專利名稱：聚乙烯材料用熱熔壓敏膠粘劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬于高分子粘接劑領域，具體涉及一種聚乙烯材料用熱熔壓敏膠粘劑及制備方法。
背景技術：
熱熔壓敏膠是一種新型粘合劑，不含任何溶劑，無污染，生產工藝簡單，成本低廉， 使用方便，用途廣泛。熱熔壓敏膠兼有熱熔和壓敏雙重特性。在加熱到130-200°C時即變成液態，可以通過噴涂、輥涂和刮涂方法使用，當冷卻至室溫時又呈固態，賦予一定壓力即可產生良好的粘接效果。傳統的熱熔壓敏膠通常涂布在紙張、塑料薄膜，織物或金屬箔上制成膠帶或膠片， 主要用于各類封箱、封盒和紙品包裝、商標與標簽的粘貼以及固體件的粘接，但對于難粘的聚乙烯類材料粘接效果不佳。本發明的熱熔壓敏膠工藝簡單，低溫柔性良好，初粘力高、持粘力好，且用于難粘的聚乙烯材料與同類產品比較其持粘性能更優越，低溫柔性好。
發明內容
本發明旨在提供一種適合粘接聚乙烯類材料的熱熔壓敏膠，用以解決前述技術問題。本發明的另一個目的在于提供一種上述聚乙烯類材料用熱熔壓敏膠的制備方法。本發明提供一個熱熔壓敏膠組合物，以重量百分比計包括20-30%的主體聚合物，20-50%的增粘劑，10-50%的增塑劑，1-2%抗氧劑和光穩定劑；其中所述主體聚合物選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯基粘合劑、無定型烯烴共聚物基粘合劑和乙烯-辛烯共聚物基粘合劑或其混合物。其中優選以重量百分比計包括30-40%的增粘劑，30-40%的增塑劑。其中所述主體聚合物為重量比1 1 1的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯基粘合劑、 無定型烯烴共聚物基粘合劑和乙烯-辛烯共聚物基粘合劑。所述增粘劑為石油樹脂、萜烯樹脂、松香酯或者其混合物。所述增塑劑為聚異丁烯。所述抗氧化劑為二叔丁基對甲酚和[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的復配體系；光穩定劑為Cil^a TINVUN 622和CHIMASS0RB 944的復配體系。本發明還提供一種熱熔壓敏膠組合物的制備方法，包括如下步驟1)在捏合機中分別加入以重量百分比計20-50%的增粘劑，10-50%的增塑劑， 1-2%抗氧劑和1-2%光穩定劑；2)升溫至150°C 200°C，保溫20分鐘 50分鐘后加入以重量百分比計20-30% 的主體聚合物，溫度控制在130°C 200°C攪拌60分鐘，熔融混合均勻得成品。所述增粘劑為石油樹脂、萜烯樹脂、松香酯或者其混合物，以重量百分比計最佳為30-40% 。
所述增塑劑為低分子量的聚異丁烯，以重量百分比計最佳為30-40%。本發明主體聚合物采用無定型烯烴共聚物APAO。APAO是飽和聚合物，有良好熱穩定性，膠色淺、透明，熔融黏度小，能粘結聚乙烯、聚丙烯等難粘材料。以獲得較好的持粘強度；為提高APAO的低溫性能，改善冬季初粘性差等缺陷，因此添加部分彈性體SIS和Ρ0Ε， 以獲得較好的平衡。為提高熱熔膠粘劑的初粘力，改善膠粘劑對被粘物的潤濕能力，我們添加石油樹脂，增加熱熔膠粘劑的黏彈性；為降低體系粘度、潤濕性和玻璃化溫度，提高熱熔膠黏劑伸長率，而使膠膜具有柔韌性，我們采用低分子量的聚異丁烯作為增塑劑。聚異丁烯為無色透明液體，耐老化、耐氧化、耐低溫，并且具有自粘性。為降低高溫及使用過程中產品產生老化趨勢，采用復合抗氧劑和熱穩定劑是必要的。本體系通過實驗驗證，復合抗氧劑及熱穩定劑比例為1 1時，防老化性能最好。本發明在制備熱熔壓敏膠過程中，先添加石油樹脂、聚異丁烯、抗氧劑和光穩定劑，升溫至130°C 20(TC，后加入無定型聚烯烴(ΑΡΑ0)，熱塑性彈性體(SIS)，乙烯-辛烯共聚物(POE)，再溶解后，開啟捏合機。目的為粘度較低的聚異丁烯與石油樹脂先溶脹無定型聚烯烴，熱塑性彈性體，乙烯-辛烯共聚物，溶脹后的無定型聚烯烴，熱塑性彈性體，乙烯-辛烯共聚物在開啟捏合機后，可有效降低剪切負荷，減少混合時間，節省生產成本。本發明的熱熔壓敏膠具有較好的內聚力，可用于粘接固體材料，特別對于粘接聚乙烯材料效果良好。本發明的優點在于a生產工藝簡單；b生產中無有害物質排放，不使用任何溶劑，屬環境友好型產品；c該產品粘接聚乙烯材料效果良好；d該產品初粘性好、持粘強度高；e該產品低溫柔性好
具體實施例方式以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。本發明的剝離強度的測試方法采用GB/T328. 20-2007和GB/T328. 23-2007中的實驗方法。測試中使用的拉力機為微機控制電子萬能試驗機，型號為CMT 6104。下述實施例中石油樹脂可由南京揚子伊士曼化工有限公司購得，聚異丁烯可由韓國大林公司購得，無定型聚烯烴(APAO)可由德固賽公司購得，熱塑性彈性體(SIQ可由廣州市拓來貿易有限公司購得乙烯-辛烯共聚物(POE)可由日本三井公司購得，抗氧劑可由天津力生化工有限公司購得，光穩定劑可由南京邁達化學實業有限公司購得。實施例1往200升的帶油浴加熱的捏合機中分別加入石油樹脂30Kg，聚異丁烯30Kg，抗氧劑二叔丁基對甲酚0. 75Kg和[β-(3，5_ 二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0. 25Kg，光穩定劑 TINVUN622 0. 和 CHIMASS0RB944 0. 25Kgo 升溫油浴至 180°C，保溫 30分鐘熔融后加入無定型聚烯烴(APAO) 15Kg,熱塑性彈性體(SIQ 15kg,乙烯-辛烯共聚物(POE) Mkg，待無定型聚烯烴(ΑΡΑ0)、熱塑性彈性體(SIQ和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后開啟捏合機。溫度控制在180°C攪拌60分鐘，所有樹脂熔融混合成均一粘稠狀液體，停止攪拌，熱熔壓敏膠即制備完畢。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，熱熔壓敏膠膠的厚度約為0. 3mm。測定熱熔壓敏膠的粘接性能，見表1。實施例2往200升的帶油浴加熱的捏合機中分別加入石油樹脂40Kg，聚異丁烯30Kg，抗氧劑二叔丁基對甲酚0. 25Kg和[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 75Kg, 光穩定劑 TINVUN622 0. 25Kg 和 CHIMASS0RB944 0. 75Kgo 升溫油浴至 180°C，保溫 30 分鐘后加入無定型聚烯烴(APAO) MKg，熱塑性彈性體(SIQ 15kg,乙烯-辛烯共聚物(POE) 15kg, 待無定型聚烯烴(APAO)、熱塑性彈性體(SIQ和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后開啟捏合機。溫度控制在180°C攪拌60分鐘，所有樹脂熔融混合好，停止攪拌，熱熔壓敏膠即制備完畢。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，熱熔壓敏膠膠的厚度約為0.3mm。測定熱熔壓敏膠的粘接性能，見表1。實施例3往200升的帶油浴加熱的捏合機中分別加入石油樹脂30Kg，聚異丁烯40Kg，抗氧劑二叔丁基對甲酚和[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯各0. ^(g，光穩定劑TINVUN622和CHIMASS0RB944各0. 5Kgo升溫油浴至180°C，保溫30分鐘后加無定型聚烯烴(APAO) 10Kg，熱塑性彈性體(SIQ IOkg,乙烯-辛烯共聚物(POE) 10kg，待無定型聚烯烴(APAO)、熱塑性彈性體(SIQ和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后開啟捏合機。溫度控制在180°C攪拌60分鐘，所有樹脂熔融混合好，停止攪拌，熱熔壓敏膠即制備完畢。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，熱熔壓敏膠膠的厚度約為0.3mm。測定熱熔壓敏膠的粘接性能，見表1。實施例4往200升的帶油浴加熱的捏合機中分別加入石油樹脂40Kg，聚異丁烯40Kg，抗氧劑二叔丁基對甲酚和[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯各0. 25Kg，光穩定劑TINVUN622和CHIMASS0RB944各0. 25Kg。升溫油浴至180°C，保溫30分鐘后加入無定型聚烯烴(APAO) 10Kg，熱塑性彈性體(SIQ IOkg,乙烯-辛烯共聚物(POE) 10kg，待無定型聚烯烴(APAO)、熱塑性彈性體(SIQ和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后開啟捏合機。溫度控制在180°C攪拌60分鐘，所有樹脂熔融混合好，停止攪拌，熱熔壓敏膠即制備完畢。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，熱熔壓敏膠膠的厚度約為0.3mm。測定熱熔壓敏膠的粘接性能，見表1。表1合成熱熔壓敏膠的粘接性能(23°C )
實施例1234最大剪切力(N)712741783761平均剝離力 (N/mm)1.661.711.881.78
權利要求
1.熱熔壓敏膠組合物，其特征在于以重量百分比計包括20-30%的主體聚合物， 20-50%的增粘劑，10-50%的增塑劑，1-2%抗氧劑和光穩定劑；其中所述主體聚合物選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯基粘合劑、無定型烯烴共聚物基粘合劑和乙烯-辛烯共聚物基粘合劑或其混合物。
2.如權利要求1所述的熱熔壓敏膠組合物，其中以重量百分比計包括30-40%的增粘劑，30-40%的增塑劑。
3.如權利要求1或2所述主體聚合物為重量比1 1 1的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯基粘合劑、無定型烯烴共聚物基粘合劑和乙烯-辛烯共聚物基粘合劑。
4.如權利要求1或2所述的熱熔壓敏膠組合物，其特征在于所述增粘劑為石油樹脂、萜烯樹脂、松香酯或者其混合物。
5.如權利要求1或2所述的熱熔壓敏膠組合物，其特征在于所述增塑劑為聚異丁烯。
6.如權利要求1或2所述的熱熔壓敏膠組合物，其特征在于所述抗氧化劑為二叔丁基對甲酚和[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的復配體系；光穩定劑為 Ciba TINVUN 622 和 CHIMASS0RB 944 的復配體系。
7.一種熱熔壓敏膠組合物的制備方法，包括如下步驟1)在捏合機中分別加入以重量百分比計30-40%的增粘劑，30-40%的增塑劑，1-2% 抗氧劑和1-2%光穩定劑；2)升溫至130°C 200°C，保溫20分鐘 50分鐘后加入以重量百分比計20-30%的主體聚合物，溫度控制在130°C 200°C攪拌60分鐘，熔融混合均勻得成品。
全文摘要
本發明公開了一種熱熔壓敏膠組合物，其特征在于以重量百分比計包括20-30％的主體聚合物，30-40％的增粘劑，30-40％的增塑劑，1-2％抗氧劑和1-2％光穩定劑；本發明還提供其制備工藝。本發明的熱熔壓敏膠具有較好的內聚力，初粘性好、持粘強度高，低溫柔性好，在冬季也有較好的初粘性，可用于粘接固體材料，特別是粘接聚乙烯材料效果良好。
文檔編號C09J153/02GK102181248SQ20111003310
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月31日 優先權日2011年1月31日
發明者冉東凱, 盧詠來, 段文鋒, 田鳳蘭 申請人:北京東方雨虹防水技術股份有限公司