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PVC胶粘剂及其应用

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PVC在胶粘剂方面的应用是PVC的非塑料用途,也可以说是PVC的特殊应用领域。为适应胶粘剂的加工性能(溶解性)和使用性能(粘附性)的要求,通常采用特殊的专用PVC树脂,如低分子量的PVC悬浮树脂、乳液树脂、溶液法树脂或本体树脂、过氯乙烯树脂及氯乙烯共聚树脂。氯乙烯共聚树脂主要有氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-偏氯乙烯共聚树脂和氯乙烯-丙烯腈共聚树脂。尤以氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂最为重要,它还包括氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂中部分水解和(或)加入少量马来酸酐、丙烯酸酯等其他共聚单体制成含有羟基、羧基和(或)酯基的氯醋三元或四元共聚树脂.

 

PVC胶粘剂的加工通常先将树脂溶解在适宜的溶剂中配成树脂溶液。选择的溶剂除了满足来源广、价廉、使用安全和毒性低等一般要求外,从溶解性能角度选择溶剂时通常遵循的原则是相似相溶原则、溶解度参数相近相溶原则和混合溶剂易溶原则。PVC胶粘剂加工中通常要加入增塑剂、稳定剂、填充剂、改性剂、润湿剂、增稠剂、稀释剂、触变剂和消泡剂等。

 

1·粘附作用机理

 

PVC胶粘剂涉及材料与基材的粘附作用,机理如下。

 

(1)机械结合论。物体表面即使很光滑,但放大来看还是粗糙不平的,有些表面甚至可能是多孔的。胶粘剂渗透到凹处或孔隙中,固化后就形成许多小钩子似的结构,使其与基材连结在一起。

 

(2)吸附理论。粘附材料与被粘附物之间的距离足够小时,由于范德华力作用会产生物理吸附,使两者牢固地结合在一起。 

 

(3)扩散理论。粘附材料与被粘物在界面上发生互溶,导致相互扩散就会大大提高粘附强度。

 

(4)静电理论。粘附材料与被粘物剥离时所消耗的能量与按双电层模型计算的粘附功相吻合。有人认为粘附材料与被粘物之间存在双电层,并由双电层的静电引力产生粘附力。

 

(5)化学键结合理论。化学键作用力比范德华力大得多,粘附材料与被粘物之间如果能够形成化学键结合,就可大大提高粘附强度。

 

在实践中应根据不同粘附材料和不同被粘基材的实际情况,利用这些理论采取适宜措施来提高材料的应用效果。 

 

2·聚氯乙烯胶粘剂

 

2.1加工方法 

 

以低分子量聚氯乙烯溶解于适宜的溶剂(四氢呋喃、环己酮、二氯甲烷等)中即配制成PVC胶粘剂。为提高粘接强度或降低成本,可在配方中加入适量的改性树脂、填料、增塑剂和偶联剂等。PVC胶粘剂可用刷涂法、浸涂法、刮涂法、挤涂法、喷涂法施工。

 

2.2特性和应用情况 

 

PVC胶粘剂具有优良的耐热、耐寒、耐水、耐油、耐腐蚀老化及良好的机械性能,施工方便安全,无毒无味,具有一定的阻燃性。用于硬PVC制品的粘接,如化工、热电、电镀池槽内PVC板的粘合,PVC电线电缆管及水、汽、油管接头的粘合,塑料玩具行业、PVC人造革、PVC蓬布雨衣、PVC地板的粘合等,也适用于ABS、有机玻璃、AS、聚苯乙烯、PBT、PPO、PC等材料的交叉粘接。还用于汽车车厢、车身焊缝密封和修整汽车外复件接缝的密封,零部件深层、风机和空调器缝隙密封,可起到防震、防腐、防漏、减轻噪声和防污染等作用。还可作为汽车底板外表面,左右轮罩内防石击胶。

 

3·过氯乙烯胶粘剂

 

3.1加工方法 

 

以过氯乙烯、适宜溶剂、改性剂、增塑剂、稳定剂等配制而成过氯乙烯胶粘剂。使用时将胶液刷涂或浸涂于被粘物表面,然后粘接或密封。

 

3.2特性和应用情况 

 

过氯乙烯胶粘剂毒性小,耐化学腐蚀,常温固化,使用简便。用于PVC塑料板与木材,PVC板或木材本身间的粘接,已用于家具制作和房间装饰面上。在金属表面能形成弹性可剥性薄膜,耐水、耐油、密封性好,可代替固体垫圈,用于汽车变速箱、汽缸、车床变速箱和齿轮箱等的密封。结构和非结构粘接用于硬质聚氯乙烯材料(板材、管材)的搭接、套接。也可用于PVC人造革、吹塑玩具等的粘接,抗冲击强度高、固化速度快、使用方便。还对硬质聚氯乙烯、聚苯乙烯、尼龙、织物和纸张等有一定的粘接力。

 

4·氯乙烯共聚树脂胶粘剂

 

4.1加工方法 

 

以氯乙烯为主单体,在一定工艺条件下与醋酸乙烯、马来酸等共聚。共聚物经醇解、后处理及干燥后,即得成品。涂布施工工艺同前所述。

 

4.2特性和应用情况 

 

氯乙烯单体通过与其他单体共聚可提高对溶剂的溶解性和粘接作用。作为胶粘剂用的共聚树脂主要有氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-顺丁烯二酸共聚树脂和氯乙烯-乙烯共聚树脂等。

 

氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂中醋酸乙烯的质量分数一般在5%~15%,聚合度为500~1 000。溶于丁酮或四氢呋喃溶剂中,常配成质量分数为10%~20%的胶粘剂。适用于聚氯乙烯板材和管道的粘接,也可用于聚氯乙烯与钢板的粘接,制成聚氯乙烯的复合钢板,具有较高的剥离强度,但耐水性欠佳。氯乙烯-顺丁烯二酸共聚树脂中顺丁烯二酸的质量分数一般在5%以内,常用的在2%左右,溶于醋酸酯类溶剂中制成的胶粘剂,用于塑料和金属的粘接。由氯乙烯、乙酸乙烯、乙烯醇、马来酸三元或四元共聚树脂制成的胶粘剂,用于各种磁性记录材料(如录音带、录像带、磁卡片、软磁盘等)的生产制造,其作用是将磁粉均匀分散并粘接于带基表面,形成牢固稳定的磁层。氯乙烯-乙烯共聚树脂制成的胶粘剂用于纤维素材料的粘接。

 

5·结语

 

PVC胶粘剂的开发,一方面扩大了PVC的应用领域,同时也为PVC生产厂家选择和研发新产品提供了发展方向。 

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