本發(fā)明屬于膠粘劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
膠粘劑問世于上個(gè)世紀(jì)四十年代，五十年代Du Pont公司就合成了聚氨酯乳液，但因產(chǎn)品性能差，應(yīng)用面窄，造價(jià)高等缺點(diǎn)，發(fā)展緩慢，至1975年，開發(fā)出了自乳化型的水性膠粘劑，因性能大大改善而發(fā)展迅速。八十年代，美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家己開始實(shí)際運(yùn)用水性膠粘劑產(chǎn)品。一些公司已有多種牌號(hào)的水性膠粘劑產(chǎn)品供應(yīng)。但是溶劑型膠粘劑有其獨(dú)特之處，因此在短期內(nèi)不可能全部取消。解決的方法是選用低毒溶劑，提高固含量及密閉通風(fēng)操作，并進(jìn)行溶劑回收等。
膠粘劑不僅在傳統(tǒng)的制造業(yè)中獲得應(yīng)用，在微電子、液晶顯示器、LED行業(yè)、航空、航天、軍工、可再生能源、高速鐵路建設(shè)、高速機(jī)車車廂制造、手機(jī)通訊等現(xiàn)代制造業(yè)，同樣顯示出高性能膠粘劑的巨大作用。
漁獵服是釣魚過程中下水時(shí)需穿著的衣服，其要求具有良好的防水性能，因此在漁獵服加工過程中，車縫等處的做工要求非常嚴(yán)格，且在車縫的收尾工段上，必須采用熱溶帶貼條貼合加固。傳統(tǒng)的熱溶帶貼條防水性能較差，經(jīng)水浸泡后抗氧化能力變?nèi)?，最終會(huì)導(dǎo)致粘性喪失，使?jié)O獵服接縫處漏水，縮短了漁獵服的使用壽命。還有些熱溶帶貼條貼合后容易出現(xiàn)硬化分層現(xiàn)象，使?jié)O獵服彈性受限，導(dǎo)致穿著不適，嚴(yán)重分層還會(huì)導(dǎo)致貼膠條剝離，造成漏水問題。
因此，開發(fā)一種粘接強(qiáng)度高、韌性好、涂刷性好，且具有不易分層、耐水及抗老化特點(diǎn)的膠粘劑，將其應(yīng)用于水上運(yùn)動(dòng)用品，特別是漁獵服，從而使其粘合更加牢固、有彈性，大大提高了漁獵服的使用壽命，且粘合處表面光滑，穿著舒適；同時(shí)，開發(fā)新的粘合工序替代傳統(tǒng)熱熔帶貼合方式，簡(jiǎn)化貼合工序，大大降低材料和人工成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種不易分層、涂刷性好的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑。本發(fā)明的膠粘劑具有不易分層、涂刷性好、韌性好、粘接強(qiáng)度高、耐水及抗老化等特點(diǎn)，其斷裂延伸率：400～480％；抗老化性能測(cè)定中不出現(xiàn)老化現(xiàn)象。
將其應(yīng)用于漁獵服中，粘合更加牢固、有彈性，大大提高了漁獵服的使用壽命，且粘合處表面光滑，穿著舒適。
本發(fā)明另一目的在于提供一種上述高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑的制備方法。
本發(fā)明再一目的在于提供上述高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑在水上運(yùn)動(dòng)用品中的應(yīng)用，特別是漁獵服中的應(yīng)用。本發(fā)明的膠粘劑應(yīng)用過程中直接粘合即可，粘合工序替代傳統(tǒng)熱熔帶貼合方式可簡(jiǎn)化貼合工序，同時(shí)降低材料和人工成本。
本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)：
一種不易分層、涂刷性好的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑，由以下重量百分計(jì)的組分制備得到：氯丁橡膠20～35％，活性劑6～15％，防老劑3～5％，二甲苯溶劑25～30％，彈力膠15～25％，硫化劑4～5％，硬化劑4～5％。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述不易分層、涂刷性好的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑，由以下重量百分計(jì)的組分制備得到：氯丁橡膠30％，活性劑10％，防老劑5％，二甲苯溶劑25％，彈力膠20％，硫化劑5％，硬化劑5％。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的硬化劑為硫尿類化合物。硬化劑一般應(yīng)用于樹脂、塑料及涂料等領(lǐng)域，用于使高分子間產(chǎn)生交聯(lián)作用，特別是環(huán)氧樹脂的固化中。其利用環(huán)氧基上的氧原子負(fù)電荷及末端碳原子的正電荷與硬化劑發(fā)生開環(huán)聚合，從而實(shí)現(xiàn)固化。本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，通過添加適量的硫尿類硬化劑可有效與氯丁橡膠、彈力膠等發(fā)生反應(yīng)，從而使其結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，獲得優(yōu)異的韌性。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的硬化劑為硫脲-多元胺縮合物，如硫脲-己二胺。本發(fā)明利用硫脲-多元胺縮合物為硬化劑，其具有突出的快速固化性能及低溫固化性，可有效加快硫化反應(yīng)速度，縮短硫化時(shí)間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量，并能提高或改善硫化膠物理機(jī)械性能。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的活性劑包括鋅氧粉和氧化鎂中的至少一種。本發(fā)明活性劑可促進(jìn)粉料分散，并使分散體系趨于穩(wěn)定，顯著提高膠體的防水性能。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的防老劑為苯乙烯化苯酚抗老劑(SP)和MB防老劑。SP是一種非污染不變色、分散性能良好的防老劑，可作丁苯、氯丁、丁晴等合成橡膠和天然橡膠的穩(wěn)定劑，在橡膠和乳膠制品中均有優(yōu)良的抗老化作用，能提高制品耐熱氧化性能。MB防老劑是一種二次防老劑，與SP并用，可獲得明顯的協(xié)同效果，有效防止橡膠熱和氧老化，可抑制或延緩橡膠的老化過程，提高橡膠的穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)橡膠及其制品的貯存期和使用壽命。同時(shí)對(duì)金屬的催化氧化也有顯著的抑制作用。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的硫化劑為經(jīng)稀釋的液態(tài)硫磺。本發(fā)明膠粘劑中使用硫磺使得膠粘劑熟透快，可以提高膠粘劑的凝固速度，促使粘接快速牢固。
本發(fā)明還提供一種上述高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將氯丁橡膠、活性劑、防老劑加入混煉機(jī)混煉；
(2)混煉后加入二甲苯溶劑溶解稀釋，并加入彈力膠，攪拌均勻；
(3)加入硬化劑、硫化劑，硫化發(fā)泡、自然消泡后，即得到高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑。
步驟(1)中所述混煉的條件優(yōu)選為35～45℃下混煉15～45min。
本發(fā)明的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑具有不易分層、涂刷性好、韌性好、粘接強(qiáng)度高、耐水及抗老化等特點(diǎn)，抗拉強(qiáng)度：5.7～6.7kg不斷裂；水密性測(cè)試中不漏水不冒泡。將其應(yīng)用于水上運(yùn)動(dòng)用品中，特別是漁獵服中，粘合更加牢固、有彈性，大大提高了漁獵服的使用壽命，且粘合處表面光滑，穿著舒適。
本發(fā)明的膠粘劑應(yīng)用過程中直接涂抹粘合即可，粘合工序替代傳統(tǒng)熱熔帶貼合方式可簡(jiǎn)化貼合工序，同時(shí)降低材料和人工成本。優(yōu)選地，應(yīng)用過程中，先涂膜一薄層膠粘劑打底；風(fēng)干后，再涂抹較厚膠粘劑層加固粘合。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
一種不易分層、涂刷性好的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑，由以下重量百分計(jì)的組分制備得到：氯丁橡膠30％，鋅氧粉5％，氧化鎂5％，SP和MB防老劑的混合物5％，二甲苯溶劑25％，彈力膠20％，液體硫磺(使用前利用水進(jìn)行稀釋)5％，硫脲-己二胺5％。
制備方法，包括以下步驟：
(1)將氯丁橡膠、鋅氧粉、氧化鎂、SP和MB防老劑的混合物加入混煉機(jī)35～45℃下混煉15～45min；
(2)混煉后加入二甲苯溶劑溶解稀釋，并加入彈力膠，攪拌均勻；
(3)加入硫脲-己二胺、液體硫磺，硫化發(fā)泡、自然消泡后，即得到高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑。
將本實(shí)施例制備所得膠水涂覆潛水服切縫線，然后對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下所示：
(1)耐水洗性能好：每日80分鐘水洗測(cè)試15次，連續(xù)進(jìn)行測(cè)試3個(gè)月，切縫線不會(huì)有任何腐爛、漏氣、斷線和老化現(xiàn)象；
(2)本實(shí)施例進(jìn)行的粘結(jié)牢固測(cè)試數(shù)據(jù)如下：
測(cè)試材料：15×5cm2高溫海棉；15×5cm2橡膠皮；
測(cè)試樣品制備方法：
步驟1、刷膠：在高溫海棉與橡膠皮之間刷膠粘劑，烤箱內(nèi)烘烤至干燥；
步驟2、硫化：在硫化罐硫化，得到樣品
拉力測(cè)試方法：
測(cè)試設(shè)備使用GT-7010-AE微電腦拉力測(cè)試機(jī)(高鐵檢測(cè)儀器有限公司)。
對(duì)樣品進(jìn)行5次拉力測(cè)試，分別施加5.7～6.7kg的拉力，樣品不會(huì)發(fā)生斷裂現(xiàn)象。而其它同類產(chǎn)品只能達(dá)到3.5～4.5kg的抗拉強(qiáng)度，因此本實(shí)施例制得的膠粘劑具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度。
此外，涂覆有本實(shí)施例膠水的切縫線經(jīng)檢測(cè)還具有彈性好、防海水浸泡、使用壽命長(zhǎng)和柔軟等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例2
一種不易分層、涂刷性好的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑，由以下重量百分計(jì)的組分制備得到：氯丁橡膠35％，鋅氧粉5％，氧化鎂5％，SP和MB防老劑的混合物3％，二甲苯溶劑29％，彈力膠15％，液體硫磺(使用前利用水進(jìn)行稀釋)4％，硫脲-己二胺4％。
制備方法，包括以下步驟：
(1)將氯丁橡膠、鋅氧粉、氧化鎂、SP和MB防老劑的混合物加入混煉機(jī)35～45℃下混煉15～45min；
(2)混煉后加入二甲苯溶劑溶解稀釋，并加入彈力膠，攪拌均勻；
(3)加入硫脲-己二胺、液體硫磺，硫化發(fā)泡、自然消泡后，即得到高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑。
將本實(shí)施例制備所得膠水涂覆潛水服切縫線，然后對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下所示：
(1)耐水洗性能好：每日80分鐘水洗測(cè)試15次，連續(xù)進(jìn)行測(cè)試3個(gè)月，切縫線不會(huì)有任何腐爛、漏氣、斷線和老化現(xiàn)象；
(2)拉伸性能好：測(cè)試方法同實(shí)施例1，樣品不斷裂。
此外，涂覆有本實(shí)施例膠水的切縫線經(jīng)檢測(cè)還具有彈性好、防海水浸泡、使用壽命長(zhǎng)和柔軟等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例3
一種不易分層、涂刷性好的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑，由以下重量百分計(jì)的組分制備得到：氯丁橡膠20％，鋅氧粉7％，氧化鎂8％，SP和MB防老劑的混合物5％，二甲苯溶劑25％，彈力膠25％，液體硫磺(使用前利用水進(jìn)行稀釋)5％，硫脲-己二胺5％。
制備方法，包括以下步驟：
(1)將氯丁橡膠、鋅氧粉、氧化鎂、SP和MB防老劑的混合物加入混煉機(jī)35～45℃下混煉15～45min；
(2)混煉后加入二甲苯溶劑溶解稀釋，并加入彈力膠，攪拌均勻；
(3)加入硫脲-己二胺、液體硫磺，硫化發(fā)泡、自然消泡后，即得到高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑。
將本實(shí)施例制備所得膠水涂覆潛水服切縫線，然后對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下所示：
(1)耐水洗性能好：每日80分鐘水洗測(cè)試15次，連續(xù)進(jìn)行測(cè)試3個(gè)月，切縫線不會(huì)有任何腐爛、漏氣、斷線和老化現(xiàn)象；
(2)拉伸性能好：測(cè)試方法同實(shí)施例1，樣品不斷裂。
此外，涂覆有本實(shí)施例膠水的切縫線經(jīng)檢測(cè)還具有彈性好、防海水浸泡、使用壽命長(zhǎng)和柔軟等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例4
一種不易分層、涂刷性好的高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑，由以下重量百分計(jì)的組分制備得到：氯丁橡膠35％，鋅氧粉3％，氧化鎂3％，SP和MB防老劑的混合物4％，二甲苯溶劑26％，彈力膠20％，液體硫磺(使用前利用水進(jìn)行稀釋)4％，硫脲-己二胺5％。
制備方法，包括以下步驟：
(1)將氯丁橡膠、鋅氧粉、氧化鎂、SP和MB防老劑的混合物加入混煉機(jī)35～45℃下混煉15～45min；
(2)混煉后加入二甲苯溶劑溶解稀釋，并加入彈力膠，攪拌均勻；
(3)加入硫脲-己二胺、液體硫磺，硫化發(fā)泡、自然消泡后，即得到高粘結(jié)強(qiáng)度耐水膠粘劑。
將本實(shí)施例制備所得膠水涂覆潛水服切縫線，然后對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下所示：
(1)耐水洗性能好：每日80分鐘水洗測(cè)試15次，連續(xù)進(jìn)行測(cè)試3個(gè)月，切縫線不會(huì)有任何腐爛、漏氣、斷線和老化現(xiàn)象；
(2)拉伸性能好：測(cè)試方法同實(shí)施例1，樣品不斷裂。
此外，涂覆有本實(shí)施例膠水的切縫線經(jīng)檢測(cè)還具有彈性好、防海水浸泡、使用壽命長(zhǎng)和柔軟等優(yōu)點(diǎn)。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。