RFL乳液表面改性对芳纶-胶粘剂撕裂强度的影响

摘要：本文合成了一种RFL乳液，并将其用于芳纶的表面化学处理，可使芳纶机织布与SBS弹性体类胶粘剂间的撕裂强度提高20%以上。

关键词：芳纶；RFL乳液；表面处理；撕裂强度

1 引言

芳纶纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱等优良性能，作为新的纤维增强材料，广泛用于芳纶增强高压胶管、高级轮胎帘子线、三角带、航空航天等领域[1]。由于芳纶分子结构中存在的大量苯环、羰基之间形成“共轭效应”和“空间位阻”作用，使得芳纶表面缺乏化学活性基团，极性低；加之芳纶纤维表面非常光滑，其表面自由能很低，因此，胶粘剂与芳纶之间的浸润性差，粘合强度低，这极大地限制了芳纶纤维的应用[2]。本文合成了一种新的RFL乳液，并将其用于芳纶纤维表面改性，从而提高芳纶纤维与弹性体类胶粘剂之间的粘合力，使其在纤维增强材料领域获得更广泛的应用。

2 试验部分

2.1 原料

间苯二酚；间苯三酚；氢氧化钠。

甲醛：北京化学试剂公司，分析纯；

丁苯吡胶乳：山东淄博东方化学股份有限公司，固含量：40%，粘度：20～45mPa・s；

芳纶机织布，日本帝人公司，牌号CT709；

SBS弹性体类胶粘剂，北京东方山泉贸易有限公司，牌号：绿色家园，固含量：≥30%，粘度（25℃）：150mPa・s～350mPa・s。

2.2 试验装置及方法

搅拌器；温度计；加料管；三口烧瓶；表面轮廓仪；拉力试验机：上海倾技公司QJ210A型。

2.3 试验步骤

2.3.1 RFL乳液合成过程

在装有搅拌器、温度计和加料管的三口烧瓶中加入11g间苯二酚、3g间苯三酚和1g氢氧化钠，然后加入81g水，搅拌并升温至35℃，然后缓慢加入24g甲醛，反应2h，缓慢降温，得树脂预聚体RF；在另一套装有搅拌器、温度计和加料管的三口烧瓶中加入97g丁苯吡胶乳，搅拌并升温至35℃，缓慢滴加已合成的树脂预聚体RF，继续反应20h，缓慢降温，得RFL乳液[3]。

2.3.2 芳纶机织布与SBS弹性体类胶粘剂的粘结工艺

（1）使用丙酮清洗芳纶机织布表面，至少2次，以去除原丝纺丝过程中的油污，晾干；

（2）使用已合成的RFฒL乳液对机织布表面进行刷涂，于50℃、真空条件下干燥4h；

（3）使用SBS弹性体类胶粘剂对机织布表面进行刷涂，涂胶厚度1mm～2mm，以表面轮廓仪监测湿胶厚度；

（4）样品于50℃、抽真空条件下晾干备用。

注：不经过RFL乳液处理的芳纶机织布样品的粘结工艺跳过步骤（2）。

2.3.3 撕裂强度测试

采用上海倾技公司QJ210A 型微机控制拉力试验机的剥离程序，对芳纶机织布与SBS弹性体类胶粘剂间的撕裂强度进行测试，每种样品测试5个。

3 结果与讨论

对未经与经过RFL乳液处理的芳纶机织布与SBS弹性体类胶粘剂的撕裂强度进☿行测试，测试数据见表1。

从试验对比数据可以看出，芳纶机织布经过RFL乳液表面处理后，其与SBS弹性体类胶粘剂的撕裂强度提高了20%以上。试验结果证实，本文所研制的RFL乳液可用于改善芳纶机织布的表面活性，从而可提高芳纶机织布与SBS弹性体类胶粘剂间的粘合强度，使得芳纶纤维在纤维增强领域应用更为广泛。

4 结论

本文通过合成RFL乳液，并将其用于芳纶表面处☂理，经过处理后的芳纶机织布与SBS 弹性体类胶粘剂间的撕裂强度比未经RFL乳液处理的芳纶机织布提高20%以上，克服了现有普通芳纶机织布与弹性体类胶粘剂间粘结力差的缺陷，从而有效地提高了芳纶在纤维增强领域的应用性能。

参考文献：

[1] 张国滨. 芳纶纤维在胶管胶布制品中的应用[J]. 沈阳化工，2006，:41-43.

[2] 郭庆忠，刘铁民，郑元锁. 芳纶表面活化技术的研究进展[J]. 高科技纤维与应用，2011，:45-51.

[3] 张辉，申明霞，覃小红，等. 玻璃纤☃维线绳用RFL胶膜。成膜性能及撕裂性能的研究[J]. 橡胶工业，2004，:607-612.