刘　辉　冯　莉　　江苏省煤矿研究所


1　前　言
近几年来,冷胶粘接法广泛用于尼龙带、帆布带、阻燃带的接口和修补。而PVC全塑或橡塑阻燃整芯输送带在煤矿井下运输中被大量使用。因目前尚没有适宜的PVC冷粘胶粘剂,还很少用冷粘法修补,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝氯丁橡胶,并加入防老剂的氯丁接枝胶粘剂,活化温度低,粘性保持时间长,适应性广。该接枝胶PMMA侧链与聚氯乙烯(PVC)表面自由能相近,提高了胶与PVC的相容性,提高了粘接强度。本文对其反应机理,制备工艺及性能等方面进行了研究。

2　反应机理
橡胶(R)与单体(M)接枝共聚系按自由基链锁反应历程进行。引发剂(B)分解产生活性自由基(I.):B→2I.I.引发单体形成单体自由基(M.):I.+M→M.+IM.继续进攻其它单体形成单体增长链自由基(P.):M.+M→P.I.进攻橡胶形成橡胶主链自由基(R.):I.+R→R.+IP.向橡胶转移形成(R.):P.+R→R.+P单体在R.上增长形成接枝橡胶(R-P):M+R.→R-PR.、P.自聚或共聚产生链终止反应R.+P.→R-P　R.+R.→R-RP.+P.→P-P

3　实　验
3.1　原料
氯丁橡胶(CR)　　　　　A—90型甲基丙烯酸甲酯(MMA)工业级溶剂工业级引发剂BPO化学纯阻聚剂HQ化学纯防老剂264工业级增粘剂工业级

3.2　工艺
将氯丁胶塑炼后,浸入溶剂中溶解,待溶解完全后置入带有搅拌器装置的三颈瓶中,控制温度85～95℃,加入一定量的引发剂BPO继续搅拌15～20min,滴加溶有剩余BPO的MMA,在1h内加完,于90±5℃下进行接枝共聚,反应1.5～2h后,加入阻聚剂HQ,防老剂264,最后加入增粘剂,搅拌均匀出料。

4　产品性能指标　
　外观:棕黄色半透明粘稠液粘度:1000～1500CP固含量:18%～20%剥离强度(PVC—PVC):≥8.0(kg/2.5cm)贮存期:半年以上

5　结果与讨论
5.1　单体浓度影响　　
在接枝反应体系中,CR与MMA的浓度比对接枝反应和胶液的性能产生决定性的影响,实验表明,CR/MMA最佳为100/60。

5.2　引发剂浓度影响
引发剂用量的确定是控制聚合速率的主要因素,当其它条件一定时,聚合速率与引发剂浓度平方根成正比,引发剂浓度增大,反应速度增加,胶液粘度增加。但当用量高于2.4%时,引发剂用量的增加使聚合物分子量变小,体系粘度下降。

5.3　温度影响
反应温度对接枝反应的影响较大,反应温度低于85℃引发速率和聚合速率都很低,反应温度高于95℃时,引发剂引发过快,有可能引起爆聚或引发剂过早分解结束,在低转化率阶段即停止聚合。

5.4　对PVC革材料粘接力的影响
从接枝反应机理可以看出,接枝聚合反应情况复杂,胶液的粘接力不仅和单体的聚合率有关,而且亦和单体的接枝效率有关。实验表明:胶液的聚合率在40%左右,接枝效率大于50%时,胶液对PVC革材料的粘接力较好。

5.5　提高聚合反应接枝率的途径
基于反应机理,投料前先将CR在不等速炼胶辊上进行塑炼,形成一定数目的链自由基CR.,这无疑对提高接枝率是十分必要的。单体MMA的最佳投料时机为引发剂加入后约15～20min,且宜采用连续滴加方式,可有效地减少均聚物PMMA的生成,提高接枝率。

6　结　语
CR—MMA接枝胶工艺简单,粘接力强,适用性广,特别是解决了PVC粘接问题。可以用作修复磨损PVC整芯输送带的带面保护胶层,使目前因胶层磨损裸露的PVC全塑或橡塑整芯输送带可继续使用,达到节资的目的。