改性CRL接触胶的制备及其对多孔材料的粘接机制.docx

改性CRL接触胶的制备及其对多孔材料的粘接机制余文，张凯（湖北黄冈师范学院化学与生命科学学院，经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室，湖北黄州438000）摘要：以CRL-g-MMA[甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝改性氯丁胶乳（CRL）]、苯丙乳液（SAE）为基料，配合适当助剂，制得多孔材料粘接用二元改性CRL接触胶。考察了SAE含量对该接触胶粘接性能的影响，并分析了该接触胶对多孔材料的界面粘接机制。结果表明：当w（SAE）=50%（相对于接触胶总质量而言）时，该接触胶的剥离强度相对最大（5.5N/mm）；将该接触胶应用于多孔材料（棉帆布/棉帆布）的粘接复合时，表现出明显的“锁-匙”效应，有利于形成牢固的机械胶合，这也是其粘接性能良好的原因之一。关键词：接触胶；氯丁胶乳；苯丙乳液；多孔材料；接枝改性；粘接强度；机械互锁作用中图分类号：TQ436.5：TQ433.42文献标志码：A文章编号：1004－2849（2013）03－0005-04前言0本研究以CRL-g-MMA（甲基丙烯酸甲酯接枝改性CRL）、SAE为基料，配以适当助剂，制备了多孔材料用二元改性CRL接触胶，并探讨了该接触胶对多孔材料的粘接机制，以期为商品化CRL的进一步应接触胶具有使用方便、可快速定位和粘接性能良好等特点[1]。CRL（氯丁胶乳或称水性氯丁橡胶）接触胶在家具、制鞋等领域中具有良好的应用前景，但其在粘接软质聚氯乙烯（PVC）人造革和橡塑共混材料时具有较差的界面粘接力和剥离强度（这些缺点必须通过树脂或其他聚合物改性来克用和开发提供有效的理论依据。目前有关CRL接触胶对多孔材料粘接机制的研究未见报道。试验部分1服）[2-3]。CRL/SAE（苯丙乳液）共混胶乳集CRL的接触黏性和SAE的粘接性于一体，具有制备水性接触胶之潜能[4]。然而，由于苯丙共聚物和聚氯丁二烯（是CRL的主要成分）是热力学不相容体系，并且两者的胶体性质差异较大，而且SAE直接共混改性CRL接触胶在成本和储存稳定性方面还有待于进一步改善。有关研究结果表明[5-11]：接枝共聚物具有可降低界面张力、促进体系分散、稳定相结构和改善力学性能等优势[5]，故采用乳液聚合法，利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和PVC之间良好的相容性，将PMMA作为侧链接枝到氯丁橡胶（CR）主链上，这一方法具有重要的实用意义[6]；粘接过程是一个复杂的物理、化学过程[7-9]，在固化胶膜内聚强度达到一定值时，基材/胶粘剂的界面作用是影响其粘接强度的最重要因素之一[10-11]。试验原料甲基丙烯酸甲酯（MMA），工业级（用前需减压蒸馏纯化），广州化学试剂厂；氯丁胶乳（CRL），工业级（固含量为58%、pH为13左右），拜耳（中国）有限公司；叔丁基过氧化氢（t-BHP）、四乙烯五胺（TEPA）、十二烷基联苯醚磺酸钠（DSB），化学纯，广州化学试剂厂；去离子水、苯丙乳液（SAE），自制；松香树脂乳液、264防老剂水分散液（浓度50%）、氧化锌水分散液（浓度50%）、硼酸水溶液（浓度5%）、羟甲基纤维素、稳定剂（E-mulvinW），工业级，市售。1.11.2试验仪器lnstron3367型万能拉力机，美国Instron有限公司；LEO1530VP型场发射扫描电镜（SEM），德国LEO公司。收稿日期：2013-01-11；修回日期：2013-01-28。基金项目：湖北省自然科学基金面上项目（2010CDZ065）；黄冈师范学院博士基金项目（09CD156）。作者简介：余文（1988—），湖北黄冈人，在读本科，研究方向为应用化学。通讯作者：张凯。E-mail：kaizhangchem@6.0）1m4.8-m·N3.6（/度强2.4离剥1.20020406080100w（SAE）/%（a）SAE直接共混改性CRL接触胶（a）ContactadhesivewithSAE-modifiedCRLbydirectblend6.0）1m4.8-m·N3.6（/度强2.4离剥1.20020406080100w（SAE）/%（b）二元改性CRL接触胶（b）Contactadhesivewithbinary-modifiedCRL图1SAE含量对棉帆布/棉帆布胶接件剥离强度的影响Fig.1EffectofSAEcontentsonpeelingstrengthsofcanvas/canvas-bondingsamples中国胶粘剂-6-（128）第22卷第3期1.3试验制备1.3.1二元改性CRL接触胶的制备（1）采用种子乳液聚合法合成CRL-g-MMA：在装有电动搅拌器、温度计、冷凝管及滴液漏斗的1L四口圆底烧瓶中，加入100gCRL和一定量的乳化剂（DSB），边搅拌边用去离子水稀释至固含量为30%；待N2通入0.5h时，升温至50℃