废旧聚苯乙烯泡沫塑料改性乳液胶粘剂的研制二

2007/8/10 15:04:24

2 结果与讨论 2．1 溶剂的选择聚苯乙烯是一种司E晶体的线型聚合物，它能溶于芳香烃、卤代烃、酮类和酯类等溶剂中。溶解力的强弱可由聚苯乙烯泡沫塑料与溶剂的溶解度参数6差值确定，溶剂与聚苯乙烯的溶解度参数差值越小，其溶解力越强。聚苯乙烯溶解度参数为9.1cal0.5／cm11.5。另外，还需要考虑溶剂的沸点和极性对粘接力的影响，因此理想溶剂的选择应该是：溶解能力强，挥发度适中，易与其它溶剂混合，并且对填料、助剂等有较好的分散性，而且对被粘物有很好的润湿，同时要求经济、无毒。下表1中列出了几种与聚苯乙烯溶解度参数相近的溶剂的物理性质。由表1可知，极性大小丙酮>乙酸乙酯>甲苯；溶解能力丙酮>乙酸乙酯>甲苯。溶剂的极性大，粘合剂的粘合能力越大，但不能单纯使用极性最大的乙酸乙酯作溶剂，因为乙酸乙酯的沸点低，挥发太快，干燥也快，不利于施胶。选择溶解性较好的乙酸乙酯不口甲苯组成主要溶剂，在配以少量丙酮组成混合溶剂，丙酮的加入有助于提高溶剂的极性，控制挥发速度。考虑到丙酮的价格较高，以少加为宜。实验中采用部分溶剂脱除，回收后可循环使用，这样大大降低了成本。种纯溶剂的溶解度参数。由乙酸乙酯、甲苯、丙酮组成的混合溶剂对聚苯乙烯泡沫塑料的溶解能力可达到50％，其中最佳配比为：m(乙酸乙酯)：m(甲苯)：m(丙酮)二3：2：0．5。2．2 改性剂的选择2．2．1接枝改性剂选用顺丁烯二酸酐进行接枝改性聚苯乙烯，一方面增力口了聚苯乙烯的极性，提高了胶粘剂同材质见的亲合性。另一方面顺丁烯二酸酐与聚苯乙烯发生少量的交联反应，提高了胶粘剂的韧性。当顺酐用量为1．0％，剪切强度最高。当顺酐量<1．0％时，随其量增力口，引入的羧基越多，粘接性增强。当顺酐量>1．0％时，随顺酐增多，降低了与苯乙烯的作用，引起粘接强度下降。聚苯乙烯中不饱和双键端基在过氧化苯甲酰(BPO)作用下，能与丙烯酸进行接枝共聚，增加柔顺性，其用量约10％左右2．2．2 增塑剂增塑剂的主要作用是削弱聚合物之间的次价键，即范德华力，从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，增加聚合物的塑性表现为聚合物的硬度、膜量、软化温度和脆化温度降低，而伸长率、挠曲性和柔韧性提高。它在胶粘剂中能提高弹性和改进耐寒性。因邻苯二甲酸二丁酯与聚苯乙烯具有较好的相溶性，可作为外增塑剂使用，其用量占聚苯乙烯重量的8．0％～10％为宜。 2．2．3 增韧剂增韧剂是一种单官能团或多官能团的化合物，能与主体聚合物起反应成为固化体系的一部分。增韧剂的活性基团直接参加主体聚合物反应，能改进胶粘剂的剪切强度、剥离强度＼低温性能和柔韧性。胶粘剂常用的增韧剂有不饱和聚酯树脂，橡胶类、聚酰胺树脂、缩醛树脂、聚砜树脂和聚氨树脂等。加入不同的改性剂进行改性所得到的改性聚苯乙烯性能也不同，结果如表2 由表2可以看出，用松香改性的酚醛树脂和石油树脂共同改J1哇的胶粘剂Ⅲ对木材粘合效果最佳，硬度、韧性也最好。是由于松香改性的酚醛树脂具有强极性的羟基(—OH)及羟甲—基(—CH20H)，使胶粘剂与被粘物相互较强的分子间作用力和化学键，胶粘剂固化后在其表面上因化学或物理作用生成有机长链分子层，对被粘物有较强的粘合作用。同时石油树脂含有一C=C一及其链节中含有苯乙烯、甲基苯乙烯等基团，它与松香改性的酚醛树脂交联形成穿网络，粘接强度有很大的提高。单纯使用石；由树脂作改性剂制得的胶粘工对木材的粘合效果不如胶粘剂Ⅲ。这是由于石油树脂中只有一C=C一和苯乙烯、甲基苯乙烯等基团，没有强极性的一OH、一CH20H等基团不能使胶粘剂与被粘物相互交联形成长链分子层。单纯使用松香改性剂的酚醛树脂作为改性剂制得的胶粘剂Ⅱ对木板的粘合效果虽然较好，但胶层较软，各项性能不如胶粘剂Ⅲ。在同样的反应条件下，用SBS树脂和松香改性的酚醛树脂作为改性剂的胶粘剂V及用顺丁烯二酸酐和松香改性剂Ⅳ都存在胶层较软粘合效果差，干燥时间长的缺点不利于应用。(待续)

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