简述塑胶制品用胶粘剂的中间试验

我爱肘子 · 发表于 2011-11-7 13:18:20

引言
现在市场出售的胶粘剂多达百种。各种胶粘剂都有其专门的粘接目的。但是塑胶制品用的胶粘剂还是刚刚投入市场的新品种。
　　塑胶制品用胶粘剂是一种以粘接橡胶粒及树脂粒为主的粘接剂。其粘接效果明显优于其它胶粘剂，使粘接制品具有良好的弹性、剪切强度和拉伸强度。塑胶地毯是近年来深受人们喜爱的一种地面装饰品，也是典型的塑胶制品。这种地面装饰品具有美观、可移动、易清洗、耐污染、隔音、减震、保温、耐磨损及经久耐用等特点。而生产这种地毯需要的专用胶粘剂将胶粒牢固粘接在一起，这种胶粘剂由于国内还没有厂家生产，因而需要进口。应广东一家生产塑胶地毯的中外合资企业的技术求援，我们专项开发并生产了这种胶粘剂，结束了该企业依赖进口胶粘剂生产塑胶地毯的局面，也结束了国内没有专门生产这种胶粘剂的历史。每年不仅可为国家节省大量的外汇，而且还大幅度降低了塑胶地毯的生产成本，为在国内市场上推广应用创造了极有利的条件。
　　这种胶粘剂粘接的塑胶制品广泛地应用于高级运动场、娱乐场、儿童游乐园、人行道、隔音墙、减震缓冲材料等方面[2]。还可在施工现场直接制做各种需要的制品。用于铺设塑胶路面时，直接将胶合的塑胶材料压平即可。这样铺设的路面不仅省时省料，而且使路面具有良好的机械强度及弹性，经久耐用，是柏油路面的优良替代品。该胶粘剂配以不同的固化剂可使其用途更加广泛。
　　1.实验部分
1.1主要生产设备及原料主要生产设备0.1m3合成釜，真空泵。主要生产原料MDI(工业品)、多元醇(工业品)、三氯乙烯(工业品)、三乙醇胺(工业品)。
1.2生产工艺将定量的多元醇、三氯乙烯、三乙醇胺加入合成釜，在搅拌下开启蒸汽阀将反应物料加温到80℃，然后将定量MDI分批加入合成釜进行反应。待MDI加完后，在80℃下继续反应3h，即得成品，其粘度为2.4Pa?s。(注：本文所说粘度均指20℃时，用旋转粘度计测得的粘度。)
2.结果与讨论
2.1反应温度的选定反应温度是重要的工艺参数。温度的高低直接影响产品的质量，进而影响塑胶制品的性能。在高温下合成，粘度明显增加，严重时，可达半固化状态。根据塑胶制品的要求及应用的实际情况，将胶粘剂的粘度控制在2.3～2.6Pa?s范围内为宜。这一粘度的产品可使塑胶制品具有良好的机械性能及弹性。生产实践表明，反应温度控制在80℃时，制得胶粘剂的粘度为2.4Pa?s。粘度与温度的关系见图1。
2.2反应时间的确定反应时间对胶粘剂的质量影响很大。随着反应时间的延长，粘度增加。适宜的反应时间才能获得最佳粘度。图2给出了反应时间与粘度的关系。实践表明，反应时间控制在3h为宜。时，可达半固化状态。根据塑胶制品的要求及应用的实际情况，将胶粘剂的粘度控制在2.3～2.6Pa?s范围内为宜。这一粘度的产品可使塑胶制品具有良好的机械性能及弹性。生产实践表明，反应温度控制在80℃时，制得胶粘剂的粘度为2.4Pa?s。粘度与温度的关系见图1。
　　　　　　　　　　　　　　　　　粘度与温度的关系
　 2.3反应原料配比反应原料配比是关键的工艺条件。它不仅关系到生产成本，更重要的是直接影响胶粘剂的质量。试验对不同原料配比做了比较，其结果列于表1。
　　从表1可以看出，第二号反应原料配比为最佳。即MDI∶多元醇∶三氯乙烯∶三乙醇胺=15∶30∶2∶3.2。4搅拌速度的控制在反应初期，反应体系粘度较小，随着MDI的加入，粘度增加。若搅拌速度太慢容易使反应物料分散得不均匀，会发生因反应不均匀而造成的局部粘度过大现象。若搅拌速度过快，容易使反应液起沫、飞溅，釜壁易结膜，影响传热。实践表明，搅拌速度控制在100～200r/min为宜。
3.产品质量
3.1胶粘剂的主要性能指标对胶粘剂的主要性能指标进行了分析，其结果见表2。
　塑料制品的物理性能测试结果　
3.2粘接效果的测试对本胶粘剂的粘接效果做了测试。测试前将胶粘剂用适量甲苯稀释后，取4份表面处理过的胶粒(来自汽车废轮胎，粒径为1～5mm)用1份胶粘剂将其混合至胶粒完全被胶粘剂浸润止。将涂有脱模剂规格为30cm×30cm×2cm模框放于聚乙烯薄膜上，将上述混合物倒入模框中，并用光滑工具将混合物均匀展开并压实。从模框中倒出压实的混合物，于是就制成了厚度为10～11mm的标准试样。将试样在室温下于空气中固化6h，然后进行物理性能测试，结果见表3。从表3中物理性能数据可以知道，本胶粘剂完全能满足塑胶制品的要求。
4.结论
(1)本生产工艺路线合理，操作条件稳定，产品质量可靠，完全能替代同类进口产品；
(2)为扩大生产提供了可靠数据；
(3)最佳工艺条件：反应温度80℃；反应时间3h；反应原料配比MDI∶多元醇∶三氯乙烯∶三乙醇胺=15∶30∶2∶3；搅拌速度为100～200r/min。

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