Để chế tạo keo dán hay chất kết dính, người ta cần quan tâm các vấn đề sau [1,5]:
Lựa chọn polyme và độ tan: Cao su nitril thương mại được sử dụng trong tổng hợp keo dán được chia thành hai nhóm chính: một nhóm cần cán cắt mạch trước để tổng hợp keo dán còn một nhóm thì không. Cán cắt mạch trên trục nghiền lạnh có thể là phương pháp hiệu quả nhất để bẻ gẫy cao su nitril và làm cho chúng dễ tan. Cao su nitril và các nguyên liệu trộn hợp của chúng dùng cho keo dán có thể đưa vào dung dịch ngay sau khi nghiền do độ tan mất dần theo thời gian. Cao su nitril tan trực tiếp và không cần nghiền để tổng hợp keo dán sẽ thu được keo dán có độ nhớt thấp hơn khi chúng được nghiền.
Các dung môi thường được sử dụng với cao su nitril là axeton, metyl etyl xeton, chloroform, etylen dicloride, etyl axetat và tricloretyl khi cần bay hơi nhanh và các dung môi bay hơi chậm hơn bao gồm: nitro metan, nitro etan, nitropropan, diclorpenten, clorrobenzen, clorrotoluen, dioxan, metyl isobutyl xeton, butyl axetat và metylclorroform.
Các dung môi hiệu quả nhất là axeton, nitroparafin, các dung môi hydro carbon clor hóa. Nitronparafin có xu hướng làm chậm sự tạo gel trong hỗn hợp dung môi. 1- clorro-1 nitro propan có hiệu quả như chất làm bền. Sự lựa chọn dung môi cuối cùng cho keo dán cao su nitril sẽ được xác định, ngoài những dung môi hoạt động hiệu quả, bởi các yếu tố như giá thành, độ độc, mùi, tính bắt lửa và tốc độ bay hơi mong muốn. Một vài hỗn hợp dung môi được khuyên sử dụng với cao su nitril để đạt được cân bằng mong muốn về giá thành, tốc độ bay hơi và dung môi hoạt động tốt được đưa ra trong bảng 1.1.
Trương Thị Thùy Giang 20 K37B – Hóa Học Các keo dán có 20-35% tổng rắn của cao su nitril dễ dàng thu được trong các dung môi metyl etyl xeton và dung môi clor hóa. Tổng rắn cao tới 50% thu được trong các dung môi nitroparafin. Nói chung, keo dán cao su nitril khá bền. Điều này đúng thậm chí với các keo dán trộn hợp khi chất xúc tiến được bỏ qua. Keo dán cao su nitril có tính tự ổn định tốt hơn nhiều so với các keo dán cao su tổng hợp khác
Bảng1.1. Hỗn hợp dung môi cho keo dán cao su nitril
Hỗn hợp 2 cấu tử (%) thể tích Hỗn hợp 3 cấu tử Nitroetan hay nitrometan
Benzen, toluene hay xylen
10-30 90-70 Clortoluen Nitroetan Benzen Etylen dicloride
Benzen, toluene hay xylen
10-30 90-70
Etylen dicloride Clorbenzen Metyletyl xeton Clortoluen hay clorbenzen
Benzen, toluene hay xylen
10-30 90-70 Butyl axetat Clorbenzen Axeton Clorbenzen Metyletyl xeton 10-30 90-70 Etylendicloride Toluen Benzen Nitroetan Metyletyl axeton 10-30 90-70 1- Nitropropan Axeton Benzen Clortoluen Ddiissopropyl xeton 10-30 90-70
Trương Thị Thùy Giang 21 K37B – Hóa Học
Đặc điểm của chất kết dính trên cơ sở cao su nitril [1,5]:
Tính tự bám dính của nguyên liệu cao su nitril: Sử dụng một dung dịch keo dán của nguyên liệu cao su tự chúng cũng là một keo dán tuyệt vời và thường được ưa chuộng. Chất tăng dính và xúc tiến thường được thêm vào. Chất xúc tiến có thể tương tự như loại được sử dụng trong nguyên liệu được dán. Nhiều loại nhựa, đặc biệt là nhựa phenolic đã được sử dụng để cải thiện độ dính của keo dán cao su nitril không đóng rắn. Hàm lượng nitril của cao su nitril càng cao thì tính tương hợp với nhựa phenolic càng lớn.
Keo dán độ bền cao, bền dầu, đàn hồi: được tổng hợp từ cao su nitril nhờ biến tính với nhựa và các cao su khác. Nhựa phenol focmandehyt được sử dụng rộng rãi cho mục đích này. Nhựa resorcinol focmandehyt, nhựa polyvinylcloride và nhựa ankyt cũng được sử dụng. Nhựa thông hydro hóa và dẫn xuất của nó, nhựa đường gốc than và nhựa cumaron là các tác nhân tăng dính có ích. Cao su clor hóa cũng được sử dụng để cải thiện độ dính, độ bền và độ bám dính với các vật liệu khác nhau bao gồm cả kim loại.
Các tác nhân đóng rắn: được sử dụng với cao su nitril khi cần keo dán có độ bền cao và đặc biệt ở nhiệt độ cao. Các hệ lưu hóa với cao su nitril cho các sản phẩm đúc có thể sử dụng được. Trong đó, lưu huỳnh với benzothiazyl disunfua và ZnO là một hệ thông dụng. Khi cần các keo dán đóng rắn nhiệt độ thấp, chất siêu xúc tiến như muối kẽm của thiuram disunfua hay chất xúc tiến được hoạt hóa bởi phức andehyt- amin có thể được sử dụng, tốt hơn là chỉ kết hợp trước khi sử dụng keo dán.