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              1. 技術資料

                聚氯乙烯(CPVC)粘接方法

                —、聚氯乙烯的性能及用途

                聚氯乙烯(CPVC)是一種使用較早,世界上產量較大的塑料品種之一,是有發展前途的合成樹脂。聚氯乙烯樹脂由氯乙烯單體經聚合而成。它是一種線形聚合物,具有一定的強度(對塑料而言)的熱塑性材料。進行加工時若在配方中加入不同量的增塑劑、穩定劑及填充劑等,則可制成各種形式的碩質或軟質制品。所以在制品中分為硬質聚氯乙烯和軟質聚氯乙烯兩類。

                聚氯乙烯分子中有氯原子(這與聚乙烯不同),由于C-Cl鍵的偶極影響,所以聚氯乙烯的極性、硬度和剛性比聚乙烯大,介電常數、介電損耗較高。一直到玻璃化溫度(80℃)時,電性能仍沒有變化,這證明聚氯乙烯的偶極是很穩定的,能耐酸和堿的侵蝕,又因為分子中合有大量的氯,使其具有一定的阻燃性,但當加入增塑劑后,則會降低阻燃性。

                硬質聚氯乙烯密度為1.38~1.43g/cm3,約為鋼的1/5, 它的化學穩定性比較理想,故廣泛用于制造各種化工設備、管道、容器、設備和貯槽內襯,在輸送和貯存腐蝕性氣體、液體時,特別在回收酸堿和處理的烷烴工廠中,用作防腐蝕材料。又田為它具有良好的耐氣侯性,常用作建筑材料,包括上下水道、廢水管、防火或阻火的簡架,以及制作各種地板及墻壁材料等。

                軟質聚氯乙烯廣泛用作電器絕緣材料、電線的絕緣層、電線和電線的襯套等。在交通運輸方面,聚氯乙烯人造革廣泛用作椅墊、防雨布。日常生活用品方面。人造革制作各種皮箱、沙發、辦公用品、家具等。聚氯乙烯薄膜在工業、農業上更有廣泛用途,如化肥農藥包裝袋、農用薄膜等。

                二、聚氯乙烯的粘接方法

                聚氯乙烯自身的粘接大多采用熔融粘接、溶劑粘接和膠接劑粘接。聚氯乙烯塑料有硬質聚氯乙烯和軟質聚氯乙烯之分,其粘按的方法分別敘述如下。

                (一)硬質聚氯乙烯的粘接

                1.摩擦粘接----用摩擦速度約91.2m/min,摩擦面的壓力大約444.8N,持摩擦溫度上升到l50~200℃時才能熔融粘接。

                2.熔融粘接---多采用于片、板的粘接,熔融時用硬質或軟質的聚氯乙烯焊條,焊接時需承受的壓力約為0.15MPa。熔接所用設備一般有空氣壓縮機、焊槍和調節熱氣溫度的調壓器。

                3.溶劑粘接----使用溶劑膠粘劑時,為了防止由于溶劑引起的脆化或龜裂,應混入溶解度參數值較小的溶劑,或溶有聚氯乙烯的涂料粘接劑

                實例一:

                二噁烷,20(重量份)

                甲醇,12

                甲乙酮,60

                苯二甲酸二辛酯(增塑劑),3

                冰醋酸(非溶劑),2

                異二縮二丙酮,3

                該種溶劑膠粘劑可以單獨使用,也可溶解入PVC或氯乙烯-醋酸乙烯共聚物,以提高粘度。粗糙粘接頂也可用此法粘接。若將甲基異丁基甲酮代替甲乙酮效果則更好。配方中加入苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑別是為使粘接部位有一定的柔軟性。加入冰醋酸則可提高粘接部位的沖擊強度。

                實例二:

                聚氯乙烯樹脂,100(重量份)

                四氫呋喃,100

                甲乙酮,200

                有機錫穩定劑,1.5

                苯二甲酸二辛酯,20

                甲基異丁基甲酮,25

                用于硬聚氯乙烯制品的粘接。

                實例三:

                氯乙烯樹脂粉,20~25g

                環已酮,100 8

                實例四:

                聚氯乙烯樹脂,5(重量份)

                環已酮,50

                四氫呋喃,50

                二氯乙院,60~80

                過氯乙烯樹脂,20

                4.粘接劑劑接
                硬質聚氯乙烯粘接使用的粘粘劑一般是:環氧樹脂、丁腈膠/酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯類、不飽和聚酯等膠粘劑。使用丙烯酸酯類時,在粘接前為了除去表面的不純物,可用低沸點石腦油洗凈。在使用聚氨酯膠或丙烯酸酯類新光301膠粘劑時,室溫或60℃下固化4h即可,粘接強度超過材料本身。
                (三)軟質聚乙烯的粘接
                軟質聚氯乙烯的粘接,常常采用加熱封口、溶劑粘接、膠粘劑粘接等方法。
                1.加熱封口
                主要用于對薄膜的粘接,常采用條密封器、高頻密封器等。
                2.溶劑粘接
                上述用于硬質聚氯乙烯粘接的溶劑膠粘劑均可用薄膜、片材、人造革等軟質聚氯乙烯制品的粘接。
                常用溶劑有:四氫映哺、甲乙酮、甲異丁酮、環己酮。
                對聚氯乙烯薄膜常用膠粘劑配方實例如下。
                實例一:
                二氯甲烷,100(重量份)
                二氯乙烷,l00
                過氯乙烯樹脂脂,320~350
                四氫呋喃,60~80
                實例二:
                四氫呋喃,50(重量份)
                環己酮 24
                二氯乙烷 12
                鄰苯二甲酸二辛酯 6
                聚氯乙烯薄膜碎片,8
                先將以上三種溶劑混合攪拌后再將苯二甲酸二辛酯和聚氯乙烯薄膜碎片投人攪拌至呈透明膠體即可。
                實例三:
                聚氯乙烯樹脂(中分子量)
                100(重量份)
                四氫呋喃 100
                甲乙酮 200
                月桂酸二丁基錫 1.5
                鄰苯二甲酸二辛酯 20
                甲基異丁基甲酮 25
                實例四:
                環己酮 90(重量份)
                聚氯乙烯 10
                實例六:
                醋酸丁酯 31
                丙酮 28
                甲苯 26
                過氯乙烯樹脂 15
                3. 膠粘劑粘接
                采用膠粘劑粘接軟聚氯乙烯制品時,必須注意以下幾點:
                ①軟質聚氯乙烯制品中含有增塑劑,這些增塑劑會遷移到粘接表面上,所以不能采用可溶解增塑劑的溶劑。
                ②軟質聚氯乙烯制品粘接前必須將粘接面進行表面處理,因為欽質聚氯乙烯制品的粘接面上,滲出有增塑劑、穩定劑、顏料等添加劑。這些添加劑均妨礙粘接,必須用溶劑清洗表面。對薄片、人造革等較厚的軟制品常用甲乙酮等聚氯乙烯的溶劑清洗。為了防止薄膜的卷縮,則可用聚氯乙烯的非溶劑擦洗處理。
                ③有些片材和入造革為了提高表面的光澤而進行表面涂覆(涂覆劑常用丙烯酸樹脂、聚氨酯、尼龍6等),對于這類產品再用聚氯乙烯的膠粘劑就不行丁,所以在粘接前必須用溶劑(如用甲乙酮等)擦洗或者進行拋光將涂層除去。
                ④氯丁橡膠能熔解增塑劑所以不能應用于軟質聚氯乙烯的粘接,若將氯丁橡膠用甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚減少氯丁橡膠膠和聚氯乙烯的不相容性即可使用。
                ⑤增塑劑把膠粘劑中的不純物質帶入聚氯乙烯制品中,再經光的作用則成為發生制品污染的原因。而腈橡膠能防止聚氯乙烯中增塑劑的遷移,所以軟質聚氯乙烯粘按時廣泛應丁腈橡膠系膠粘劑。
                軟質聚氯乙烯的膠粘劑粘接,一般應用聚乙烯-醋酸乙烯,丁腈橡膠-酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂-環氧樹脂、環氧樹脂-聚氨酯等膠粘劑。
                (三)聚氯乙烯和金屬及其它材料的粘接
                1.聚氯乙稀和橡膠粘接
                實例一:軟質聚氯乙烯塑料鞋、拖鞋的鞋幫和硫化橡膠鞋底的粘接
                粘接時用兩液型和一液型的膠粘劑。兩液型是以甲基丙烯酸甲酯接枝的氯丁橡膠為底膠,以添加了異氰酸酯的氯丁橡膠或者天然橡膠為膠粘劑。一液型是用甲基丙烯酸甲酯接枝了的氯丁橡膠和異氰酸酯直接混合物為膠粘劑。
                實例二:聚氯乙烯薄膜和橡膠粕接時,用下列配方:
                合成橡膠,5g
                硫,2g
                乙基乙酰乙酸酯,50mg
                醋酸乙酯,1000mg
                用以上溶液涂覆、干燥。
                2.聚氯乙烯人造革的粘接
                對于同種聚氯乙烯人造革的粘接:使用丁腈橡膠-酚醛樹脂膠粘劑或甲基丙烯酸甲酯接枝共聚的氯丁橡膠膠粘劑。若人造革粘接面是圓曲面,為了提高膠粘劑的粘接性能可采
                用以下兩種方法:
                ①先將丁腈橡膠-酚醛樹脂膠粘劑涂覆1~2次,使其完全干燥,在粘接前用甲乙酮或甲基異丁基甲酮把表面弄濕再涂膠粘劑,而且對粘接面加以適當的壓力o
                ②對聚氯乙烯人造革進行表面處理,即用紅外線燈或加熱噴槍使粘接面軟化后涂膠粘劑,并給予粘接面以適當的壓力。
                對于用布增強的人造革的粘接,可用丁腈橡膠或氯丁橡膠的乳膠涂在布上,然后干燥到透明加壓數小時即可,但必須將氣泡趕盡。
                3.聚氯乙烯薄膜和尼龍織物或聚酯織物的粘接,粘接可用聚氯乙烯樹脂、甲乙酮、鄰苯二甲酸二辛酯、4-苯基異氰酸酯溶液。
                4.聚氯乙烯和金屬的粘接
                聚氯乙烯和鋼板復合,聚氯乙烯和鋁復合,聚氯乙烯和鐵絲復合用放粘劑為
                氯乙烯-醋酸乙烯-無水順丁烯二酸酐三元共聚物的溶液或者丁腈橡膠-酚醛樹脂膠粘劑、改性環氧樹脂膠粘劑等。
                實例—:聚氯乙烯薄膜與鋼板的粘接
                氯乙烯-醋酸乙烯-順丁烯二酸酐三元共聚樹脂,100(重量份)
                混合溶劑,40~570(丙酮:甲苯:環己酮:醋酸丁酯=5:5:3:3)
                膠層厚度約15~25μm,在165~180℃活化,用輥壓復合壓力0.4~0.9MPa,鋼板須預處理,粘接剝離強度≥0.2kgf/cm。
                實例二:聚氯乙烯與金屬的粘接
                使用改性環氧樹脂膠粘劑,配方如下:
                E-51,100(重量份)
                聚氯乙烯,3
                苯二甲酸二辛酯,3
                環己酮,55
                甲苯,34
                多乙烯多胺,1.6
                5.聚氯乙烯薄膜和膠合板的貼合
                常用膠粘劑有:乙烯-丙烯鞍共聚乳膠、乳膠、乙烯-醋酸乙烯乳膠。
                薄膜前處理:聚氯乙烯薄膜粘接面用醇類溶劑除去油污等。
                涂布器具:毛刷、上膠輥
                涂布量120~150g/m2
                壓力:0.1MPa
                加壓時間:16~20hr
                溫度:15℃以上(特別在冬季低溫時應更加注意)
                放置于燥時間:兩天
                6.聚氯乙烯和木材、纖維板、酚醛樹脂的粘接
                使用的膠粘劑:丁腈橡膠-酚醛樹脂、過氯乙烯-酚醛樹酯
                7.聚氯乙烯地面材料和混凝土基材粘接
                聚氯乙烯塑料是應用較廣的地面材料,無論是軟質還是半硬質的、卷材或者塊材,與混凝土基材粘按時常選用合成橡膠放粘劑,如氯丁膠或丁苯乳膠等。當在潮濕基樹上粘貼時,常選用環氧煤焦油或環氧聚硫膠粘劑
                實例一:
                通用型氯丁膠 100(重量份)
                氧化鎂 8
                氧化鋅 5
                叔丁酚醛樹脂 100
                醋酸乙酯 321.4
                汽油 163.6
                實例二:
                通用型氯丁膠 100
                氧化鋅 10
                氧化鎂 8
                防老劑D 2
                碳酸鈣 100
                汽油 136
                醋酸乙酯 272
                實例三:
                10#石油瀝青 100
                30#石油瀝青 100
                滑石粉 40(取硫化橡膠1份溶于30份苯-汽油的混合溶劑中)


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