李广宇，李子东，于敏(沈阳理工大学，辽宁省沈阳市110015)作者简介:李广宇(1971-)，辽宁沈阳人，博士生，副教授。出版著作4部，发表论文20余篇。



    摘要:氯丁胶粘剂分为溶剂型、乳液型和无溶剂型。洛剂型氯丁胶粘剂虽然性能优异、应用广泛、用量最大，但因含有毒、有害、易燃的有机溶剂，从健康、安全、环境、资源的角度出发，受到限制会越来越大。通过分析氯丁胶粘剂的现状和对未来的展望，提出了溶剂型氯丁胶粘剂的根本出路是真正实现环境友好，重在创新提高性能，不仅可免被淘汰，而且还会有所发展。

    关键词: 氯丁胶粘剂;溶剂型;环境友好;发展



    0 引言

    氯丁胶粘剂由于性优价廉，用途广泛，适用性强，自上世纪50年代问世以来发展很快，长期雄居溶剂型橡胶胶粘剂之首。只在80年代以后才有所减慢，其原因是溶剂的毒害性和易燃性，人们担心胶粘剂的危害和安全，国外早已限制。而一些发展中国家，如中国直到2002年7月才对氯丁胶粘剂的有害物质进行限量。

    随着国家环保法规日趋严格和人们环保意识日益增强，溶剂型氯丁胶粘剂的出路何在?非常有必要分析研究氯丁胶粘剂的现状和发展方向。

    1 氯丁胶粘剂的现状

    1.1 环保理念引领氯丁胶粘剂发展

    在国家实施GB1 8583-2001强制性标准之前，溶剂型氯丁胶粘剂的有害物质含量处于失控状态，中毒甚至死亡事故时有发生。从2002年7月1日标准实施之后，有规可循，生产企业有了约束，不再像过去那样为所欲为。从无控到有控无疑是一很大进步。

    应当明确，达到GB1 8583-2001标准的氯丁胶粘剂仅是市场最低准人限，并非环保达标。顺应环保潮流，出现了无“三苯”氯丁胶，似乎是环保型，其实不然，无“三苯”并不一定都无害，未必完全符合环保要求。须知环保型胶粘剂应是既对人体无毒害，又对环境无污染，二者兼备才名符其实。至于绿色胶粘剂标准更高，绝对不能随便冠用。

    中国已有少数企业开发出环境标志氯丁胶粘剂，粘接效果也不错。环境标志产品认证技术要求(HBC 18-2003)(粘合剂)对有害物质限量更为严格，生产过程中不得添加苯、甲苯、二甲苯、卤代烃等有毒有机溶剂。可是这种环保型氯丁胶粘剂，因其价格较高，而是叫好不叫座。

    1.2 达标与保质未能并行不悖

    所谓达标是指达到GB1 8583-2001标准，保质就是性能符合HG/T 3738-2004《溶剂型多用途氯丁橡胶胶粘剂》标准要求。由于GB 18583标准仅规定了有害物质限量，却无粘接性能要求，单纯达标并不困难，但粘接性能低下，市场不会认可。达标和保质理应并驾齐驱，并无难度，而成本升高和防冻性变差则是制约瓶颈，致使有些企业借GB 18583标准未对氯化溶剂限制的可乘之机，大量使用低质、廉价的1,2一二氯乙烷，检测虽符合标准，但毒性很大，实际上则是“三苯”达标的毒性转移，危害不容小觑。有的每吨胶粘剂中1,2一二氯乙烷的用量竟高达300-400kg，大感惊愕。GB 19340-2003《鞋和箱包用胶粘剂》标准，对卤代烃总量和正己烷用量做了较严格的规定，可参照执行。

    目前溶剂型氯丁胶粘剂的质量问题较大，一些企业为了降成本，仍然使用国家明令禁止的苯或混合苯作为制胶溶剂，苯量超标严重，从几倍至七十多倍，与国家标准完全相悖。

    有人觉得，达到GB1 8583标准的氯丁胶粘剂应用性能不良，其实并不意味达标胶的粘接性能就差，只是固含量稍高些，而防冻性确实不如含混合苯的氯丁胶粘剂。我们的实验结果便是鲜明例证。对市售的低价、低固含量的溶剂型氯丁胶粘剂实测固含量为16.8%，含混合苯45%、溶剂油>35%，粘接三层胶合板，涂胶后晾置1Om in, 叠合锤压后，用劲力册不开或板破坏，在一25℃冰柜内放置7d不冻。而达到上述不达标胶的粘接性能，达标胶且含10%的1,2一二氯乙烷，固含量须为18.5%，低于一14℃就冻结;不含氯化溶剂的达标胶，固含量则需20%，冻结

温度一1190;环境标志胶固含量要达23%，冻结温度一9℃。

    客观而言，苯类溶剂是氯丁橡胶综合性能最好的溶剂，尚无其他溶剂可与之相媲美，但因苯为致癌物质，毒害极大，绝对不能再用苯作溶剂。甲苯毒性稍小，也只能限量使用，在美国和欧州的法规中，其用量不超过5%。

    1.3 产最减少并不意味会被淘汰

    溶 剂 型 氯丁胶粘剂国内外的产量都在逐年减少(见表1)，这很正常，因为被SBS胶粘剂和白乳胶代替了一部分。

    

    迄今为止，与溶剂型氯丁胶粘剂同等性能的替代胶粘剂尚未出现，尽管SBS胶粘剂代替了少部分氯丁胶粘剂，但因耐久性差的软肋，不可能完全替代。并且国内水性氯丁胶粘剂性能提高到实用阶段需时久远，即使到了那一天，溶剂型氯丁胶粘剂还会与水性氯丁胶粘剂长期共存，竞相争辉。

    市场经济是优胜劣汰，溶剂型氯丁胶粘剂性能上乘，价格较廉，何谈被淘汰，更不会消亡。独具的优点是粘性保持期长，室温固化快速，强度发展迅速，剪切强度高(见表2)，柔韧性好，耐温一4O℃-80℃(177℃)，耐久性好(室内使用1020年，室外3-5年)。用途广泛，可粘接多种材料。

    

    溶剂型氯丁胶粘剂只要将溶剂的环保压力，当新的发展契机，另辟蹊径，环境友好，提升性能，被淘汰总是在所可免，老树还会开新花。

    1.4 低质低价恶性竞争严重

    近两年来 ，原油价格扶摇直上，化工原料涨势凶猛，致使低档氯丁胶粘剂在市场上泛滥，低质、有毒、味大、假冒的产品屡见不鲜。有的劣质产品竟打着“环保”之名蒙骗消费者。本来溶剂涨价幅度很大，胶粘剂适当升点价理所当然，令人不解的是个别产品却还降价。不难推想，如不降低固含量，不使用高毒、廉价的溶剂，怎会生产出低价产品。

    低价位竞争是互相倾压、两败俱伤的恶性竞争，破坏了正常的市场秩序，使更多的企业卷人激烈的低端市场拼杀，其结果是严重地阻碍了氯丁胶粘剂的发展。

    1.5 生产技术正在推陈出新

    氯 丁胶 粘 剂的生产多为中小企业，大多数是作坊式厂家，仍然沿用上世纪80年代的制造方法，配方陈旧、工艺落后、设备简陋、能耗过高、效率很低、质量低下。基本上是同质化、仿制化、低档化。无论是炼胶法，还是直溶法，多数采用一次加料法，看起来省事方便，实际上费时耗能，还影响产品质量。传统工艺所用溶剂主要是苯类，一次加料法显不出弊端。但按GB 18583标准要求甲苯用量每吨胶液小于200kg，其余要用醋酸乙醋、环己烷、丁酮、丙酮、溶剂汽油等。从成本考虑，溶剂汽油所占比例较大，还因循守旧老工艺方法，必然是氯丁橡胶溶解速度慢、溶解时间长、溶解效果差。尤其是低温的冬春季节，间题更大，生产的氯丁胶粘剂粘接效果不佳，贮存稳定性变差，究其原因是氯丁橡胶没有彻底溶解。

    令人欣慰的是，最近几年一些企业上了规模，生产环境和工艺技术都有了很大改进。山东一家以氯丁胶粘剂为主的胶业公司，厂区绿树成荫，厂房高大宽敞，通风良好。搅拌釜带有回流冷凝装置，没有溶剂挥发逸散，采用管道泵送计量加溶剂，制得的胶粘剂出料直接泵入贮罐，以灌装机半自动化灌装，整个厂房除了在投人氯丁胶料时刻，正常运转时几乎闻不到气味，基本上是清洁生产。

    另外 ，广 东、深圳、成都等省市的氯丁胶粘剂生产企业多数采用高速剪切法生产技术，溶解快速，时间缩短，仅需4-5h，效率很高。

    1.6 水性氮丁胶与国外差距显著

    氯 丁 胶 乳自上世纪80年代开发出来，用于水性氯丁胶粘剂获得圆满成功。其特点是无毒环保，不燃安全，节省资源，代表着氯丁胶粘剂的发展方向。然而，水性氯丁胶粘剂干燥速度太慢，粘接需要旷时等待，初粘强度也无法与溶剂型相比，抗冻性又差。同时，对于不渗透性材料如金属、塑料和橡胶等的粘接效果不很理想。国外水性氯丁胶粘剂开发较早，目前已进人实用阶段。国内水性氯丁胶还处于起步阶段，性优价廉产品问世尚需时日，真正应用更是企盼之中。

    2 氯丁胶粘剂的展望

    氯 丁胶 粘 剂的发展也要与时俱进，落实科学发展观，立足不懈创新，彻底改进溶剂型氯丁胶粘剂，减少污染，节约资源，环境友好。加速开发水性氯丁胶粘剂，攻克性能难关，尽早产业化。

    2.1 采用先进生产技术

    产品优质保证离不开先进技术支撑，那些减固增污的配方、质差毒大的原料、费时耗能的工艺、落后简陋的设备都应摒弃，不要因循守旧。代之而用科学的配方、合格的原料、合理的工艺、适宜的设备。靠减低固含降本绝不是上策，美国和欧州的氯丁胶粘剂固含量为18%-26%，中国化工行业标准规定在18%以上。固含量低于18%,表面上看能降低成本，实际上大量溶剂挥发造成资源浪费和环境污染。配方也不可能一成不变，要有灵活性、适应性，中国地域广大，气候变化多端，春夏秋冬都用一个配方很不科学，可根据情况将配方做季节性调整，冬春和夏秋配方有别。所用原材料要立足环保，应达到相关标准要求。不断改善工艺方法，优化工艺条件，管道化、泵作业、机灌装，既能准确可靠与保质，又可减少浪费和污染。溶胶搅拌釜在新建或更换时最好采用高速剪切釜，利用高速剪切和摩擦热制得的胶质量就是好。

    2.2 锐意创新谋求发展

    溶 剂 型氯 丁胶粘剂存在与发展的关键是环保化和高性能，达此目的制胜法宝就是创新，创新可使老产品升级换代而成新产品。

    制约 环 保 问题的瓶颈主要是溶剂，降低成本的途径也是溶剂，因为溶剂型氯丁胶粘剂溶剂含量最高(75%-80%)，必须下功夫寻找和扩大使用新溶剂。不久前我们发现了一种溶剂，挥发速度适中，低味，无毒环保，可以代替醋酸乙醋等，价格却便宜20%-30%，来源不依赖石油。经实际产品使用效果良好。

    千万 不 要 轻视助剂的奇妙作用，例如，我们发现一种增强助剂，用量仅为0.03%，可使达标氯丁胶粘剂的粘接强度明显增大，每吨胶原材料成本只增加2030元。还有一种着色剂，加量0.01%就使氯丁胶粘剂变成晶莹靓丽的淡黄色，每吨胶液增加费用巧元多。加入有机金属化合物作交联剂，可提高粘接强度和耐热性。使用复合型防老剂，能提高耐久性。

    采用 纳 米 技术，如加人0.6%-3%气相法二氧化硅AEROSIL 200，可使氯丁胶粘剂的耐热性由80℃提高到120℃，同时也有增强作用，但一定要分散均匀。

    2.3 节能降耗降本增效

    节 能 降耗 是消化原材料涨价不利因素的有效方法。传统生产所用的溶胶釜，一般都没有冷凝器，设备又不完全密封，搅拌釜时间又长(16-24h)，溶剂挥发损失较大，既浪费了资源增加成本，又污染了环境，还会改变组成，影响产品质量。其实装上一个冷凝器花费并不大，减少挥发损失很可观。我们推出一种改进传统溶胶的新方法，称为“炯法”，即是在氯丁胶料加人后8-10h基本溶解时，停车密闭过夜，次日开车搅拌0.5-1h后便可检验出料。照此办法可缩短近一半搅拌时间，减少挥发损失，节省电耗，实践证明，卓有成效。另外将多量溶剂汽油在氯丁橡胶溶解后出料前30min加人，既可加速溶解，又能减少挥发损失。若能采用高速剪切釜，生产周期短，节能效果很明显。

    2.4 构建和谐市场氛围

    低价 位 竞 争，不仅扰乱了市场的正常秩序，还会给伪劣假冒产品造成可乘之机，损害了多数企业的利益，阻碍了高档产品的发展。低价位竞争必须休止，和谐的市场ITIR待建立。实现此目标的关键是企业自律，不参与、不迫于、不热心低价位竞争。此外，质检部门应加强监督检查，严格执法查处。

    2.5 加快水性氮丁胶研发

    水性 氯 丁胶粘剂优势凸显，前景诱人，但初粘J性、耐水性、稳定性、防冻性还不如溶剂型氯丁胶粘剂。必须加大研发力度，自主创新与技术引进相结合，尽快破解干燥速度慢、初粘性差的难题，力争早日商品化，缩短与发达国家的差距。

    

    2.6 贯彻“责任关怀”理念

    “责 任 关 怀”理念于今年6月份才引人中国，与HSE理念一脉相承，包括安全、环境和健康方面的自律行为。“责任关怀”是企业的更高境界，是企业能够生存和发展的根本出路，惟有做到“责任关怀”，才能减少氯丁胶粘剂对人类健康和生态环境的负面影响，才会在激烈竞争中稳操胜券。

    3 结语

    溶 剂 型 氯丁胶粘剂因含有毒易燃的有机溶剂而受到环保制约，惟一的生路是贯彻实施“责任关怀”理念，真正实现环境友好，重在创新提高性能，节能降耗降本增效，不仅可免被淘汰，而且还可能有所发展。水性氯丁胶粘剂是发展方向，但目前性能还不尽人意，必须潜心攻关，克难制胜，快出产品，尽早应用。

    参 考 文 献

    [1]李子东，李广宇，于敏.现代胶粘技术手册[M].北京:新时代出版社，2002

    [2]李广宇，何红波，于敏，等.环保型氯丁胶粘剂[J].化学与粘合[J]. 2002,(6):273

    [3]李广宇，于敏，李子东.氯丁胶粘剂的发展方向[J).粘接，2003，(6):36

    [4]龚辈凡.中国大陆胶粘剂产业.第二届亚州地区胶粘剂大会会议论文集，北京:中国胶粘剂工业协会，2003

    [5]李子东，李广宇，吉利，等.胶粘剂助剂[Ml.北京:化学工业出版社，2005