摘要：研究了幾種橡膠的并用方案，以適應膠布制品用膠粘劑的耐熱和耐油的技術要求。

關鍵詞：膠粘劑；橡膠；并用；耐熱；耐油

中圖分類號：TQ 339 文獻標識碼：B 文章編號：1671-8232(2013)10-0028-04

工作中，人們要使用制造橡膠制品和膠粘劑用的各種耐熱、耐腐蝕材料，這就對在腐蝕性介質(zhì)中工作的膠布制品的使用性能提出了更加嚴格的要求，謀求其使用壽命能達到25年或更長。

該項研究的目的是，研制一種熱固型膠粘劑。該膠粘劑用于制造膠布制品時粘合不同極性的橡膠。這些膠布制品是在高溫且復雜的使用條件下工作的。即，膠布制品的包覆層要經(jīng)受大氣或者水（海水、淡水等）的作用，其密封層要與腐蝕性油類接觸，這就必須使用不同種類的橡膠。同時，為了統(tǒng)一裝配不同用途的膠布制品和完成試生產(chǎn)（限量生產(chǎn)）任務，使用一種橡膠對簾布進行擦膠，這是方案。通常使用的是以非極性二烯類橡膠為基礎的、批量生產(chǎn)的輪胎用膠料。

為了制造耐熱、耐油的高強度膠布制品用膠料（氫化丁腈橡膠），和以通用橡膠擦膠的聚酰胺簾布，粘合劑的研制勢在必行。為了膠接指定的材料，采用氯丁橡膠。由于溶解性參數(shù)值相互接近，故氯丁橡膠與丁腈橡膠能良好地共混。這樣，氯丁橡膠和二烯類橡膠便可以共硫化了。硫化橡膠的紅外光譜，含氯聚合物膠料和硫化時間不同的聚異戊二烯的混合物的溶膠-凝膠分析數(shù)據(jù)都證實了單一的空間網(wǎng)絡的形成。加入胺會增強“含氯聚合物+聚異戊二烯”體系的結構化過程。文中研究了將具有不同結晶速度的氯丁橡膠，用作膠粘劑的基礎彈性體。為了提高耐油性和增大粘合薄膜與在氯丁膠粘劑組分中作為基質(zhì)的橡膠的粘合強度，選擇了丙烯腈含量（27%~30%左右）與之相接近的丁腈橡膠品種：粉末丁腈橡膠ПБНК-28、СКН-ПВХ和БНКС-28АМН。氯丁橡膠ДенкаМ-40（硫醇調(diào)節(jié)，結晶速度中等）、ДенкоА-90（高結晶速度）和Байпрен-611（硫磺調(diào)節(jié)，低結晶速度）及它們的并用體可用于制備膠粘劑。

按照ISO 6502標準，對硫化特性進行了研究。結果表明，與Байпрен-611相比，提高Денка М-40橡膠的結晶速度，會大幅度增大膠料硫化的扭矩和延長硫化時間。在一系列丁腈橡膠中，ПБНК粉末橡膠與眾同不同，含有此種粉末橡膠的膠料的扭矩值較低。

此外，Денка М-40橡膠的硫化膠的拉伸強度比Байпрен-611橡膠要高27%，通過提高粘合薄膜的內(nèi)聚強度，上述現(xiàn)象良好地反映在膠接強度上。這樣，定伸應力增大50%，相對伸長率減小40%。

為了研究試驗用膠粘劑的粘合能力，制備了模仿膠布制品中粘合行為的試樣。測定了ГБНК橡膠與以СКН-3膠料擦膠的芳族聚酰胺簾布之間的粘接強度，以及ГБНК橡膠與丁腈橡膠СКН-3橡膠之間的粘接強度（表1）。

“ГБНК橡膠+擦膠簾布”標準試樣的粘接強度指標，實際上處在同一水平線上。這和試驗時試樣的“橡膠-浸膠簾線”界面（橡膠簾布系統(tǒng)的薄弱處）上發(fā)生了破壞現(xiàn)象有關。根據(jù)試驗（剝離“ГБНК橡膠+СКИ-3橡膠”試樣）結果判斷，含有СКН-ПВХ橡膠的膠粘劑能確保獲得的粘接強度。可以推斷，所研究的膠粘劑粘合性能得以提高的原因是，氯丁橡膠和丁腈橡膠相互作用（生成腈基離子）時形成了補充化學鍵。

含有Денка М-40橡膠的膠粘劑，能把標準試樣的粘接強度提高20%~60%，這全靠將它與丁腈橡膠并用的結果。

為制造可在高溫下使用的制品，應該使用耐熱性相當高的膠粘劑。眾所周知，硫醇調(diào)節(jié)型氯丁橡膠屬于耐熱性橡膠。為了研制能在90~125 ℃高溫條件下長期工作的膠布制品用膠粘劑，對Байпрен-611、Денка М-40和Денка А-90氯丁橡膠（硫醇調(diào)節(jié)型，高結晶速度）的耐高溫性能進行了試驗。試驗結果表明，在耐熱老化性方面，Байтрен-611氯丁橡膠比硫醇調(diào)節(jié)型氯丁橡膠Денка А-90和聚合物分子鏈結構規(guī)整性較好的Денка М-40差得多（見表2）。由于Денка А-90橡膠的結晶度高，以它為基礎的粘合膠料在溶劑中不易溶解，但是，使用含有CKH-26-ПВХ的粘合膠料，在保持其相當高的耐熱老化性的前提下，即可彌補這一不足之處。

根據(jù)在Те н зом е т р 2020-SC型拉力試驗機（于溫度為70、100和125 ℃的保溫箱里）上測得的橡膠力學性能試驗結果，評估了氯丁橡膠的耐熱性（見圖1）。看來，在所研究的橡膠中，Байпрен-611橡膠的耐熱性。

使用在石油介質(zhì)中工作的膠布制品（由氯丁膠粘劑把橡膠件和膠布件拼裝起來）時發(fā)現(xiàn)，拼接處是薄弱的部位。這是因為氯丁橡膠在耐油和耐汽油性方面略遜于丁腈橡膠。為了評估膠粘劑的耐腐蝕性，研究了石油、Нефрас和Л-02-04柴油對所研究的粘合膠料硫化膠在72 h內(nèi)溫度為20 ℃時的溶脹度的影響（見圖2）。

所研究的橡膠的耐腐蝕性按下列順序遞減：Денка А-90，Денка М-40+СКН-ПВХ（并用），Денка М-40，Байпрен-611。

使用以幾種橡膠并用的試驗用膠粘劑，對其標準試樣進行試驗。結果表明，使用含有高結晶橡膠的CKH-26-ПВХ-30膠料，將導致不同橡膠間的粘接強度大大提高（見表3）。

三種橡膠并用，實際上并不會改變粘接強度，而是仍然保持其相當高的水平。在考慮工藝指標（粘合膠料的溶解度，膠粘劑干燥的時間）和技術指標（耐熱性、粘附指標）時，將三種橡膠（Денка М-40+ДенкаА-90+CKH-26-ПВХ-30）并用是的方案。借助于Matlab和Table Curve 3D的程序，確定了膠粘劑中幾種橡膠的比例。根據(jù)標準試樣中БНКС-40 AMH橡膠與擦膠簾布以及СКИ-3橡膠之間粘接強度的分析結果，確定了膠粘劑中幾種橡膠的并用比例。結果證明，所研究的橡膠彼此間表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應。以橡膠并用為主的膠粘劑在平均質(zhì)量和定量比的前提下，幾種橡膠并用的膠粘劑的粘附活性（見圖3）。

以上研究表明了丁腈橡膠與氯化聚乙烯的共聚物和硫醇調(diào)節(jié)型具有不同結晶度的氯丁橡膠共混，并將它用作膠布制品用膠粘劑的合理性。[責任編輯：張啟躍]