氯丁膠粘劑的現(xiàn)狀與展望

    氯丁膠粘劑由于性優(yōu)價廉，用途廣泛，適用性強，自上世紀50年代問世以來發(fā)展很快，長期雄居溶劑型橡膠膠粘劑之首。只在80年代以后才有所減慢，其原因是溶劑的毒害性和易燃性，人們擔心膠粘劑的危害和安全，國外早已限制。而一些發(fā)展中國家，如中國直到2002年7月才對氯丁膠粘劑的有害物質進行限量。 

    隨著國家環(huán)保法規(guī)日趨嚴格和人們環(huán)保意識日益增強，溶劑型氯丁膠粘劑的出路何在?非常有必要分析研究氯丁膠粘劑的現(xiàn)狀和發(fā)展方向。 

    1氯丁膠粘劑的現(xiàn)狀 

    1.1環(huán)保理念引領氯丁膠粘劑發(fā)展 

    在國家實施GB18583-2001強制性標準之前，溶劑型氯丁膠粘劑的有害物質含量處于失控狀態(tài)，中毒甚至死亡事故時有發(fā)生。從2002年7月1日標準實施之后，有規(guī)可循，生產企業(yè)有了約束，不再像過去那樣為所欲為。從無控到有控無疑是一很大進步。 

    應當明確，達到GB18583-2001標準的氯丁膠粘劑僅是市場最低準人限，并非環(huán)保達標。順應環(huán)保潮流，出現(xiàn)了無“三苯”氯丁膠，似乎是環(huán)保型，其實不然，無“三苯”并不一定都無害，未必完全符合環(huán)保要求。須知環(huán)保型膠粘劑應是既對人體無毒害，又對環(huán)境無污染，二者兼?zhèn)洳琶�符其實。至于綠色膠粘劑標準更高，絕對不能隨便冠用。 

    中國已有少數(shù)企業(yè)開發(fā)出環(huán)境標志氯丁膠粘劑，粘接效果也不錯。環(huán)境標志產品認證技術要求(HBC18-2003)(粘合劑)對有害物質限量更為嚴格，生產過程中不得添加苯、甲苯、二甲苯、鹵代烴等有毒有機溶劑。可是這種環(huán)保型氯丁膠粘劑，因其價格較高，而是叫好不叫座。 

    1.2達標與保質未能并行不悖 

    所謂達標是指達到GB18583-2001標準，保質就是性能符合HG/T3738-2004《溶劑型多用途氯丁橡膠膠粘劑》標準要求。由于GB18583標準僅規(guī)定了有害物質限量，卻無粘接性能要求，單純達標并不困難，但粘接性能低下，市場不會認可。達標和保質理應并駕齊驅，并無難度，而成本升高和防凍性變差則是制約瓶頸，致使有些企業(yè)借GB18583標準未對氯化溶劑限制的可乘之機，大量使用低質、廉價的1,2一二氯乙烷，檢測雖符合標準，但毒性很大，實際上則是“三苯”達標的毒性轉移，危害不容小覷。有的每噸膠粘劑中1,2一二氯乙烷的用量竟高達300-400kg，大感驚愕。GB19340-2003《鞋和箱包用膠粘劑》標準，對鹵代烴總量和正己烷用量做了較嚴格的規(guī)定，可參照執(zhí)行。 

    目前溶劑型氯丁膠粘劑的質量問題較大，一些企業(yè)為了降成本，仍然使用國家明令禁止的苯或混合苯作為制膠溶劑，苯量超標嚴重，從幾倍至七十多倍，與國家標準完全相悖。 

    有人覺得，達到GB18583標準的氯丁膠粘劑應用性能不良，其實并不意味達標膠的粘接性能就差，只是固含量稍高些，而防凍性確實不如含混合苯的氯丁膠粘劑。我們的實驗結果便是鮮明例證。對市售的低價、低固含量的溶劑型氯丁膠粘劑實測固含量為16.8%，含混合苯45%、溶劑油>35%，粘接三層膠合板，涂膠后晾置1Omin,疊合錘壓后，用勁力冊不開或板破壞，在一25℃冰柜內放置7d不凍。而達到上述不達標膠的粘接性能，達標膠且含10%的1,2一二氯乙烷，固含量須為18.5%，低于一14℃就凍結;不含氯化溶劑的達標膠，固含量則需20%，凍結 

    溫度一1190;環(huán)境標志膠固含量要達23%，凍結溫度一9℃。 

    客觀而言，苯類溶劑是氯丁橡膠綜合性能最好的溶劑，尚無其他溶劑可與之相媲美，但因苯為致癌物質，毒害極大，絕對不能再用苯作溶劑。甲苯毒性稍小，也只能限量使用，在美國和歐州的法規(guī)中，其用量不超過5%。 

    1.3產最減少并不意味會被淘汰 

    溶劑型氯丁膠粘劑國內外的產量都在逐年減少(見表1)，這很正常，因為被SBS膠粘劑和白乳膠代替了一部分。

氯丁膠粘劑年產量

    迄今為止，與溶劑型氯丁膠粘劑同等性能的替代膠粘劑尚未出現(xiàn)，盡管SBS膠粘劑代替了少部分氯丁膠粘劑，但因耐久性差的軟肋，不可能完全替代。并且國內水性氯丁膠粘劑性能提高到實用階段需時久遠，即使到了那一天，溶劑型氯丁膠粘劑還會與水性氯丁膠粘劑長期共存，競相爭輝。 

    市場經濟是優(yōu)勝劣汰，溶劑型氯丁膠粘劑性能上乘，價格較廉，何談被淘汰，更不會消亡。獨具的優(yōu)點是粘性保持期長，室溫固化快速，強度發(fā)展迅速，剪切強度高(見表2)，柔韌性好，耐溫一4O℃-80℃(177℃)，耐久性好(室內使用1020年，室外3-5年)。用途廣泛，可粘接多種材料。

氯丁膠粘劑剪切強度

    溶劑型氯丁膠粘劑只要將溶劑的環(huán)保壓力，當新的發(fā)展契機，另辟蹊徑，環(huán)境友好，提升性能，被淘汰總是在所可免，老樹還會開新花。 

    1.4低質低價惡性競爭嚴重 

    近兩年來，原油價格扶搖直上，化工原料漲勢兇猛，致使低檔氯丁膠粘劑在市場上泛濫，低質、有毒、味大、假冒的產品屢見不鮮。有的劣質產品竟打著“環(huán)�！敝�名蒙騙消費者。本來溶劑漲價幅度很大，膠粘劑適當升點價理所當然，令人不解的是個別產品卻還降價。不難推想，如不降低固含量，不使用高毒、廉價的溶劑，怎會生產出低價產品。 

    低價位競爭是互相傾壓、兩敗俱傷的惡性競爭，破壞了正常的市場秩序，使更多的企業(yè)卷人激烈的低端市場拼殺，其結果是嚴重地阻礙了氯丁膠粘劑的發(fā)展。 

    1.5生產技術正在推陳出新 

    氯丁膠粘劑的生產多為中小企業(yè)，大多數(shù)是作坊式廠家，仍然沿用上世紀80年代的制造方法，配方陳舊、工藝落后、設備簡陋、能耗過高、效率很低、質量低下�；�本上是同質化、仿制化、低檔化。無論是煉膠法，還是直溶法，多數(shù)采用一次加料法，看起來省事方便，實際上費時耗能，還影響產品質量。傳統(tǒng)工藝所用溶劑主要是苯類，一次加料法顯不出弊端。但按GB18583標準要求甲苯用量每噸膠液小于200kg，其余要用醋酸乙醋、環(huán)己烷、丁酮、丙酮、溶劑汽油等。從成本考慮，溶劑汽油所占比例較大，還因循守舊老工藝方法，必然是氯丁橡膠溶解速度慢、溶解時間長、溶解效果差。尤其是低溫的冬春季節(jié)，間題更大，生產的氯丁膠粘劑粘接效果不佳，貯存穩(wěn)定性變差，究其原因是氯丁橡膠沒有徹底溶解。 

    令人欣慰的是，最近幾年一些企業(yè)上了規(guī)模，生產環(huán)境和工藝技術都有了很大改進。山東一家以氯丁膠粘劑為主的膠業(yè)公司，廠區(qū)綠樹成蔭，廠房高大寬敞，通風良好。攪拌釜帶有回流冷凝裝置，沒有溶劑揮發(fā)逸散，采用管道泵送計量加溶劑，制得的膠粘劑出料直接泵入貯罐，以灌裝機半自動化灌裝，整個廠房除了在投人氯丁膠料時刻，正常運轉時幾乎聞不到氣味，基本上是清潔生產。 

    另外，廣東、深圳、成都等省市的氯丁膠粘劑生產企業(yè)多數(shù)采用高速剪切法生產技術，溶解快速，時間縮短，僅需4-5h，效率很高。

    1.6水性氮丁膠與國外差距顯著 

    氯丁膠乳自上世紀80年代開發(fā)出來，用于水性氯丁膠粘劑獲得圓滿成功。其特點是無毒環(huán)保，不燃安全，節(jié)省資源，代表著氯丁膠粘劑的發(fā)展方向。然而，水性氯丁膠粘劑干燥速度太慢，粘接需要曠時等待，初粘強度也無法與溶劑型相比，抗凍性又差。同時，對于不滲透性材料如金屬、塑料和橡膠等的粘接效果不很理想。國外水性氯丁膠粘劑開發(fā)較早，目前已進人實用階段。國內水性氯丁膠還處于起步階段，性優(yōu)價廉產品問世尚需時日，真正應用更是企盼之中。 

    2氯丁膠粘劑的展望 

    氯丁膠粘劑的發(fā)展也要與時俱進，落實科學發(fā)展觀，立足不懈創(chuàng)新，徹底改進溶劑型氯丁膠粘劑，減少污染，節(jié)約資源，環(huán)境友好。加速開發(fā)水性氯丁膠粘劑，攻克性能難關，盡早產業(yè)化。 

    2.1采用先進生產技術 

    產品優(yōu)質保證離不開先進技術支撐，那些減固增污的配方、質差毒大的原料、費時耗能的工藝、落后簡陋的設備都應摒棄，不要因循守舊。代之而用科學的配方、合格的原料、合理的工藝、適宜的設備�？繙p低固含降本絕不是上策，美國和歐州的氯丁膠粘劑固含量為18%-26%，中國化工行業(yè)標準規(guī)定在18%以上。固含量低于18%,表面上看能降低成本，實際上大量溶劑揮發(fā)造成資源浪費和環(huán)境污染。配方也不可能一成不變，要有靈活性、適應性，中國地域廣大，氣候變化多端，春夏秋冬都用一個配方很不科學，可根據情況將配方做季節(jié)性調整，冬春和夏秋配方有別。所用原材料要立足環(huán)保，應達到相關標準要求。不斷改善工藝方法，優(yōu)化工藝條件，管道化、泵作業(yè)、機灌裝，既能準確可靠與保質，又可減少浪費和污染。溶膠攪拌釜在新建或更換時最好采用高速剪切釜，利用高速剪切和摩擦熱制得的膠質量就是好。 

    2.2銳意創(chuàng)新謀求發(fā)展 

    溶劑型氯丁膠粘劑存在與發(fā)展的關鍵是環(huán)�；�和高性能，達此目的制勝法寶就是創(chuàng)新，創(chuàng)新可使老產品升級換代而成新產品。 

    制約環(huán)保問題的瓶頸主要是溶劑，降低成本的途徑也是溶劑，因為溶劑型氯丁膠粘劑溶劑含量最高(75%-80%)，必須下功夫尋找和擴大使用新溶劑。不久前我們發(fā)現(xiàn)了一種溶劑，揮發(fā)速度適中，低味，無毒環(huán)保，可以代替醋酸乙醋等，價格卻便宜20%-30%，來源不依賴石油。經實際產品使用效果良好。 

    千萬不要輕視助劑的奇妙作用，例如，我們發(fā)現(xiàn)一種增強助劑，用量僅為0.03%，可使達標氯丁膠粘劑的粘接強度明顯增大，每噸膠原材料成本只增加2030元。還有一種著色劑，加量0.01%就使氯丁膠粘劑變成晶瑩靚麗的淡黃色，每噸膠液增加費用巧元多。加入有機金屬化合物作交聯(lián)劑，可提高粘接強度和耐熱性。使用復合型防老劑，能提高耐久性。 

    采用納米技術，如加人0.6%-3%氣相法二氧化硅AEROSIL200，可使氯丁膠粘劑的耐熱性由80℃提高到120℃，同時也有增強作用，但一定要分散均勻。 

    2.3節(jié)能降耗降本增效 

    節(jié)能降耗是消化原材料漲價不利因素的有效方法。傳統(tǒng)生產所用的溶膠釜，一般都沒有冷凝器，設備又不完全密封，攪拌釜時間又長(16-24h)，溶劑揮發(fā)損失較大，既浪費了資源增加成本，又污染了環(huán)境，還會改變組成，影響產品質量。其實裝上一個冷凝器花費并不大，減少揮發(fā)損失很可觀。我們推出一種改進傳統(tǒng)溶膠的新方法，稱為“炯法”，即是在氯丁膠料加人后8-10h基本溶解時，停車密閉過夜，次日開車攪拌0.5-1h后便可檢驗出料。照此辦法可縮短近一半攪拌時間，減少揮發(fā)損失，節(jié)省電耗，實踐證明，卓有成效。另外將多量溶劑汽油在氯丁橡膠溶解后出料前30min加人，既可加速溶解，又能減少揮發(fā)損失。若能采用高速剪切釜，生產周期短，節(jié)能效果很明顯。 

    2.4構建和諧市場氛圍 

    低價位競爭，不僅擾亂了市場的正常秩序，還會給偽劣假冒產品造成可乘之機，損害了多數(shù)企業(yè)的利益，阻礙了高檔產品的發(fā)展。低價位競爭必須休止，和諧的市場ITIR待建立。實現(xiàn)此目標的關鍵是企業(yè)自律，不參與、不迫于、不熱心低價位競爭。此外，質檢部門應加強監(jiān)督檢查，嚴格執(zhí)法查處。 

    2.5加快水性氮丁膠研發(fā) 

    水性氯丁膠粘劑優(yōu)勢凸顯，前景誘人，但初粘J性、耐水性、穩(wěn)定性、防凍性還不如溶劑型氯丁膠粘劑。必須加大研發(fā)力度，自主創(chuàng)新與技術引進相結合，盡快破解干燥速度慢、初粘性差的難題，力爭早日商品化，縮短與發(fā)達國家的差距。 

    2.6貫徹“責任關懷”理念 

    “責任關懷”理念于今年6月份才引人中國，與HSE理念一脈相承，包括安全、環(huán)境和健康方面的自律行為�！柏熑侮P懷”是企業(yè)的更高境界，是企業(yè)能夠生存和發(fā)展的根本出路，惟有做到“責任關懷”，才能減少氯丁膠粘劑對人類健康和生態(tài)環(huán)境的負面影響，才會在激烈競爭中穩(wěn)操勝券。 

    3結語 

    溶劑型氯丁膠粘劑因含有毒易燃的有機溶劑而受到環(huán)保制約，惟一的生路是貫徹實施“責任關懷”理念，真正實現(xiàn)環(huán)境友好，重在創(chuàng)新提高性能，節(jié)能降耗降本增效，不僅可免被淘汰，而且還可能有所發(fā)展。水性氯丁膠粘劑是發(fā)展方向，但目前性能還不盡人意，必須潛心攻關，克難制勝，快出產品，盡早應用。