鋼制包裝桶蓋密封膠的研制

重慶橡膠工業研究所 謝大強

摘要：研制密封膠固化后為一不連續的微孔性體，密封性好，對金發具有一定的粘接力，能耐各類油漆及其溶劑受蝕，適應包裝桶自動生產線所需要。

關鍵詞：密封膠、PVC溶膠、鋼制桶蓋、包裝

前言

重慶油漆廠從意大利SARGIANI，SPA公司引進鋼制包裝桶自動生產線。為了防止油漆在儲存、運輸過程中跑漏，包裝桶的桶蓋需用密封膠進行密封。重慶油漆廠委托我所研制生產該密封膠。

1 國內外同類產品的生產和技術水平現狀

目前美國、日本、歐洲有生產該類密封膠的公司、廠家，其牌號有COV740HS，X-60，CFR177等，生產的方法主要有以下3種：

（1）以橡膠為基料生產的密封膠。

（2）以樹脂為基料生產的密封膠。

（3）橡膠并用生產的密封膠。

該類密封膠的特點：

（1）具有良好的柔軟和壓縮復原性。

（2）能耐各類油漆及其溶劑的浸蝕。

（3）對金屬有一定的粘接力。

（4）固化時間短，一般為幾分鐘，以適應自動生產線的需要。

2 主要技術指標

3 工藝路線的選取

根據國內外有關資料的報道和廠家提供的技術要求，我們擬定羧基氯丁膠乳為基料試制密封膠和PVC樹脂為基料試制密封膠。

通過實驗發現，膠乳的固含量較低，水份高，一般為50%左右、硫化時間較長，至少得20分鐘才能得到理想制品，故不能滿足廠家提出的硫化時間不大于3分鐘的要求。

PVC樹脂生產的密封膠為塑料溶膠，增塑劑在固化過程中溶解于高分子固體中，整個體系全部參加塑化、發泡，因此時間短，基本無污染性氣體排出，能滿足廠家提出的要求。因此我們選取以PVC樹脂為基料研制密封膠的工藝路線。

4 初步試驗

我們選用了國外意大利一廠家，國產上海天原化工廠、武漢建漢化工廠、西安化工廠的PVC樹脂進行對比實驗，從表1中知，意大利PVC試制的密封條物理性能好、表面平滑，其次為上海天原化工廠、西安、武漢的PVC樹脂顆粒較粗、不均勻，試制的密封條表面粗糙，和理性能也較差。

表1

*A——表面很平滑；B——表面平滑；C——表面較粗糙

根據以上分析和原材料立足于國內，節約外匯的具體情況，我們選取上海天原化工廠的PVC為試制材料。

國外密封條樣品，其密封條是不連續的微孔發泡體。當濕度高于150度時，PVC增塑糊能變化熔融的均一體，發泡劑在此熔融體中分解方能得到不連續的微孔發泡體結構，偶氮二甲酰胺（AC）的分解濕度為190度至200度，若加入其發泡促進劑分解溫度可降致150度至175度。根據有關資料介紹，我們選用發泡促進劑YA220-2（上海延安油脂化工廠生產）和CXY-1（本所研制）作對比實驗見表2和表3.

表2

*A——YA220-2；O——CXY-1，下同。

表3

*DOP——臨苯二甲酸二丁脂。

從上表可知CXY-1的促進效果較YA220-2好，密封膠的密度隨增塑劑的含量而降低，但考慮到技術指標規定其粘度為2～3Pa.s的要求，我人選取DOP量為100份，如將配方進行適當的調整能滿足工藝要求（發泡時間3分鐘，固化溫度180度）。

5 條件試驗

根據初步試驗可知要在3分鐘，180度的條件下固化，得到理想微孔發泡體，技術的關鍵是選取一種合適的發泡促進劑。CXY-1是一種硬酯酸鹽類復合物，發泡劑（AC）與硬酯酸鹽以某種形式發生反應，形成金屬偶氮羧酸鹽，比原來的AC更不穩定，降低了AC的分解溫度，增加了AC的分解速率。據有關資料介紹，硬酯酸?、鋅、鋇是最有效的活性劑，只要我們調整好三種物質的用量和比率以及適應的AC用量，得到理想的微孔彈性體是可能的。

經初步實驗發現，制品密度是一關鍵性能，只要制品密度在0.6至0.8范圍的，其它物理性能不難達到。因此，在條件試驗中我們以密封條作為考究指標，選取硬酯酸鋅、?、鋇、AC作為變量因素，由初步實驗的結果確定基本組成范圍，選取lgd正交實驗表，進行條件試驗，實驗結果表明，發泡促進劑CXY-1選取2份，AC選取3份，密封條密度可達0.75～0.8，制品表面光滑，發孔率致密。

6 粘接性實驗

該密封膠固化前經澆注機澆鑄到桶蓋周圍邊沒的密封膠槽中，然后送入固化室進行固化，固化后，密封膠成一微孔彈性體，該彈性體自粘到密封膠槽中，不得脫掉。桶蓋為一致密的薄型鋼材，為了適應自動化生產線的需要，廠方提出在桶蓋表面不涂刷膠粘劑和表面處理劑，欲使微孔彈性體粘接到桶蓋上，須在配方中加入一定量的增粘樹脂，以增加微孔彈性體的自粘力，其增粘樹脂既要對金屬有較好的粘接性能，同時對PVC樹脂有較好的相容性。實驗表明，增粘樹脂增多，粘接增強，但制品也率降低，反之亦然。綜合考慮，以選取增粘樹脂5～10為宜。

7 耐溶劑實驗

由于該密封條系微孔發泡體，在溶劑中浸泡后不能在天平中恒重，故不能用膨脹率來考察實驗結果，我們以密封膠條在溶劑中溶劑中浸泡后的表面狀況推斷其耐溶劑性能。

表4中選用1#（國外制品）、2#（河北制品）、3#（本所制品）浸泡在各類溶劑中，觀察制品在溶劑內表面狀況隨時間的變化，浸泡時間為30天。同時，我們在密封膠中添加了微量金屬氧化物，以提高密封條的耐溶劑性能。

表4

從表4中可知，各種密封條耐純苯、汽油的性能較好，耐乙酸乙酯、香蕉水次之，耐丙酮性能不夠理想。考慮到該耐溶劑實驗是在極端條件下即浸泡中進行的，實際應用中該密封條是處于溶劑的氣氛中。因此，認為3#制品類似國外制品，基本上能滿足該制品耐溶劑性能的要求。

8 結論

（1）試制的密封膠達到了廠方提出的技術要求，并已投入批量生產。

（2）整個生產過程中無三廢產生，不需三廢治理，固化過程中基本無污染性氣體排出。

參考文獻