Dieser Artikel untersucht hauptsächlich MMA, BA und AA als Monomere und diskutiert die Faktoren der Pfropfpolymerisation, wie die Zugabereihenfolge, die Zugabemenge und die Reaktionstemperatur des Initiators und der einzelnen Monomere, um die optimalen Prozessbedingungen für die Pfropfpolymerisation zu ermitteln. Der Kautschuk wird zunächst mastiziert, dann gerührt und in einem Lösungsmittelgemisch bei 70–80 °C gelöst. Anschließend wird der Initiator BPO portionsweise zugegeben. Das erste Monomer, MMA, gelöst in BOP, wird 20 Minuten lang bei 80–90 °C zugegeben, gefolgt von der Zugabe des zweiten Monomers BPO. Nach weiteren 20 Minuten wird das dritte Monomer bei 84–88 °C zugegeben und 45 Minuten lang gerührt. Anschließend wird die Mischung 1,5–2 Stunden lang warmgehalten. So erhält man einen CR/MMA-BA-AA-Dreiwege-Pfropfpolymerisationsklebstoff mit einer höheren Schälfestigkeit als CR/MMA-BA (6,6 kN·m⁻¹).
Schlüsselwörter: Neoprenkleber, Schuhkleber, Mehrkomponenten-Pfropf-Neoprenkleber.
CelluloseetherMCUndHPMCSie weisen gute Dispersions-, Emulgier-, Verdickungs-, Haft-, Filmbildungs- und Wasserretentionseigenschaften auf und besitzen zudem eine ausgezeichnete Wasserlöslichkeit, Oberflächenaktivität, Stabilität und Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln.
Die aktuell entwickelten Hauptprodukte sind MC- und HPMC-Varianten der RT-Serie, deren Typen 50RT (Methylcellulose), 60RT (Hydroxypropylmethylcellulose), 65RT (Hydroxypropylmethylcellulose) und 75RT (Hydroxypropylmethylcellulose) lauten und den Typen Methocel A, E, F und K der DOW Chemical Company entsprechen.
Die Produkte der RT-Serie sind aufgrund ihrer Kohäsion, Suspensionsstabilität und Wasserretention sehr nützliche Zusatzstoffe in Baustoffen. Beispielsweise können sie zu hochwertigen „Keramik-Wand- und Bodenfliesenklebern“ (bekannt als Gummipulver) verarbeitet werden, die bereits im Westbahnhof Peking erfolgreich eingesetzt wurden. Darüber hinaus finden sie Verwendung als Gelelektrolyt in Elektrolytkondensatoren und als Verbundelektroden in Elektrogeräten, als Atropin-, Aminopyrin- und Analkristalle in der Pharmazie sowie als Verdickungsmittel für Wasseremulsionen in Farben. In Latex- und wasserlöslichen Farben dienen sie unter anderem als Filmbildner, Verdickungsmittel, Emulgator und Stabilisator für Tapeten und zur Verbesserung der Wasseraufnahme von Gummipulver.
Schlüsselwörter: Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Klebstoff, Anwendung.
Entwicklung eines wasserbasierten Papier-Kunststoff-Handklebers
In den letzten Jahren wurde ein neues Verfahren zum Aufbringen von Kunststofffolie auf Drucksachen entwickelt. Dabei wird eine biaxial orientierte Polypropylenfolie (BOPP) mit Klebstoff beschichtet und anschließend durch einen Gummizylinder und eine Heizwalze mit dem Druckgut verpresst, wodurch ein 3-in-1-Druck aus Papier und Kunststoff entsteht. Dies wirft die Problematik der Papier-Kunststoff-Verbindung auf. Da BOPP ein unpolares Material ist, wird ein Klebstoff benötigt, der sowohl auf polaren als auch auf unpolaren Substanzen gut haftet.
Die Mischung von SBS-Klebstoff mit Epoxidharz weist eine gute Kompatibilität auf. SBS ist eine viskose Elastomerfaser. Aus der Bruchkurve geht hervor, dass das Verhältnis von SBS zu Epoxidharz etwa 2:1 betragen sollte, um die Bruchkraft der Viskose zu optimieren. Die Schälfestigkeitskurve zeigt, dass bei einem hohen Verhältnis die Schälfestigkeit zwar hoch ist, die Haftung jedoch ebenfalls zunimmt. Um eine Haftung zu vermeiden, kann ein Verhältnis von SBS zu Epoxidharz von 1:1 bis 2,5:1 angestrebt werden, wodurch eine gleichmäßig ansteigende Schälfestigkeit erzielt wird. Insgesamt empfiehlt sich ein Verhältnis von SBS zu Epoxidharz von 1:1 bis 3,5:1 im Hauptklebstoff.
Die Hauptfunktion des Haftvermittlers besteht darin, die Haftfestigkeit der Matrix zu erhöhen und die Benetzbarkeit des Klebstoffs und der Klebefläche zu verbessern. Der in dieser Studie verwendete Haftvermittler ist ein Kolophonium-Haftvermittler, der aus gewöhnlichem Kolophonium und dimerisiertem Kolophonium in unterschiedlichen Anteilen besteht. Zahlreiche Versuche ergaben, dass der Anteil an dimerisiertem Kolophonium im Haftvermittler 22,5 % beträgt und die Schälfestigkeit des nach diesem Verhältnis hergestellten Klebstoffs 1,59 N/25 mm (Papier-Kunststoff) beträgt.
Die Menge des Haftvermittlers beeinflusst die Klebeeigenschaften. Das beste Ergebnis wird bei einem Verhältnis von Klebstoff zu Haftvermittler von 1:1 erzielt. Schälfestigkeit N/mm: Kunststoff-Kunststoff 1,4, Papier-Kunststoff 1,6.
In dieser Studie wurde MMA als Verdünnungsmittel zum Mischen von SBS und MMA verwendet. Experimente haben gezeigt, dass die Verwendung von MMA nicht nur das Verkneten der Komponenten im Kolloid ermöglicht, sondern auch die Viskosität reduziert und die Haftkraft verbessert. Daher ist MMA ein geeignetes modifiziertes Verdünnungsmittel. Nach den Versuchen hat sich eine MMA-Menge von 5 % bis 10 % der Gesamtmenge des Klebstoffs als optimal erwiesen.
Da die formulierte Viskose wasserlöslich sein soll, wählen wir weißen Latex (Polyvinylacetat-Emulsion) als wasserlöslichen Träger. Der Anteil des weißen Latex beträgt 60 % der Gesamtviskose. Nachdem die wasserbasierte Viskose durch Dispersion und Emulgierung des emulgierten Trägers zu einer Wasseremulsion emulgiert wurde, kann sie, falls ihre verdünnte Konsistenz nicht geeignet ist, mit Wasser verdünnt werden. Diese Verdünnungsmethode ist kostengünstig und ungiftig (es werden keine organischen Lösungsmittel benötigt), wobei der optimale Wasseranteil zwischen 10 % und 20 % liegt.
Um Viskoserückstände zu entfernen, wurde die Verwendung verdünnter Na₂CO₃-Lösung als Alkalisierungsmittel getestet, wobei sich die besten Ergebnisse zeigten. Die Wirkung des Alkalisierungsmittels lässt sich vermutlich dadurch erklären, dass bei der Verseifungsreaktion stark polare Ionen, wie beispielsweise Natriumionen, entstehen, wodurch die ursprünglich unlösliche Kolophoniumsäure in ein lösliches Natriumsalz umgewandelt wird. Wird dem Klebstoff jedoch zu viel starke Base zugesetzt, geht die Klebkraft verloren, was zum Versagen des Klebstoffs führt. Daher ist der Klebstoff für alkalische Umgebungen ungeeignet.
Angemessener Prozessablauf.
Veröffentlichungsdatum: 25. April 2024