浅析环保型氯丁胶粘剂的发展

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摘要：目前市场上销售的氯丁胶粘剂普遍以溶剂型为主，生产施工过程中对人体健康和生态环境造成严重的危害。随着经济物质生活水平的提高，人们对氯丁胶类建材产品环保性能提出更高的要求，环保型氯丁胶粘剂的发展顺应了时代潮流。本文逐一分析溶剂型氯丁胶粘剂的毒性和污染来源，提出了溶剂型氛丁胶粘剂环保化的途径，介绍了环保型氯丁胶粘剂的品种，指出了生产和使用环保型氯丁胶粘剂势在必行，刻不容缓。

关键字：氯丁胶粘剂；污染来源；环保途径

氯丁胶粘剂粘接性好、施工简洁高效、粘合对象面广，广泛应用于制鞋、家具、广告、印刷、机械等行业领域，在粘接市场上被称为“万能胶粘剂”。目前市场上销售的氯丁胶粘剂主要以溶剂型为主，溶剂型氯丁胶粘剂生产过程中大量采用纯苯、甲苯及苯类混合物为原料，生产、施工人员长时间接触这类有毒性苯类芳烃溶剂，容易引起身体白细胞严重下降或慢性中毒，给人们的身体健康带来严重的危害。同时，这类有毒性苯类芳烃溶剂在氯丁胶粘剂生产、使用过程中散发出大量的有害气体，加剧了周边空气环境的污染。溶剂型氯丁胶粘剂虽然曾在粘接事业上作出了巨大的贡献，但其危害健康、污染环境的弊端日益显现，加快环保型氯丁胶粘剂的研制，争取早日取代传统混合溶剂型的氯丁胶粘剂，已成为社会的共识。

1溶剂型氯丁胶粘剂的污染来源

1.1普通溶剂。溶剂型氯丁胶粘剂生产工艺中，苯类溶剂、氯化溶剂正己烷等在产品的占比中高达80%，是溶剂型氯丁胶粘剂主要原料[1]。具有大量毒性的纯苯、甲苯及苯类混合物，在生产施工过程中容易会发成气体被人所吸收，人体在长期积累苯类溶剂后经常出现头晕、恶心、乏力等不良症状，甚至致癌或死亡。此外，大量的溶剂在胶液干透后化为有毒气体挥发到周边空气环境中，经过化学作用反应,引发光化学烟雾污染事故。1.2防老化。溶剂型氯丁胶粘剂生产配方中防老剂是不可或缺的功能助剂，它可以延长氯丁胶粘剂的使用寿命，防止橡胶氧化分解，能够持续保持粘接部件的牢固耐用。目前化工厂生产氯丁胶惯用的老化剂为D（丁）,D（丁）虽然有效的增强了氯丁胶的老化能力，但人体长期接触会造成皮肤过敏,甚至致癌，是国家相关部门已经明令禁止使用的危险化学品。1.3交联剂。交联剂又称固化剂，是有效加快氯丁橡胶胶粘剂的表干固化速度的助剂。常用的交联剂有多异氰酸酯，如四异氰酸酯及甲苯溶液，这类溶剂有效的增强了氯丁胶的粘接性、耐老化、耐油污等理化性能，使用方法简洁、效果显著。同时，氯丁胶的交联剂极具毒性,对于长期接触的生产施工者造成严重的肝、肾器官损伤，对人体危害巨大。尽管近些年研制的DesmodurR、DesmodurRF及2000-RF对人体危害减少了很多，但这些产品严重破坏环境中的臭氧物质。

2溶剂型氯丁胶粘剂环保化途径

2.1对环保型溶剂的要求。传统氯丁胶粘剂所用苯、甲苯类溶剂长期接触中容易引起身体慢性中毒，严重的危害人体健康。但苯、甲苯类溶剂之所以一直没有被放弃，主要在于它具有良好的溶解性能，这是其他低毒、环保溶剂所无法代替的。一款真正的环保型溶剂必须是对人体无害、环境友好的特性，同时还需要具有良好溶解性、干燥快、粘度适中等实用性能，若无使用价值在环保也很难推广发展。溶剂型氯丁胶所用溶剂中除了苯、甲苯类溶剂外，正已烷、醋酸异丙酯、溶剂油等溶剂虽然达到环保条件，但是每一个都无法单独溶解氯丁橡胶。如果能够经适当搭配一下这几个溶剂的话便能溶解氯丁橡胶，并有良好的贮存和低温稳定性[2]。2.2改变预反应物的制备方法。传统溶剂型氯丁胶粘剂原料中大量使用纯苯、甲苯等苯类溶剂，苯类溶剂具有良好的溶解性，所以传统的溶剂型氯丁胶粘剂生产过程中常将叔丁酚醛树脂（2402树脂）和氧化镁在苯类混合溶剂中进行预反应。环保型氯丁胶粘剂不能使用极具毒性的苯类溶剂，剩下的丙酮、丁酮、醋酸乙醋等低毒溶剂溶解性不足，难以完成叔丁酚醛树脂（2402树脂）和氧化镁的预反应。如果以环己烷和溶剂汽油搭配使用的混合溶剂来进行预反应，同样可以获得较高的粘接性和稳定性。2.3适当提高氯丁胶粘剂的固含量。溶剂型氯丁胶粘剂对人体健康和生态环境危害最大的就是溶剂，减少溶剂含量占比、提高氯丁胶粘剂的固含量，是溶剂型氯丁胶粘剂迈向环保方向的最快途径[3]。随着环保法规日趋严格，逐步向高固含量发展是溶剂型氯丁胶今后的发展趋势。然而目前却有不法生产企业，枉顾人类健康和环境保护需求，为了追求更多的自身利益逆势而为，逐年降低溶剂型氯丁胶的固含量。这种黑心行为虽然为自己争取了一点小利，而社会和环境保护工作为此需要付出巨大的代价。目前市场上的溶剂型氯丁胶粘剂固含量只有18%耀22%，也就是说1000万t的氯丁胶粘剂消耗中，就有800万t溶剂化为有毒气体排放到环境中，这给健康和环保带来巨大的隐患。国家相关部门应该尽快拟定产品和环保法规，以明文的规定逐步提高氯丁胶粘剂的固含量，同时给以牺牲环境为代价的逆势行为以严厉的打击。

3环保型氯丁胶粘剂的品种

3.1溶剂型氯丁胶粘剂。水性氯丁胶粘剂存在着干燥速度慢、初粘力低、低温易冻结等方面的不足，短时间内不可能动摇到溶剂型氯丁胶粘剂的市场地位[4]。推进氯丁胶产品向环保方向发展，最快捷的方法还是探索出溶剂型氯丁胶粘剂环保化。溶剂型氯丁胶的主要危害来自于溶剂，环保化的关键就是寻找更环保、低毒型的材料代替苯类含苯类及氯化溶剂等毒性大的溶剂。环保型氯丁胶粘剂的溶剂选择上，除了要考虑溶剂的溶解能力、干燥速度及粘度等常规指标外，还要同时兼顾气味小、毒性低等健康环保因素。事实上，氯丁胶粘剂之所以如此青睐于苯类和含苯类及氯化溶剂，主要在于该类溶剂具有较好的溶解性，可以快速的溶解氯丁橡胶。氯丁橡胶在剩下的环己烷、丁酮、醋酸乙酯等低毒害的溶剂中都不能单独溶解，但如果能有效地将这些溶剂以合适比例搭配使用，不仅能够快速溶解氯丁橡胶，还能制备出具有贮存和低温稳定性的高品质环保型氯丁胶粘剂[5]。3.2水基型氯丁胶粘剂。水性化是溶剂型产品走向环保的主要发展方向，水基氯丁胶粘剂以氯丁胶乳为主要原料，是一款对人体健康无危害、生态安全的环保型氯丁胶粘剂[6]。水基氯丁胶粘剂目前主要品种是氯丁胶乳，国内应用的主要是LDJ-403和LDJ-503。LDJ-403胶乳是一款具有高凝胶特性的阳离子型胶乳，苯不溶凝胶聚合物分子含量达70%~80%，所以运用LDJ-403胶乳制备的水基氯丁胶粘剂具有粘接牢固、储存稳定等优良的综合性能。虽然氯丁胶乳水基胶粘剂优点很多，但干燥速度慢、初粘力低、低温易冻结都是致命弱点，在很多领域难以被采用。我们相信从溶剂型向水基型是氯丁胶粘剂未来发展的必然趋势，但水基型氯丁胶粘剂在市场推广过程中并非一帆风顺，真要完全取代溶剂型氯丁胶粘剂必然要克服目前的重重困难。3.3液体氯丁胶粘剂。20世纪60年代刚出现并逐渐工业化的液体氯丁橡胶，又称之为聚氯丁二烯。刚开始时候品种比较少，后来逐渐出现了如美国DuPont公司的FB、FC、FM和日本Denka的LCR,开发出端琉基、端梭基、端羟基的液体氯丁橡胶。液体氯丁胶粘剂在物理机械性能方面远不如固体氯丁橡胶,但在粘接性、耐候性及难燃性的性能上丝毫不逊色与氯丁橡胶。液体氯丁橡胶同时也是无溶剂型胶粘剂和密封剂配制上的优异原来，因为LCR与树脂、橡胶、增塑剂等都有很好的相容性，端基有无官能团的均可固化。液体氯丁胶粘剂同时具备既对人体无害,又不造成对环境的污染双重先天优势，但因性能不突出、价格太高,尚未扩大应用。

4结语

健康与环保是21世纪人们最关注的主题之一，任何危害生态环境、人体健康的工业品都难逃淘汰的命运。溶剂型氯丁胶粘剂虽然具有粘接性强、施工方便等优异性能，但对人体健康和环境保护工作造成极大的破坏，给经济及社会效益上添加负面影响引起人们的关注。人们对溶剂型氯丁胶粘剂退出舞台的要求越来越强烈，生产和改进环保型氯丁胶粘剂势在必行。谁能重视环保型氯丁胶粘剂研发投入，尽早生产出安全生态、健康环保型氯丁胶粘剂,谁就能在市场竞争中领先一步。

参考文献：

[1]李子东，李广宇，何红波，等.溶剂型氯丁胶粘剂的环保化[J].粘接，2002(6):36-39.

[2]李广宇，何红波，于敏，等.环保型氯丁胶粘剂[J].化学与粘合，2002(6):271-273.

[3]戴宏程，宋辉，邓继春，等.无苯低毒氯丁胶粘剂的研制[J].粘接，2003(5):13-16.

[4]邓明红.氯丁胶粘剂的低毒溶剂配方的研制[J].中国胶粘剂，2003(2):41-43.

[5]戴李宗，周善康.不含“三苯”高性能鞋用胶粘剂的研制[J].高分子材料科学与工程，1999(5):117-120.

[6]廖晖，曾雷.环境友好EVA强力装饰万能胶的研制[J].中国胶粘剂，2006(11):36-38.

作者:庞文武 温海军 何冬梅 吴超贤 单位:1.广东三和化工科技有限公司 2.广东顺德三和化工有限公司