国内PVC材料所用胶粘剂品种概况_技术知识_山东华诚高科胶粘剂有限公司
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国内PVC材料所用胶粘剂品种概况

作者:华诚高科 网址:http://www.huachengchem.com/knowledge/knowledge-PVC-jiaonianji.htm

前言

聚氯乙烯PVC是最早工业化的塑料品种之一。它是氯乙烯单体在引发剂作用下,通过自由基聚合反应而得到的线型聚合物。与其他塑料品种相比,PVC具有难燃、抗化学药品性、优良的电绝缘性和较高的强度等特点。而且采用增塑和共聚的办法,能使PVC性质发生很大的变化。添加30%左右增塑剂可用作具有柔性弹性的软质PVC;不加或少加增塑剂或以PVC的共聚物为主体制成硬质PVC。它与其他塑料不同,从软质到硬质,可制成各种管材、板材、异型材、薄膜、纤维、涂料、人造革、电线电缆绝缘等制品,在工农业和日常生活中获得非常广泛的应用。作者综述近十余年来国内各种PVC材料粘接所用胶粘剂的研究现状。

丙烯酸酯类胶粘剂

在合成胶粘剂中,丙烯酸酯系胶粘剂是比较引人注目的新秀,其性能独特,品种繁多,专利报告不胜枚举。当用于PVC材料间的粘接时,丙烯酸酯胶粘剂的有机挥发物含量低,并且粘接牢固,但当用于PVC薄膜粘接时,由于PVC薄膜表面光滑,因而初粘力较低,粘接强度较差。马立群等采用自制的S-01型乳化剂,合成了共聚型丙烯酸酯胶粘剂。用于PVC膜对木材,皮革等多孔性材料的粘接,效果较为显著。S-01型乳化剂与十二烷基硫酸钠配合使用,效果更好。丙烯酸丁酯与醋酸乙烯酯的配比为33:4时,胶粘剂的剥离强度可达到4300g/25cm,而乳化剂的用量在为单体量的4%时,效果较好。

张永金等研制的聚丙烯酸酯系列胶粘剂。当用于人造革表面植绒时,克服了由于油性胶粘剂在生产中出现的环境污染和能耗大,防火要求高以及对工人身心健康危害大等缺点,其质量均达到或超过了油性胶粘剂所得产品。此胶粘剂是以丙烯酸酯为主要原料,选用性能优良的乳化体系通过乳液聚合而成的。杨冰等以特制的含羟基聚丙烯酸酯自交联乳液为主体,掺入一定量的多异氰酸酯溶液,经有效的分散、均质处理,制成一种适合于PVC-U管材的水基型粘合体系。在其胶膜固化过程中,异氰酸酯基团与体系中聚乙烯醇羟基反应生成氨基甲酸酯,形成第二交联,这样得到的聚丙烯酸酯-聚氨酯互穿网络结构,可以加强粘接层的内聚力和耐水性能,完成对PVC材料的牢固粘接。粘接强度可达3.5MPa,粘度达到0.85~10Pa.s,储存期为05a。其中,多异氰酸酯的添加量对粘接的强度,耐水性能以及胶液储存期有着重要的影响。随着配方中多异氰酸酯的增多,粘接强度也逐渐提高。实际上,加入量在4%~5%已经有满意的强度效果。另外,多异氰酸酯含量低的胶粘剂配方,抗水能力差。且粘接板浸水时间越长,强度下降越严重,随着配方中多异氰酸酯含量增多,粘结强度受水的影响逐渐减弱。郭振良等以丙烯酸酯、丙烯酸、醋酸乙烯为原料制得共聚乳液,并加入改性增粘树脂增塑剂提高乳液对PVC薄膜的初始粘接强度。通过实验可看出,当每100份乳液中加入15~20份改性增粘树脂时,胶的剥离强度可达到483~485N/25mm,且胶粘剂具有湿润性好、初始粘接强度高、易固化、粘度高、无毒、无污染等特点,在木材、家具等领域,具有较高的推广价值。

聚氨酯类胶粘剂

聚氨酯(PU)胶粘剂是分子链中含有氨酯基(-NHCOO)和/或异氰酸酯基(-NCO)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂由于性能优越,在国民经济中得到广泛应用,是合成胶粘剂中的重要品种之一。黄伙兴等研究改性过氯乙烯类树脂和聚氨酯两种胶粘剂品种,使之用于PVC人造革制造过程中的粘接。此两种胶粘剂选用邻苯二甲酸二苯酯作增塑剂,加入一定量的增粘树脂,用适量的有机溶剂,并加入适量的交联剂。当增粘树脂邻苯二甲酸二苯酯的用量增加到375g时,胶粘剂的剥离强度最高,此时的剥离强度为250N/25cm。如果继续提高增塑剂的用量,胶层出现不干性,剥离强度反而降低。而在过氯乙烯溶液中加入增粘树脂后,会使试样的压合工艺有较大的改善。如果将氯化松香与422#改性松香树脂并用,可同时获得较好的工艺性能和剥离强度。但聚氨酯树脂溶液中却不适合加入各种改性松香树脂。而各种异氰酸酯类交联剂,对提高过氯乙烯胶层的剥离强度均有一定的作用。尤以具有三个官能团的列克纳的效果最好。此两种胶粘剂均可用于PVC人造革的粘接,但过氯乙烯类胶粘剂的胶层较坚硬,聚氨酯类胶层较柔软,选何种胶种视具体情况确定。彭华君等对PVC密封条静电植绒胶粘剂的合成工艺及应用效果进行了论述。此胶粘剂采用了双组分聚氨酯胶粘剂,A组分是端羟基聚酯型聚氨酯,B组分是端异氰酸基聚醚型聚氨酯。

PVC植绒胶分子中含有为其特征的氨基甲酸酯极性键(-NHCOO-),还含有不少的酯键,醚键,脲键等。它对多种材料有着较好的粘接性能。何义才叙述了一种用于PVC装饰膜-金属板用单组分溶剂型聚氨酯胶粘剂的合成。其选用高结晶度的聚酯、异氰酸酯、扩链剂等为原料,采用氯醋树脂增粘,所得产品的剥离强度为30~60N/2cm,粘度为120~140s,刺激性较小。该胶各项力学性能指标均达到了进口同类胶粘剂水平,且烘烤活化条件有较大程度降低,成本会大大降低。应用于国内多家PVC彩板生产厂家均获好评,完全可以替代进口同类胶粘剂。杜官本介绍了一种以水性高分子乳液和异氰酸酯为主要成分的胶粘剂,特别适用于PVC膜与木质基材的复合。当乳液与固化剂比例为100:7(质量比)、施胶量约为100g/m2、热压温度85~90℃、热压周期3min、压力0.35MPa时,PVC膜72h后常态剥离强度为2 9N/mm。此胶粘剂还具有较高的初始强度,且能满足“木材镂,铣雕花-PVC覆膜”加工工艺要求。此外,该胶粘剂为水性高分子乳液,无有机溶剂污染,使用安全,适用面广。许大生等以自制的特殊聚酯二醇,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯及扩链剂1,4-丁二醇为主要原料,合成了一种用于PU-PVC复合革生产的单组分胶粘剂。与常用的复合革双组分聚氨酯胶粘剂相比,该胶粘剂具有较高的粘接强度。

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