CN1114669C

CN1114669C - 常温固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂

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Publication number: CN1114669C
Application number: CN00109244A
Authority: CN
Inventors: 黄世德
Original assignee: Individual
Current assignee: Huang Shide
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2003-07-16
Anticipated expiration: 2020-06-19
Also published as: CN1272520A

Abstract

本发明公开一种常温18分钟快速固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂及其制备方法，该粘合剂包含氯丁橡胶、松香树脂、耐热酚醛树脂、防老剂、MgO、水、溶剂等组分，本发明氯丁橡胶粘合剂具有固化时间短、贮存温度高、贮存期长、常温常压粘合、粘合强度高、耐水、耐酸、耐碱、耐老化、耐温、难燃等特点，广泛被应用于各矿厂企业的输送带接头的粘合。

Description

常温固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂

本发明涉及一种新颖氯丁橡胶粘合剂，特别是涉及一种常温固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂及其制备方法。

溶剂型氯丁橡胶粘合剂是众所周知的一种橡胶型通用粘合剂，广泛应用于制鞋行业中，但是该氯丁橡胶粘合剂质量不稳定，易脱胶，粘合强度不能满足要求，特别是在输送带接头还没有适用粘合剂。目前市场上销售的用于输送带接头用进口和国产粘合剂，如北京401粘合剂，山东303粘合剂、上海202粘合剂、四川长寿202粘合胶等固化时间长4-8小时，贮存温度≤20℃，贮存时间6个月，接头粘合后3-6个月脱胶，接头粘合时需加压8Kg/cm²4小时，4小时剪切强度9Kg/cm²，剥离强度4小时为5.3Kg/cm等缺点，无法满足市场日益增长的需要。

发明人经过多年研究开发和实践中针对上述存在缺点，开发一种固化时间短，贮存温度高40℃，贮存期长，常温常压粘合，粘合强度高的新颖耐高温耐燃的氯丁橡胶粘合剂。

本发明目的是提供一种新颖常温18分钟快速固化通用型输送带接头氯丁橡胶粘合剂及其制备方法。

本发明另一目的是提供一种新颖常温18分钟快速固化高温型输送带接头氯丁橡胶粘合剂及其制备方法。

本发明还有一个目的是提供一种新颖常温固化难燃型输送带接头氯丁橡胶粘合剂及其制备方法。

本发明常温固化通用型输送带接头氯丁橡胶粘合剂，包含下列组份：

组份A 80-90％(重量)所述组份A包含(重量份)：

氯丁橡胶 80-100

松香树脂 5-50

防老剂 0.3-3

溶剂 400-600组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，其中NCO≥7％，20-10％(重量)。

本发明常温固化难燃型输送带接头氯丁橡胶粘合剂，包含下列组份：组份A 80-90％(重量)

所述组份A包含(重量份)：

氯丁橡胶 80-100

松香树脂 15-30

防老剂 0.5-4

对叔丁基酚醛树脂 30-60

MgO 5-12

H₂O 0.5-2

三氯乙烯 500-890组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，其中NCO≥7％，20-10％(重量)。

本发明常温固化高温型输送带接头氯丁橡胶粘合剂，包含下列各组份：组份A 80-90％(重量)

所述组份A包含(重量份)

氯丁橡胶 80-100

松香改性酚醛树脂5-40

防老剂 0.5-4

耐热酚醛树脂 25-100

MgO 3-10

H₂O 0.5-2

陶土 3-10

白炭黑 2-10

三氯乙烯或苯 570-750组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，其中NCO≥7％，20-10％(重量)

本发明常温固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂中，所述氯丁橡胶为2-氯-1，3-丁二烯的均聚物和/或共聚物。所述共聚物为2-氯-1，3-丁二烯与可共聚单体如1-氯丁二烯、2，3-二氯丁二烯、乙烯基取代芳族烃如苯乙烯或α-甲基苯乙烯、二烯烃如异戊二烯、丙烯酸类单体如丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯如甲基丙烯酸甲酯等的共聚物，优选为2-氯-1，3-丁二烯与丙烯酸类的共聚物。氯丁橡胶均聚物和共聚物优选为粘接型的，例如四川长寿化工厂，青岛化工厂的204，日本电气化学公司生产的A-90，德国拜耳公司生产的320，美国杜邦公司生产的AF等粘接型氯丁橡胶。这些氯丁橡胶均聚物和共聚物优选混合使用，能给予高温粘合性。氯丁橡胶用量为80-100(重量份)。

所述防老剂为氯丁橡胶，特别粘接型氯丁橡胶用防老剂例如N-苯基α-萘胺(防老剂甲)、N-苯基-β-萘胺(防老剂丁)、二苯基对苯二胺、N-苯基N′(对甲苯磺酰基-)对苯二胺等，其用量为0.5-4(重量份)。

所述酚醛树脂为松香改性酚醛树脂、对叔丁基酚醛树脂、耐热酚醛树脂，都是市售产品。

所述氧化镁为普通MgO或经特别煅烧的高活性MgO，优选为经煅烧的高活性MgO。所述氧化镁能起到中和在氯丁橡胶老化过程中放出HCI的受体作用，同时能提高强度，起到室温交联作用，其用量为3-12(重量份)。

所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯、汽油、三氯乙烯、二氯甲烷等，这些溶剂可单独使用或二种或二种以上混合使用，优选为二种或二种以上混合使用，混合使用之间比例没有特殊要求，视品种而定。

本发明常温固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂中，所述组份B为芳族四异氰酸酯聚合产物。所述芳族四异氰酸酯的聚合产物是将具有下列结构的芳族四异氰酸酯(20％)，二氯甲烷为溶剂(80％)，在反应釜中，在氮气氛中，于20-50℃，优选为30-40℃，搅拌聚合2-4小时后抽样检测NCO含量≥7％结束反应得聚合产物，直接用作本发明组份B。

其中R₁和R₂独立地选自氢，C₁-C₁₀烷基；R是C₁-C₁₀亚烷基，或苯基取代的C₁-C₁₀亚烷基，优选亚甲基，苯基亚甲基，1，2-亚乙基，苯基亚乙基，1，1-亚乙基，2，2-亚丙基，1，2-亚丙基，1，3-亚丙基，亚丁基及其各种异构体。

所述芳族四异氰酸酯具体例子为

2，2′-二甲基-3，3′，5，5′-四异氰酸根-二苯基甲烷

2，2′-二甲基-3，3′，4，4′-四异氰酸根-二苯基甲烷

2，2′-二甲基-3，3′，6，6′-四异氰酸根-二苯基甲烷

2，2′-二甲基-3，3′，5，5′-四异氰酸根-二苯基丙烷

2，2′-二甲基-3，3′，6，6′-四异氰酸根-二苯基乙烷

3，3′-二甲基-2，2′，4，4′-四异氰酸根-二苯基甲烷

3，3′-二甲基-2，2′，6，6′-四异氰酸根-二苯基甲烷

3，3′-二甲基-2，2′，6，6′-四异氰酸根-二苯基丙烷

4，4′-二甲基-2，2′，6，6′-四异氰酸根-二苯基甲烷

4，4′-二甲基-2，2′，6，6′-四异氰酸根-二苯基丙烷

4，4′-二甲基-3，3′，5，5′-四异氰酸根-二苯基乙烷

4，4′-二甲基-3，3′，6，6′-四异氰酸根-二苯基甲烷

5，5′-二甲基-2，2′，4，4′-四异氰酸根-二苯基甲烷

5，5′-二甲基-2，2′，4，4′-四异氰酸根-二苯基丙烷

5，5′-二甲基-4，4′，6，6′-四异氰酸根-二苯基甲烷

3，3′-二甲基-三苯基甲烷-4，4′，6，6′-四异氰酸酯

优选为

2，2′-二甲基-3，3′，5，5′-四异氰酸根-二苯基甲烷

2，2′-二甲基-3，3′，5，5′-四异氰酸根-二苯基丙烷

3，3′-二甲基-4，4′，6，6′-四异氰酸根-二苯基甲烷

3，3′-二甲基-2，2′，4，4′-四异氰酸根-二苯基甲烷

3，3′-二甲基-三苯基甲烷-4，4′，6，6′-四异氰酸酯

更优选为

3，3′-二甲基-三苯基甲烷-4，4′，6，6′-四异氰酸酯

该固化剂与氯丁橡胶配合使用，具有对氯丁橡胶固化速度快，粘合性高，弹性大，耐振动，耐低温，耐疲劳，常温贮存时间长等特点，其用量为10-20％(重量)。

本发明常温20分钟快速固化通用型输送带接头氯丁橡胶粘合剂的制备方法，包括下列各步骤；

1、组份A的制备，

将组份A中所述包含各组份，按配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于40-70℃，混合搅拌8-14小时，得组份A的混合料；

2、在使用时，将上述得到组分A的混合料与组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，按配方中比例，在混合搅拌反应器中混合搅拌均匀得可涂刷粘合剂。

本发明常温20分钟快速固化难燃型输送带接头氯丁橡胶粘合剂的制备方法，包括下列步骤：

(一)组份A的制备：

1将氯丁橡胶、松香树脂、防老剂、部分三氯乙烯、按上述难燃型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于40-60℃，搅拌混合8-12小时，得混合料。

2将对叔丁基酚醛树脂、MgO、水及其余部份三氯乙烯，按上述难燃型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于70-90℃搅拌混合12-16小时，得混合料。

3将步骤1和2得到的混合料，在混合搅拌反应器中搅拌混合2小时，得组份A混合液料。

(二)在使用时，将上述制得组份A混合料与组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，其中NCO≥7％，按上述配方中比例，搅拌混合均匀后得可涂刷粘合剂。

本发明常温20分钟快速固化高温型输送带接头氯丁橡胶粘合剂的制备方法，包括下列步骤：

一、组份A的制备：

1将氯丁橡胶、松香改性酚醛树脂、防老剂、陶土、白炭黑及部分三氯乙烯或苯，按上述高温型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于60-90℃，搅拌混合10-16小时，得混合料。

2将耐热酚醛树脂、MgO、水及其余部份三氯乙烯或苯、按上述高温型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于40-60℃搅拌混合8-12小时，得混合料。

3将上述步骤1和2得到的混合料，在混合搅拌反应器中搅拌混合2小时，得组份A混合液料。

二、在使用时，将上述得到组份A混合料与组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，其中NCO≥7％，按上述高温型配方中比例，搅拌混合均匀后得可涂刷粘合剂。

本发明常温20分钟快速固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂的特性和特点如下：

固化速度快，粘合20分钟即可负荷运行。

常温固化(-25-40℃)，无需加温加压，工艺简单。

贮存期长(36个月)，贮存温度0-40℃。

难燃，遇明火不燃烧(燃点560℃)，运输方便。

耐酸、耐碱、耐老化、耐水、水中浸泡46个月，剪切强度下降1％，剥离强度下降2％。

使用寿命长，在三年以上。

耐温，可在90-150℃条件下连续运行。

强度高，剪切强度(Kg/cm²)为27-36，剥离强度为17-19Kg/2.5cm。

本发明常温固化输送带接头氯丁橡胶粘合剂广泛应用于各种输送带接头的粘合，诸如矿厂、电厂、水泥厂、化工厂、汽车制造厂等矿厂企业的输送带接头的粘合。

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明保护范围并不限于实施例。

组份B芳族四异氰酸酯聚合产物的制备例

将3，3′-二甲基-三苯基甲烷-4，4′6，6′-四异氰酸酯20％(湖北江陵农药厂生产出售产品)，二氯甲烷为溶剂80％投入反应釜中，在氮气保护下，于30-40℃，搅拌聚合约4小时，抽样检测NCO含量≥7％终止反应得聚合产物，直接用作组份B。

实施例1

表1通用型输送带接头氯丁橡胶粘合剂配方实施例 1 2 3组份A：％(重量) 80-90 80-90 80-90

组份A包含下列组份(重量份)：

氯丁橡胶 80 90 100

松香树脂 5 20 45

防老剂丁或甲 0.5 1 2

汽油 180 222.75 -

醋酸乙酯 100 123.75 -

苯 120 148.5 600组份B-制备例芳族四异氰酸酯聚合产物％(重量) 10-20 10-20 10-20

一、组份A的制备：

将氯丁橡胶、松香树脂、防老剂、汽油、醋酸乙酯、苯，按表1中实施例1配方重量份，在混合搅拌反应器中于40-70℃温度下，混合搅拌8-14小时得组份A的混合料。

二、使用时，将上述得到的组份A混合料与组份B-制备例芳族四异氰酸酯聚合产物，分别按表1中例1配方比例在混合搅拌反应器均匀混合得可涂刷粘合剂，其剪切强度为23Kg/cm²，剥离强度为11Kg/2.5cm。

实施例2

实施例2与实施例1制备步骤相同，不同是各组份配方如表1中实施例2所示，所得粘合剂剪切强度为27Kg/cm²，剥离强度为15Kg/2.5cm。

实施例3

实施例3与实施例1制备步骤相同，不同是各组份配方比例如表1中实施例3所示，所得粘合剂剪切强度为25Kg/cm²，剥离强度为18Kg/2.5cm。

实施例4

表2为难燃型输送带接头氯丁橡胶粘合剂配方实施例 4 5 6组份A：％(重量) 80-90 80-90 80-90

组份A包含下列组份(重量份)：

氯丁橡胶 80 90 100

松香树脂 16 20 45

防老剂丁或甲 1 2 3

三氯乙烯 440 540 650

对叔丁基酚醛树脂 40 50 60

MgO 6 10 12

水 0.6 1.2 2

三氯乙烯 100 120 180组份B-制备例芳族四异氰酸酯聚合产物％(重量) 10-20 10-20 10-20

一、组份A的制备：

1将氯丁橡胶(80重量份)、松香树脂(16重量份)、防老剂丁或甲(1重量份)、三氯乙烯(440重量份)，在混合搅拌反应器中，于40-60℃温度下，搅拌混合8-12小时，得混合料。

2将对叔丁基酚醛树脂(40重量份)、MgO(6重量份)、水(0.6重量份)、三氯乙烯(100重量份)，在混合搅拌反应器中，于70-90℃温度下，搅拌混合12-16小时，得混合料。

3将上述步骤1和2得到的混合料，在混合搅拌反应器中均匀混合2小时，得组份A混合液料。

二、将上述得到组份A混合料与组份B-制备例芳族四异氰酸酯聚合产物，按表2中实施例4配方比例，在混合搅拌器中均匀混合得可涂刷的产品粘合剂。所得粘合剂的剪切强度为25Kg/cm²，剥离强度为13Kg/2.5cm。

实施例5

实施例5与实施例4制备步骤相同，不同是各组份配方比如表2中实施例5所列，所得粘合剂剪切强度为29Kg/cm²，剥离强度为16Kg/2.5cm。

实施例6

实施例6与实施例4制备步骤相同，不同是各组份配方比如表2中实施例6所列，所得粘合剂剪切强度为27Kg/cm²，剥离强度为19Kg/2.5cm。

实施例7

表3为高温型输送带接头氯丁橡胶粘合剂配方实施例 7 8 9组份A：1％(重量) 80-90 80-90 80-90

组份A包含下列组份(重量份)

氯丁橡胶 90 95 100

210松香改性酚醛树脂 5 10 15

防老剂丁或甲 0.5 1 2

陶土 5 7 10

白炭黑 3 5 8

三氯乙烯或苯 495 570 600

耐热酚醛树脂 30 60 90

MgO 5 6 8

水 0.5 1 2

三氯乙烯或苯 60 80 100组份B-制备例芳族四异氰酸酯聚合产物％(重量) 10-20 10-20 10-20

一、组份A的制备：

1将氯丁橡胶(90重量份)、松香改性酚醛树脂(5重量份)、防老剂丁(0.5重量份)、陶土(5重量份)、白炭黑(3重量份)，三氯乙烯或苯(495重量份)，在混合搅拌反应器中，于60-90℃，搅拌混合10-16小时，得混合料。

2将耐热酚醛树脂(30重量份)、MgO(5重量份)、水(0.5重量份)三氯乙烯或苯(60重量份)，在混合搅拌反应器中，于40-60℃搅拌混合8-12小时，得混合料。

3将上述步骤1和2得到的混合料，在混合搅拌反应器中均匀混合2小时，得组份A混合料。

二、在使用时，将上述得到组份A混合料与组份B-制备例芳族四异氰酸酯聚合产物，按表3中实施例7配方比例，在混合搅拌反应器中均匀混合得到可涂刷的耐高温粘合剂。该粘合剂剪切强度为27Kg/cm²，剥离强度为15Kg/2.5cm，耐温150℃。

实施例8

实施例8与实施例7制备步骤相同，不同是各组份配方比如表3中实施例8所列，所得粘合剂剪切强度为31Kg/cm²，剥离强度为19Kg/2.5cm，耐温150℃。

实施例9

实施例9与实施例7制备步骤相同，不同是各组份配方比如表2中实施例9所列，所得粘合剂剪切强度为29Kg/cm²，剥离强度为17Kg/2.5cm，耐温150℃。

Claims

1、一种通用型输送带接头氯丁橡胶粘合剂，包含下列各组分：组份A 80-90％(重量)

所述组份A包含(重量份)：

氯丁橡胶 80-100

松香树脂 5-50

防老剂 0.3-3

2、一种难燃型输送带接头氯丁橡胶粘合剂，包含下列各组份：组份A 80-90％(重量)

所述组份A包含(重量份)：

氯丁橡胶 80-100

松香树脂 15-30

防老剂 0.5-4

对叔丁基酚醛树脂30-60

MgO 5-12

H₂O 0.5-2

3、一种高温型输送带接头氯丁橡胶粘合剂，包含下列各组份：组份A 80-90％(重量)

所述组份A包含(重量份)：

氯丁橡胶 80-100

松香改性酚醛树脂5-40

防老剂 0.5-4

耐热酚醛树脂 25-100

MgO 3-10

H₂O 0.5-2

陶土 3-10

白炭黑 2-10

三氯乙烯或苯 570-750组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，其中NCO≥7％，20-10％(重量)。

4、根据权利要求1-3任一项的输送带接头氯丁橡胶粘合剂，其中所述组份B芳族四异氰酸酯聚合产物为3，3′-二甲基-三苯基甲烷-4，4′，6，6′-四异氰酸酯的聚合产物，其NCO含量≥7％。

5、根据权利要求1-3任一项的输送带接头氯丁橡胶粘合剂，其中氯丁橡胶为粘接型2-氯-1，3-丁二烯的均聚体和共聚体。

6、根据权利要求1-3任一项的输送带接头氯丁橡胶粘合剂，其中所述防老剂为N-甲基-α-萘胺和N-甲基-β-萘胺。

7、根据权利要求2或3的输送带接头氯丁橡胶粘合剂，其中所述MgO为煅烧的高活性MgO。

8、一种通用型输送带接头氯丁橡胶粘合剂的制备方法，该方法包括下列步骤；

1)组份A的制备：

先将氯丁橡胶、松香树脂、防老剂、溶剂按配方中通用型重量份在混合搅拌反应器中，于40-70℃温度下，混合搅拌8-14小时，得组份A的混合料；

2)在使用时，将上述得到组分A混合料与组份B一芳族四异氰酸酯聚合产物，分别按上述通用型配方中比例，在混合搅拌反应器中，混合搅拌均匀得可涂刷粘合剂。

9、一种难燃型输送带接头氯丁橡胶粘合剂的制备方法，该方法包括下列步骤：

(一)组份A的制备：

1)将氯丁橡胶、松香树脂、防老剂、部分三氯乙烯、按上述难燃型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于40-60℃，搅拌混合8-12小时，得混合料；

2)将对叔丁基酚醛树脂、MgO、水及其余部份三氯乙烯或苯，按上述难燃型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于70-90℃搅拌混合12-16小时，得混合料；

3)将步骤1和2得到的混合料，在混合搅拌反应器中搅拌混合2小时，得组份A混合液料；

(二)在使用时，将上述制得组份A混合料与组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，按上述难燃型配方中比例，搅拌混合均匀后得可涂刷粘合剂。

10、一种高温型输送带接头氯丁橡胶粘合剂的制备方法，该方法包括下列步骤：

(一)组份A的制备：

1)将氯丁橡胶、松香改性酚醛树脂、防老剂、陶土、白炭黑及部分三氯乙烯或苯，按上述高温型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于60-90℃，搅拌混合10-16小时，得混合料；

2)将耐热酚醛树脂、MgO、水及其余部份三氯乙烯或苯、按上述高温型配方中重量份，在混合搅拌反应器中，于40-60℃搅拌混合8-12小时，得混合料；

(二)在使用时，将上述制得组份A混合料与组份B-芳族四异氰酸酯聚合产物，按上述高温型配方中比例，搅拌混合均匀后得可涂刷粘合剂。

11、根据权利要求8-10任一项的制备方法，其中所述组份B芳族四异氰酸酯聚合产物为3，3′-二甲基-三苯基甲烷-4，4′，6，6′-四异氰酸酯的聚合产物，其NCO含量≥7％。