氯丁橡胶胶粘剂的性能及应用特点

氯丁橡胶胶粘剂对大多数材料都有良好的粘接性能，具有广泛的适用性，被誉为非结构型的万能胶。表9-2列出了氯丁橡胶胶粘剂在几种材料上的粘接性能。

表9-2 氯丁橡胶胶粘剂在几种材料上的粘接性能

由表9-2可见，氯丁橡胶胶粘剂对金属、非金属材料都有很好的适应性。氯丁橡胶胶粘剂的另一个特点是初粘力好，粘接强度随时间增长快。氯丁橡胶胶粘剂还具有耐老化、耐臭氧、耐光等优点，且易于配制成室温固化型，使用方便，因而应用十分广泛。但其强度不够高，耐热性及耐冷性差。

氯丁橡胶胶粘剂是一种通用性很强的胶粘剂，广泛应用在建筑工业、装饰工业、制造工业、皮革工业、汽车工业等行业上。氯丁橡胶胶粘剂可用于金属、玻璃、陶瓷、橡胶、皮革、人造革、织物、石棉和木材等不同材料的粘接，尤其是上述材料与金属、塑料等不同材料的粘接，是其他胶粘剂在性能上无可比拟的。

20世纪70年代，氯丁橡胶胶粘剂主要用于皮鞋制造。进入20世纪80年代，建筑装潢业崛起，氯丁橡胶胶粘剂有了第二大市场。随着我国汽车、电子、航空、航海业的飞速发展，氯丁橡胶胶粘剂的应用范围在不断扩大。

氯丁橡胶胶粘剂是综合性能优异的橡胶型胶粘剂，广泛应用于工业和民用的各个领域。但是，它在生产和使用过程中存在着污染环境、危害健康、容易着火等严重缺点，以及剥离强度较低、干燥速度太慢、分层与沉淀、粘度增大、粘性保持期过短、低温凝胶、胶液变色、耐热温度不高等问题。针对氯丁橡胶胶粘剂生产和使用过程中存在的各种问题，可采用相应的解决措施，以提高使用效果。

（1）剥离强度较低 氯丁橡胶胶粘剂的剥离强度高低是最重要的性能指标，这与配方、工艺和用法都有关系。

解决的措施如下：

1）加入一定量的2402树脂，以提高对金属、玻璃、热固性塑料等坚硬致密被粘物的粘接力。随着树脂加量增大，其剥离强度提高；但当每百份氯丁橡胶的树脂用量超过45份（质量份，下同）时，剥离强度反而降低。因此，以加入40～45份为宜。

2）氯丁橡胶进行适当炼胶之后，相对分子质量降低，胶液粘度小，使胶液有良好的浸润性。

3）要按照氯丁橡胶胶粘剂的特点正确使用。氯丁橡胶胶粘剂粘接非多孔被粘物时，涂胶后必须充分晾置，否则合拢后包裹溶剂，剥离强度降低。另外，在合拢之后还要压紧砸实，驱赶出空气，不然会降低剥离强度。

（2）干燥速度太慢 氯丁橡胶胶粘剂的干燥速度与很多因素有关，如氯丁橡胶的种类、溶剂的性质、金属氧化物的用量、使用的环境温度、被粘物的性质等。特别是在装修行业，最关心的是初粘强度高，这就要求胶液干燥速度快。

解决的措施如下：

1）必须采用混合溶剂，配入一些低沸点溶剂，如丙酮、丁酮、环己烷、醋酸乙酯、1，1-二氯乙烷、正己烷、溶剂汽油等。从溶解性、挥发速度、毒性和成本等综合考虑，采用甲苯/环己烷/70号溶剂汽油、甲苯/1，1-二氯乙烷/溶剂汽油、甲苯/正己烷的体系比较好，甲苯所占的比例不少于20%。如果用混合苯，应当是截取低于100℃的馏分。

2）控制金属氧化物的用量。轻质氧化镁能加速氯丁橡胶胶粘剂中溶剂的释放，适当提高用量，可加快胶液干燥速度，一般以8～12份（质量份，下同）为宜，最高可达20份。氧化锌会使胶层发粘，似干非干，可适当减少氧化锌的加量（0～2份）。

（3）分层与沉淀 分层又称相分离。沉淀是金属氧化物和填料因不均匀分散而沉于底部。分层与沉淀是相互联系的。如果配方不合理、原料不合适、工艺不合适，这种现象很容易产生，直接影响胶粘剂的性能和使用，给施工带来麻烦。

解决的措施如下：

1）将2402树脂与氧化镁进行预反应，则可避免分层（但也有分层，且氧化镁大量沉淀，其原因是树脂与氧化镁反应不好，所以树脂与氧化镁预反应的完全与否很关键）。要求氧化镁质轻粒细、活性高、勿吸潮或吸收CO₂，加量不大于树脂量的1/10；选择合适的催化剂（最好为非水催化剂）；采用甲苯与环己烷（或正己烷）非极性混合溶剂；反应温度约25℃，时间16h左右。所得的预反应物是无氧化镁沉淀的淡黄色粘稠液体。

2）选用混合溶剂，使混合溶剂的溶度参数和氢键指数与氯丁橡胶胶粘剂的接近，保证充分溶解。

3）起始溶液温度如果低于10℃，开始时必须于反应釜夹套通蒸汽（或热水）加温，促进氯丁橡胶溶解，直至体系发热升温30℃左右，便可停止加热，这样就不会产生分层现象。

4）氯丁橡胶胶粘剂中加入填料时，严格控制pH值不小于7。

5）对于已产生分层并有沉淀的氯丁橡胶胶粘剂，加入少量的氢氧化钠处理，混合均匀后便不再分层。

（4）粘性保持期过短 粘性保持期是指在规定的温度和湿度条件下，被粘物涂胶后，胶粘剂仍能保持粘性的时间，这对实际应用具有十分重要的意义。目前，大多数氯丁橡胶胶粘剂粘性保持期过短，对于手工刷胶的大面积粘接前干后湿，贴合后有的地方粘不住，有的地方粘不牢。这就需要延长粘性保持期。(www.xing528.com)

解决的措施如下：加入树脂比较好，既不影响干燥速度，又能延长粘性保持时间，如2402树脂就有这种作用。另外，还可加入适量的石油树脂或少量的萜烯树脂，这样在溶剂完全挥发之后仍有较好的持粘性。

（5）粘度增大 粘度增大主要是由于氯丁橡胶自身缓慢硫化所致，受氯丁橡胶的类型、树脂用量和炼胶工艺等因素的影响。

解决的措施如下：

1）采用粘接型氯丁橡胶，其粘度增大的现象不明显。

2）为了降低成本、改善低温性能，往往并用一定比例的通用型氯丁橡胶，如国产CR-120，但比例不宜超过20%（质量分数）。

3）炼胶时应加入0.5份（质量份）醋酸钠（防焦剂），并严格控制温度不能过高，时间不能过长。

4）采用粘接型和通用型氯丁橡胶并用，以石油树脂代替部分2402树脂混用，既不影响胶粘剂的性能，也不出现粘度增大的现象。

（6）低温凝胶 氯丁橡胶属于结晶型橡胶，当温度低时，结晶倾向更强烈，容易出现低温凝胶。

解决的措施如下：

1）用适量结晶度低的氯丁橡胶，如美国杜邦的AF型、国产CR-120等。

2）加入10～15份（质量份）的合成橡胶，如顺丁橡胶和丁苯橡胶，减弱氯丁橡胶的结晶性，可将凝胶推向更低温度。

3）采用甲苯/二氯乙烷/溶剂汽油为混合溶剂制造的胶粘剂，可在很低温度下不凝胶，其他性能也不受影响。

（7）胶液变色 有的氯丁橡胶胶粘剂在贮存过程中颜色变深，严重时由淡黄色变为深棕色或黑红色，除了外观不好，性能也变差。

解决的措施如下：

1）不用普通钢制的容器包装胶液，需用可锻铸铁容器。

2）不用含有铁锈的溶剂。

3）注意2402树脂的质量，避免2402树脂的游离酚含量过高，或者含苯酚结构的树脂过多，否则不仅使胶变为黑红色，而且粘接强度大为降低。

（8）耐热温度不高 氯丁橡胶胶粘剂是靠自身结晶作用产生粘接力，但在较高温度下也易解晶，故一般胶粘剂的耐热温度约为80℃。

解决的措施如下：

1）可加热加压硫化，140℃保持30min，耐热温度可达150℃。

2）加入胶液总量5%～10%（质量分数）的列克纳（JQ-1），于室温下固化，可将使用温度提高到120℃。

3）增加2402树脂量（90～100质量份），并与氧化镁完全预反应，胶层可在100℃下长期使用。

4）加入胶液总量的1%～3%（质量分数）的KH-550硅烷偶联剂，耐热性明显提高。