘剂，固体古马隆树脂应有补强作用，液体古马隆树脂作增粘剂时应注意除去其挥发分，否则会使胶料产生气泡。 烷基苯酚甲醛树脂性状：黄色至褐色透明状固体。用途：烷基苯酚甲醛树脂具有良好的增粘性能，适用于乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶胶粘剂的增粘。 叔丁基苯酚乙炔树脂性状：浅褐色至褐色粉末，溶于丙酮、苯、环已酮、石油醚，不溶于水。用途：作为丁苯胶及天然胶的增粘剂，效果显著，亦可用于氯丁、丁基胶粘剂。 低分子量聚异丁烯性状：为无色透明或半透明粘稠状液体，易溶于石油醚、苯、氯仿、四氯化碳，不溶于水、乙醇、丙酮。稳定性好，在通常条件下不分解。在常温下不氧