烷基苯酸樹脂在氯丁型膠粘劑中的應用

凌 輝，鐘 鋒，李 軍，陳 亮，劉根伸

（1.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東新山禾發展有限公司，廣東 中山 528429）

烷基苯酸樹脂在氯丁型膠粘劑中的應用

凌 輝1,2，鐘 鋒1，李 軍1，陳 亮1，劉根伸1

（1.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東新山禾發展有限公司，廣東 中山 528429）

以烷基苯酸樹脂部分取代酚醛樹脂，探討烷基苯酸樹脂和酚醛樹脂的混合比對氯丁型膠粘劑粘劑性能的影響。結果表明，當混合樹脂中烷基苯酸樹脂用量為20%～30%時，膠粘劑綜合性能較優。

烷基苯酸樹脂；酚醛樹脂；游離甲醛；氯丁型膠粘劑

隨著人們對于環境保護和人體健康越來越重視，環保型氯丁膠粘劑將是未來的發展方向[1，2]。在室內裝修過程中，甲醛已成為室內污染的主要來源，而氯丁型膠粘劑中含有一定量的游離甲醛，且游離甲醛的釋放是一個緩慢的過程。

烷基苯酸樹脂為環狀非結晶含酸根官能基樹脂（熱可塑性碳氫化合物），是一種反應性增粘樹脂，可改善PS、Nylon、PVC、NBR、CR、PU、SBS的粘附性，添加在材料中起偶合劑功能，增加耐熱性及加工性。本研究主要通過引入烷基苯酸樹脂，配制更加環保高效的氯丁型膠粘劑。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

氯丁橡膠（CR），工業級，江蘇瑞和新材料股份有限公司；石油樹脂，工業級，上海三連實業有限公司；2402酚醛樹脂（PF），工業級，廣州中澤化工有限公司；三乙醇胺（TEOA），化學純，廣州化學試劑廠；防老劑246（BHT），工業級，廣州力國貿易有限公司；活性氧化鎂，工業級，日本神島化學公司；烷基苯酸樹脂，工業級，深圳英群化工有限公司；乙酸乙酯（EAC）、6號溶劑油、環己烷（CHA）、丙酮（DMK）、氧化鋅，均為市售工業級。

1.2 實驗儀器

NDJ-1型旋轉黏度計，上?，F代環境工程技術有限公司；LJ-1000型拉力試驗機，廣州廣材實驗儀器有限公司；數顯式電熱恒溫干燥箱，上海瀘越實驗儀器有限公司；箱式電阻爐，佛山順德華能化工有限公司；CZ-A-80型可程式恒溫恒濕試驗機。

1.3 氯丁型膠粘劑的制備

1）對試樣進行分組

取等質量的PF和烷基苯酸樹脂的混合物，其中烷基苯酸樹脂所占的比例分別為0、10%、20%、30%、40%、50%，分別標記為1#、2#、3#、4#、5#、6#。

2）預反應液的制備

按照一定比例在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的四口燒瓶中加入溶劑，邊攪拌邊加入PF和烷基苯酸樹脂的混合物、活性氧化鎂和TEOA等物料，反應8～12 h，出料即得預反應液。

3）氯丁型膠粘劑的配制

按照一定比例在四口燒瓶中，邊攪拌邊加入預反應液、CR、氧化鋅、石油樹脂和BHT等物料，攪拌6 h至溶解完全，出料即可。

1.4 性能測試

（1）黏度：采用旋轉黏度計按照GB/T 2794—1995進行測定。

（2）黏性保持時間：在2塊尺寸為30 cm×40 cm的三層膠合板上均勻施膠2～3遍，晾置若干時間；然后復合、施壓，以木板能粘得住的最長晾置時間作為黏性保持時間。

（3）拉伸剪切強度：采用拉力試驗機按照LY/T 1206—2008進行測定。

（4）不揮發物含量：采用數顯式電熱恒溫干燥箱按照GB/T 2793—1995進行測定。

（5）初粘強度：采用拉力試驗機按照LY/T 1206—2008進行測定。

（6）灰分含量：采用箱式電阻爐按照GB/T 4498—1997進行測定。

（7）抗凍性：將膠粘劑放入-40 ℃的恒溫恒濕箱中，每隔1 h觀察膠樣的流動性，直至膠樣完全失去流動性。

2 結果與討論

2.1 烷基苯酸樹脂的用量對預反應液性能的影響

將1#～6#混合物分別制成預反應液，性能檢測結果如表1所示。

表1 烷基苯酸樹脂用量對預反應液性能的影響Tab.1 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin amount on properties of prereaction solution

由表1可知，隨著烷基苯酸樹脂用量的不斷增加，預反應液的黏度不斷減小。1#、2#預反應液的黏度偏高，5#、6#預反應液的黏度偏低，3#、4#預反應液比較符合要求。隨著烷基苯酸樹脂的不斷增加，其顏色從淺黃色變為了深綠色，顏色深淺反映了預反應的反應程度。由于市售氯丁型膠粘劑顏色多為黃色，故3#、4#預反應液比較符合要求。

2.2 烷基苯酸樹脂的用量對氯丁型膠粘劑施工性能的影響

用以上6組預反應液按步驟1.3.3）制成氯丁型膠粘劑，其黏度如表2所示。

表2 烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑性能的影響Tab.2 Effect of benzene acid resin content on the properties of chloroprene rubber

由表2可知，隨著烷基苯酸樹脂用量的不斷增加，膠粘劑的黏度呈先增大后減小再增大的趨勢。根據經驗，膠粘劑的黏度稍低有利于施工。1#、3#、4#均能賦予膠粘劑適宜的黏度和良好的施工性能。

2.3 烷基苯酸樹脂的用量對氯丁型膠粘劑抗凍性的影響

抗凍性不好的膠粘劑在低溫條件下易產生結晶現象，從而導致氯丁型膠粘劑的凝膠現象（俗稱“凍膠”）[3]。

測試以上6組氯丁型膠粘劑，其抗凍性如圖1所示。

圖1 烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑抗凍性的影響Fig.1 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin content on frost resistance of chloroprene adhesives

從圖1可知，隨著烷基苯酸樹脂用量的增加，膠粘劑的抗凍性不斷變小，特別是5#、6#的膠粘劑抗凍性已降到了3 h，說明烷基苯酸樹脂能使氯丁型膠粘劑中分子排列更為緊密，結晶速度變快，在低溫條件下變得更容易結晶。1#、3#抗凍性較好。

2.4 烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑粘接性能的影響

烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑拉伸剪切強度的影響如圖2所示。

圖2 烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑拉伸剪切強度的影響Fig.2 Effect of alkyl benzenesulfonic acid resin content ontensile shear strength of chloroprene adhesives

由圖2可知，加入少量的烷基苯酸樹脂對于氯丁型膠粘劑的拉伸剪切強度有顯著的提高，但隨著用量的不斷增大，拉伸剪切強度開始不斷減小，3#的拉伸剪切強度最大。

2.5 烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑黏性保持時間的影響

氯丁型膠粘劑的黏性保持時間及干燥時間主要和溶劑的沸點和揮發速率有關[4]，6組實驗所用溶劑雖然相同，但因所用樹脂不同，其在這些溶劑中的溶解性和反應性必然存在差異。烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑黏性保持時間及干燥時間的影響如表3所示。

表3 烷基苯酸樹脂用量對氯丁型膠粘劑黏性保持時間及干燥時間的影響Tab.3 Effects of alkyl benzenesulfonic acid resin content on adhesion retention time and drying time of chloroprene adhesives

由表3可知，隨著樹脂用量的增加，黏性保持時間和干燥時間呈先增后減趨勢，在3#、4#時處于峰值狀態，過多過少對黏性保持時間和干燥時間都不利。

3 結論

（1）烷基苯酸樹脂的加入能夠提高預反應液的各項性能，當混合樹脂中烷基苯酸樹脂用量為20%～30%時較適宜。

（2）適當引入烷基苯酸樹脂能提高膠粘劑的抗凍性能、拉伸剪切強度、干燥時間和黏性保持時間，當混合樹脂中烷基苯酸樹脂用量為0時抗凍性較優；當其用量為20%、30%時拉伸剪切強度、干燥時間和黏性保持時間均較優；當其用量為0、20%、30%時施工性較優。

（3）當混合樹脂中烷基苯酸樹脂用量為20%～30%時，氯丁型膠粘劑的綜合性能最好。

[1]趙衛國,王偉,錢翠英,等.氯丁型膠粘劑粘劑的改進研究[J].中國膠粘劑,2001,10(4):18-20.

[2]李子東,李廣宇,孟瑤,等.氯丁型膠粘劑粘劑的現狀與發展趨勢[J].中國膠粘劑,2006,15(7):49-53.

[3]凌輝,陳亮,陳炳強,彭小琴，等.氯丁橡膠膠粘劑的低溫抗凍性能研究[J].中國膠粘劑,2012,21(3):26-28.

[4]陳亮,凌輝,陳炳耀,等.氯丁型膠粘劑用低毒溶劑體系的設計[J].中國膠粘劑,2011,20(6):22-26.

[5]易德薈,李炳海,楊軍,等.CR膠粘劑改性的研究及進展[J].橡膠工業,1998,45(10):623-629.

Application of linear alkyl benzenesulfonic acid resin in chloroprene adhesives

LING Hui1,2, ZHONG Feng1, LI Jun1,CHEN Liang1, LIU Gen-shen1
(1.Guangdong SANVO Chemical Technology Co.,Ltd., Zhongshan, Guangdong 528429, China;2.Guangdong New Swan Devel Co.,Ltd., Zhongshan, Guangdong 528429, China)

Using the alkyl benzenesulfonic acid resin partly instead of the phenolic resin, the effect of mixing proportion of benzenesulfonic acid resin and phenolic resin on the performance of chloroprene adhesives was discussed. The results showed that when the benzenesulfonic acid resin content was 20%～30%, the comprehensive performance of adhesives was optimal.

benzenesulfonic acid resin; phenolic resin; free formaldehyde; chloroprene adhesive

TQ433.4+2

A

1001-5922（2015）06-0070-03

2014-07-14

凌輝（1966-），男，主要從事精細化工產品的研發和管理工作。E-mail：1276174877@qq.com。