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活性氧化镁在氯丁橡胶胶粘剂的应用

发表时间:2020-04-21 11:09

活性氧化镁是CR胶粘剂重要原材料之一氧化镁的活性反映了氧化镁与CR胶粘剂反应能力的强弱。活性越高CR胶粘剂的反应速度越快。活性氧化镁在CR胶粘剂中的作用是多方面的主要有硫化交联、酸吸收、防焦烧、与树脂鳌合等作用。

活性氧化镁由于其大比表面积、高活性用于CR胶粘剂可提高胶粘剂的初粘力、粘合强度。善胶粘剂的透明性。最大的特点可防止胶粘剂的分层沉淀。活性氧化镁的活性一般用吸碘值的大小表示吸碘值小于400mg/g为低活性吸碘值在40-100mg/g 为中活性大于100mg/g 为高活性。高品质的CR胶粘剂一般使用高活性氧化镁。

CR胶粘剂是橡胶胶粘剂产量大、用量广的一个重要品种具有初粘力、粘结强度高胶层柔韧弹性良好耐冲击、耐油、耐碱、耐酸和耐溶剂性抗臭氧

耐老化、耐久性、和阻燃性好可粘接多种金属、非金属材料。如用来粘结橡胶、皮革、织物、人造革、木材、混凝土和石棉等尤其适用于上述这些材料与金属、塑料等不同材料的粘结。它包括溶剂型、乳液型和非溶剂型三个品种其中溶剂型CR胶粘剂应用最广。溶剂型CR胶粘剂又分为热硫化型和冷粘型。目前使用较多的CR胶粘剂是溶剂型冷粘胶粘剂。


1.活性氧化镁在CR胶粘剂中的硫化机理:

1.1热硫化型CR胶粘剂

一般溶剂型CR胶粘剂CR、金属氧化物、树脂、防老剂、填充剂、交联剂、促进剂、溶剂等组成。配方不同成分亦不相同。金属氧化物在CR胶粘剂中可获得加工安全和硫化速度平衡的硫化体系。金属氧化物中氧化锌和活性氧化镁是CR常用的硫化剂其作用机理较为复杂。在CR硫化交联过程中氧化锌和活性氧化镁协同对CR发生反应。尤其活性氧化镁的活性大小直接对CR加工安全性和硫化胶性能有很大的影响。考虑综合因素CR硫化体系中应选择适宜活性的氧化镁。目前CR的硫化机理众说纷纭其中较为公认的一种如下

于生成具有较高键能的C-O-C()交联因此硫化胶有良好的热稳定性。如果单独使用化锌不仅易发生焦烧而且硫化胶的机械性能差。活性氧镁后避免了大量的氯化锌的产防止硫化胶有焦烧倾向。另外新生成的氧化锌重新用于硫化反应过程从而增加了交联程度。性氧化镁另一主要作用是酸吸收可防止胶料早硫化防止胶粘剂在加工和存放过程中产生凝。活性氧化镁还能有效吸收胶膜残存的溶剂胶粘剂干燥速度提高初始粘接强度。

1.2 粘型CR胶粘剂

型胶粘剂室温固化后不产生硫化交联反。胶粘剂的粘接力靠CR结晶性和树脂的粘合力完成。氧化锌在冷粘型CR胶粘剂中作为吸酸剂不起交联作用因此使得胶液浑浊产生分层和沉淀胶膜发粘影响干燥速度。现在大多数厂家在冷粘型CR胶粘剂的配方中不加或少加氧化锌或使用少量的碱式碳酸锌。而活性氧化镁在冷粘型CR胶粘剂中与树脂鳌合防止胶液分层和沉淀可使胶液透明耐热干燥速度快粘合力提高。同时活性氧化镁吸收胶液中的酸。减少氧化锌的用量增加氧化镁的用量可提高胶液的性能。但氧化镁的用量过大胶液的稳定性会下降。一般适宜的用量约8-12份。氧化镁的用量对粘接强度的影响见表下图:


1.化镁用量与粘接强度的关系

2.氧化镁在预反应中的作用

CR胶粘剂的主要成分除了CR还有树脂。树脂对CR胶粘剂的影响较大。树脂的作用高粘合力改进内聚强度延长粘合保持时间。常用的树叔丁基酚醛树脂、菇烯酚醛树脂、石油树脂、松香树脂等。其中以叔丁基酚醛树脂效果最佳。

如果将树脂直接加CR胶粘剂中改性效果且极易产生分层。只有将树脂与氧化镁进行反应后再加才会明显地提高粘接强度、耐热、层安定性和贮存稳定性。树脂与氧比镁进行应生成鳌合物。树脂的质量、氧化镁的活性、溶剂催化剂的选择、反应温度、反应时间等因素对反应产生很大的影响。现常用的反应条件为氧化镁的用量为树脂的10%并加树脂量的约1%的水(或三乙醇胺、吗琳、N甲基一2一比等弱碱性有机化合物)作为催化剂在溶剂中搅拌反应溶剂与树脂等量温度20-25时间68小时。鳌合物的结构式为

在鳌合反应过程中活性氧化镁与叔丁基酚醛树脂反应要求活性氧化镁的活性高(吸碘值大于100mg/g )比表面积大粒子细分散性好堆积密度适中0.2g/cm3-0.3 g/cm3。堆积密度大易出沉淀堆积密度小操作环境恶劣。另外要防止活性氧化镁吸潮。因为水分吸附在活性氧化镁表面将部分内、外表面湿润使活性氧化镁的活性减弱影响鳌合反应。所以使用之前活性氧化镁要严格控制水分含量最好烘干。反应所生成的鳌合物要满足以下要求预反灰分含量大于6%鳌合物的熔融或分解温度250外观为淡黄色而且不发生变化粘度大于2000mpas放置过夜后很少或几乎无沉淀。

树脂与氧化镁进行预反应对提高CR胶粘剂性能的影响见

2预反应CR胶粘剂性能的影响

3.剂型CR胶粘剂基本配方及工艺

3.1基本配方:质量份

CR                        100

叔丁基酚荃树脂             45

活性氧化镁                 8

活性氧化性(或碱式碳酸锌)    1

防老剂264                1

                        1

混合溶剂                  500


溶剂型CR胶粘剂主要用于制鞋业、建筑业、汽车制造业。根据用途不同可在基本配方的基础适当地调整其成分比如添加补强剂白碳黑变混合溶剂组等。

3.2备工艺

           1.溶剂型CR胶粘剂工艺流程

性氧镁分为两部分一部分用于吸酸剂部分用于树脂的反应剂。制备工艺包括炼胶、预反应、配制胶液三个步骤。

炼胶CR在开炼机上低温塑炼混炼下片然后再放到自动裁断机上裁成小块薄片以备待用。混炼过程中部分活性氧化镁、防老剂先加最后加氧化锌或碱式碳酸锌。

预反应在混合溶剂中加部分活性氧化镁、树脂搅拌一定时间后加水在一定的温度反应反应液。

配制胶液在配胶釜中混合溶剂加混炼胶搅拌溶解完全然后加预反应液和剩下的混合溶剂充分搅拌均匀制得产品。


(法国)实业(TIMAB)作为全球顶尖镁系列产品生产供应商旗下产品PolyMag系列镁含量高、杂质少、活性高、在CR胶粘剂中可达到好的效果。可替代市场上日本和以色列等一些品牌的规格产品。上海玄珞新材料有限公司(贞集团旗下)在中国代理其全系列产品。


3.Polymag系列产品主要参数如下:

氧化镁图片.webp.jpg




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