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聚氯乙烯(CPVC)粘接方法

聚氯乙烯

、聚氯乙烯的性能及用途

聚氯乙烯(CPVC)是一种使用较早,世界上产量较大的塑料品种之一,是有发展前途的合成树脂。聚氯乙烯树脂由氯乙烯单体经聚合而成。它是一种线形聚合物,具有一定的强度(对塑料而言)的热塑性材料。进行加工时若在配方中加入不同量的增塑剂、稳定剂及填充剂等,则可制成各种形式的硕质或软质制品。所以在制品中分为硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯两类。

聚氯乙烯分子中有氯原子(这与聚乙烯不同),由于C-Cl键的偶极影响,所以聚氯乙烯的极性、硬度和刚性比聚乙烯大,介电常数、介电损耗较高。一直到玻璃化温度(80℃)时,电性能仍没有变化,这证明聚氯乙烯的偶极是很稳定的,能耐酸和碱的侵蚀,又因为分子中合有大量的氯,使其具有一定的阻燃性,但当加入增塑剂后,则会降低阻燃性。

硬质聚氯乙烯密度为1.38~1.43g/cm3,约为钢的1/5, 它的化学稳定性比较理想,故广泛用于制造各种化工设备、管道、容器、设备和贮槽内衬,在输送和贮存腐蚀性气体、液体时,特别在回收酸碱和处理的烷烃工厂中,用作防腐蚀材料。又田为它具有良好的耐气侯性,常用作建筑材料,包括上下水道、废水管、防火或阻火的简架,以及制作各种地板及墙壁材料等。

软质聚氯乙烯广泛用作电器绝缘材料、电线的绝缘层、电线和电线的衬套等。在交通运输方面,聚氯乙烯人造革广泛用作椅垫、防雨布。日常生活用品方面。人造革制作各种皮箱、沙发、办公用品、家具等。聚氯乙烯薄膜在工业、农业上更有广泛用途,如化肥农药包装袋、农用薄膜等。

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、溶剂粘接和胶接剂粘接。聚氯乙烯塑料有硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯之分,其粘按的方法分别叙述如下。

(一)硬质聚氯乙烯的粘接

1.摩擦粘接----用摩擦速度约91.2m/min,摩擦面的压力大约444.8N,持摩擦温度上升到l50~200℃时才能熔融粘接。

2.熔融粘接---多采用于片、板的粘接,熔融时用硬质或软质的聚氯乙烯焊条,焊接时需承受的压力约为0.15MPa。熔接所用设备一般有空气压缩机、焊枪和调节热气温度的调压器。

3.溶剂粘接----使用溶剂胶粘剂时,为了防止由于溶剂引起的脆化或龟裂,应混入溶解度参数值较小的溶剂,或溶有聚氯乙烯的涂料粘接剂

实例一:

二噁烷,20(重量份)

甲醇,12

甲乙酮,60

苯二甲酸二辛酯(增塑剂),3

冰醋酸(非溶剂),2

异二缩二丙酮,3

该种溶剂胶粘剂可以单独使用,也可溶解入PVC或氯乙烯-醋酸乙烯共聚物,以提高粘度。粗糙粘接顶也可用此法粘接。若将甲基异丁基甲酮代替甲乙酮效果则更好。配方中加入苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑别是为使粘接部位有一定的柔软性。加入冰醋酸则可提高粘接部位的冲击强度。

实例二:

聚氯乙烯树脂,100(重量份)

四氢呋喃,100

甲乙酮,200

有机锡稳定剂,1.5

苯二甲酸二辛酯,20

甲基异丁基甲酮,25

用于硬聚氯乙烯制品的粘接。

实例三:

氯乙烯树脂粉,20~25g

环已酮,100 8

实例四:

聚氯乙烯树脂,5(重量份)

环已酮,50

四氢呋喃,50

二氯乙院,60~80

过氯乙烯树脂,20

4.粘接剂剂接
硬质聚氯乙烯粘接使用的粘粘剂一般是:环氧树脂、丁腈胶/酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸酯类、不饱和聚酯等胶粘剂。使用丙烯酸酯类时,在粘接前为了除去表面的不纯物,可用低沸点石脑油洗净。在使用聚氨酯胶或丙烯酸酯类新光301胶粘剂时,室温或60℃下固化4h即可,粘接强度超过材料本身。
()软质聚乙烯的粘接
软质聚氯乙烯的粘接,常常采用加热封口、溶剂粘接、胶粘剂粘接等方法。
1.加热封口
主要用于对薄膜的粘接,常采用条密封器、高频密封器等。
2.溶剂粘接
上述用于硬质聚氯乙烯粘接的溶剂胶粘剂均可用薄膜、片材、人造革等软质聚氯乙烯制品的粘接。
常用溶剂有:四氢映哺、甲乙酮、甲异丁酮、环己酮。
对聚氯乙烯薄膜常用胶粘剂配方实例如下。
实例一:
二氯甲烷,100(重量份)
二氯乙烷,l00
过氯乙烯树脂脂,320~350
四氢呋喃,60~80
实例二:
四氢呋喃,50(重量份)
环己酮 24
二氯乙烷 12
邻苯二甲酸二辛酯 6
聚氯乙烯薄膜碎片,8
先将以上三种溶剂混合搅拌后再将苯二甲酸二辛酯和聚氯乙烯薄膜碎片投人搅拌至呈透明胶体即可。
实例三:
聚氯乙烯树脂(中分子量)
100(重量份)
四氢呋喃 100
甲乙酮 200
月桂酸二丁基锡 1.5
邻苯二甲酸二辛酯 20
甲基异丁基甲酮 25

实例四:
环己酮 90(重量份)
聚氯乙烯 10
实例六:
醋酸丁酯 31
丙酮 28
甲苯 26
过氯乙烯树脂 15
3. 胶粘剂粘接
采用胶粘剂粘接软聚氯乙烯制品时,必须注意以下几点:
①软质聚氯乙烯制品中含有增塑剂,这些增塑剂会迁移到粘接表面上,所以不能采用可溶解增塑剂的溶剂。
②软质聚氯乙烯制品粘接前必须将粘接面进行表面处理,因为钦质聚氯乙烯制品的粘接面上,渗出有增塑剂、稳定剂、颜料等添加剂。这些添加剂均妨碍粘接,必须用溶剂清洗表面。对薄片、人造革等较厚的软制品常用甲乙酮等聚氯乙烯的溶剂清洗。为了防止薄膜的卷缩,则可用聚氯乙烯的非溶剂擦洗处理。
③有些片材和入造革为了提高表面的光泽而进行表面涂覆(涂覆剂常用丙烯酸树脂、聚氨酯、尼龙6等),对于这类产品再用聚氯乙烯的胶粘剂就不行丁,所以在粘接前必须用溶剂(如用甲乙酮等)擦洗或者进行抛光将涂层除去。
④氯丁橡胶能熔解增塑剂所以不能应用于软质聚氯乙烯的粘接,若将氯丁橡胶用甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚减少氯丁橡胶胶和聚氯乙烯的不相容性即可使用。
⑤增塑剂把胶粘剂中的不纯物质带入聚氯乙烯制品中,再经光的作用则成为发生制品污染的原因。而腈橡胶能防止聚氯乙烯中增塑剂的迁移,所以软质聚氯乙烯粘按时广泛应丁腈橡胶系胶粘剂。
软质聚氯乙烯的胶粘剂粘接,一般应用聚乙烯-醋酸乙烯,丁腈橡胶-酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂-环氧树脂、环氧树脂-聚氨酯等胶粘剂。
()聚氯乙烯和金属及其它材料的粘接
1.聚氯乙稀和橡胶粘接
实例一:软质聚氯乙烯塑料鞋、拖鞋的鞋帮和硫化橡胶鞋底的粘接
粘接时用两液型和一液型的胶粘剂。两液型是以甲基丙烯酸甲酯接枝的氯丁橡胶为底胶,以添加了异氰酸酯的氯丁橡胶或者天然橡胶为胶粘剂。一液型是用甲基丙烯酸甲酯接枝了的氯丁橡胶和异氰酸酯直接混合物为胶粘剂。
实例二:聚氯乙烯薄膜和橡胶粕接时,用下列配方:
合成橡胶,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
对于同种聚氯乙烯人造革的粘接:使用丁腈橡胶-酚醛树脂胶粘剂或甲基丙烯酸甲酯接枝共聚的氯丁橡胶胶粘剂。若人造革粘接面是圆曲面,为了提高胶粘剂的粘接性能可采
用以下两种方法:
①先将丁腈橡胶-酚醛树脂胶粘剂涂覆1~2次,使其完全干燥,在粘接前用甲乙酮或甲基异丁基甲酮把表面弄湿再涂胶粘剂,而且对粘接面加以适当的压力o
②对聚氯乙烯人造革进行表面处理,即用红外线灯或加热喷枪使粘接面软化后涂胶粘剂,并给予粘接面以适当的压力。
对于用布增强的人造革的粘接,可用丁腈橡胶或氯丁橡胶的乳胶涂在布上,然后干燥到透明加压数小时即可,但必须将气泡赶尽。
3.聚氯乙烯薄膜和尼龙织物或聚酯织物的粘接,粘接可用聚氯乙烯树脂、甲乙酮、邻苯二甲酸二辛酯、4-苯基异氰酸酯溶液。
4.聚氯乙烯和金属的粘接
聚氯乙烯和钢板复合,聚氯乙烯和铝复合,聚氯乙烯和铁丝复合用放粘剂为
氯乙烯-醋酸乙烯-无水顺丁烯二酸酐三元共聚物的溶液或者丁腈橡胶-酚醛树脂胶粘剂、改性环氧树脂胶粘剂等。
实例—:聚氯乙烯薄膜与钢板的粘接

氯乙烯-醋酸乙烯-顺丁烯二酸酐三元共聚树脂,100(重量份)
混合溶剂,40~570(丙酮:甲苯:环己酮:醋酸丁酯=5:5:3:3)
胶层厚度约15~25μm,在165~180℃活化,用辊压复合压力0.4~0.9MPa,钢板须预处理,粘接剥离强度≥0.2kgf/cm。
实例二:聚氯乙烯与金属的粘接
使用改性环氧树脂胶粘剂,配方如下:
E-51,100(重量份)
聚氯乙烯,3
苯二甲酸二辛酯,3
环己酮,55
甲苯,34
多乙烯多胺,1.6
5.聚氯乙烯薄膜和胶合板的贴合
常用胶粘剂有:乙烯-丙烯鞍共聚乳胶、乳胶、乙烯-醋酸乙烯乳胶。
薄膜前处理:聚氯乙烯薄膜粘接面用醇类溶剂除去油污等。
涂布器具:毛刷、上胶辊
涂布量120~150g/m2
压力:0.1MPa
加压时间:16~20hr
温度:15℃以上(特别在冬季低温时应更加注意)
放置于燥时间:两天
6.聚氯乙烯和木材、纤维板、酚醛树脂的粘接
使用的胶粘剂:丁腈橡胶-酚醛树脂、过氯乙烯-酚醛树酯
7.聚氯乙烯地面材料和混凝土基材粘接
聚氯乙烯塑料是应用较广的地面材料,无论是软质还是半硬质的、卷材或者块材,与混凝土基材粘按时常选用合成橡胶放粘剂,如氯丁胶或丁苯乳胶等。当在潮湿基树上粘贴时,常选用环氧煤焦油或环氧聚硫胶粘剂
实例一:
通用型氯丁胶 100(重量份)
氧化镁 8
氧化锌 5
叔丁酚醛树脂 100
醋酸乙酯 321.4
汽油 163.6
实例二:
通用型氯丁胶 100
氧化锌 10
氧化镁 8
防老剂D 2
碳酸钙 100
汽油 136
醋酸乙酯 272
实例三:
10#石油沥青 100
30#石油沥青 100
滑石粉 40(取硫化橡胶1份溶于30份苯-汽油的混合溶剂中)

 


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