專利名稱：一種低溫熱熔膠及其制備方法
技術領域：
本發明屬于熱熔膠粘劑技術領域，具體涉及一種低溫熱熔膠及其制備方法。
背景技術：
熱熔膠由于無溶劑、無污染、固化速度快、工藝性能好而有“綠色”膠粘劑之稱，近年來已經廣泛應用于管道補口防腐領域。隨著技術要求的不斷提高，不但要求熱熔膠具備良好的粘接性能，而且還要求熱熔膠在低溫環境中具有高可靠性及良好的現場施工性能。傳統管道防腐熱熔膠常采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA樹脂)為基體材料制備， EVA樹脂因為在常溫狀態下具有優異粘接性能和合適的流動性常被作為基體材料用于熱熔膠。在發明專利公開號CN100395301A、CN101659841A和CN101705061A中EVA樹脂作為基體材料設計。但是，EVA樹脂在低溫狀態下(-10°C以下)其粘接性能迅速下降，并且其脆化溫度按GB/T23257-2009《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層》標準測試高于-10°C，不滿足標準規定的低于-15°C的要求。在高溫狀態下(60°C及以上)失去穩定性，使其在高溫和低溫環境中不能滿足管道防腐的要求。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種低溫熱熔膠及其制備方法，以滿足低溫工作環境對熱熔膠的要求，即脆化溫度低、低溫環境中具有高可靠性及良好的現場施工性能的要求。為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是一種低溫熱熔膠由基體樹脂、增粘樹脂、馬來酸酐接枝共聚物及抗氧化劑組成，各組份的重量百分比如下
基體樹脂觀 70
增粘樹脂2(Γ46
馬來酸酐接枝共聚物1(Γ25
抗氧化劑0.5 2。所述基體樹脂由重量百分比為2(Γ50的乙烯辛烯共聚物彈性體和重量百分比為 50^80的乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物組成。所述乙烯辛烯共聚物彈性體的玻璃化轉移溫度低于-30°C，其熔融指數為 3 30g/10mino進一步地，所述乙烯辛烯共聚物彈性體的玻璃轉化溫度為低于_50°C，其熔融指數為 10 30g/10min。所述乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，或者乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種，其維卡軟化點為35 69°C，其熔融指數為3 50g/10min。進一步地，所述乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，或者乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種，其維卡軟化點小于40°C，其熔融指數為3(T45 g/lOmin。所述增粘樹脂為萜烯酚樹脂，或者萜烯樹脂、松香樹脂、石油樹脂中的一種，其環球軟化點為65 120°C。進一步地，所述增粘樹脂為萜烯酚樹脂，或者萜烯樹脂、松香樹脂、石油樹脂中的一種，其環球軟化點為9(T120°C。所述馬來酸酐接枝共聚物為乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，其接枝率為 0. 5 2%，其熔融指數為3 50g/10min。所述抗氧化劑為四[甲基(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。本發明低溫熱熔膠的制備方法，其特征在于，采用混煉的方法，其步驟如下 第一步，按重量百分比稱取基體樹脂、增粘樹脂、馬來酸酐接枝共聚物、抗氧化劑； 第二步，將基體樹脂、增粘樹脂及抗氧化劑加入捏合機，在捏合機升溫至15(T20(TC，保
持溫度恒定，攪拌15、5min ；之后加入馬來酸酐接枝共聚物，繼續攪拌15、5min ； 第三步，將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是本發明低溫熱熔膠。本發明采用的乙烯辛烯共聚物彈性體具有熱塑性彈性體的一般物性，耐熱、耐寒性優異，使用范圍寬廣，特別是耐寒性特性、其玻璃轉化溫度可達到-50°C。乙烯辛烯共聚物彈性體是非極性物質，與具有極性的樹脂相容，且其密度小于0. 9，具有成本優勢。本發明采用的增粘樹脂為萜烯酚樹脂，或者萜烯樹脂、松香樹脂、石油樹脂中的一種，優選萜烯酚樹脂，或者萜烯樹脂，更優選萜烯酚樹脂，萜烯酚樹脂由松節油或α -菔烯和苯酚經催化聚合而成，極性高，在本發明中比其它樹脂具有更強的增粘作用。本發明采用的馬來酸酐接枝共聚物是本發明熱熔膠中的功能性聚合物為乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，具有很好的反應活性、結晶性和流動性，且與多種塑料具有良好的相容性，在加工過程中具有優異的熱穩定性。其中的馬來酸酐在鋼管道防腐施工時可促進環氧樹脂低漆的固化反應。本發明與現有技術相比，以乙烯辛烯共聚物彈性體與乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物為基體樹脂，制備低溫熱熔膠。本發明具有以下有益效果
1、利用本發明配方及方法制備出的低溫熱熔膠脆化溫度低于-15°C (采用GB/ T23257-2009《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層》標準測試)，在低溫環境中具有良好的剝離強度和施工性能；
2、利用本發明配方及方法制備出的低溫熱熔膠粘接性能和密封性能好且性能穩定；
3、利用本發明配方及方法制備的低溫熱熔膠價格便宜，因此在金屬管道補口防腐領域能得到廣泛應用；
4、本發明采用簡單有效的共混制備工藝，工藝過程簡單，成本低，具有很好的經濟效益和工業化生產前景。
具體實施例方式下面結合實施例及實驗例對本發明做詳細的說明，但它們不是對本發明的限定。實施例1
低溫熱熔膠的組份比例(重量百分比) 乙烯辛烯共聚物彈性體35 ；
乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物14 ；
萜烯酚樹脂35 ；乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物15 ；
抗氧化劑1。其中，乙烯辛烯共聚物彈性體的熔融指數為13g/10min，熔點為56°C，玻璃轉化溫度為；乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，其維卡軟化點小于40°C、熔融指數為 35、5g/10min ；乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，維卡軟化點為66°C ；萜烯酚樹脂，環球軟化點為9(Γ100 。制備方法按照以上配比，先取乙烯辛烯共聚物彈性體、乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物、萜烯酚樹脂、抗氧化劑物料加入捏合機，在捏合機升溫至150°C時，保持溫度恒定， 攪拌45min，然后按比例加入乙烯-丙烯酸酯_馬來酸酐共聚物，繼續攪拌45min，最后將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是本發明低溫熱熔膠。實施例2
低溫熱熔膠的組份比例(重量百分比)
乙烯辛烯共聚物彈性體％；
乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物M ；
萜烯酚樹脂35 ；
乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物15 ；
抗氧化劑1。其中，乙烯辛烯共聚物彈性體的熔融指數為13g/10min，熔點為56°C，玻璃轉化溫度為；乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，其維卡軟化點小于40°C、熔融指數為 35、5g/10min ；乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，維卡軟化點為66°C ；萜烯酚樹脂，環球軟化點為9(Γ100 。制備方法按照以上配比，先取乙烯辛烯共聚物彈性體、乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物、萜烯酚樹脂、抗氧化劑物料加入捏合機，在捏合機升溫至180°C時，保持溫度恒定， 攪拌30min，然后按比例加入乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，繼續攪拌30min，最后將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是本發明低溫熱熔膠。實施例3
低溫熱熔膠的組份比例(重量百分比)
乙烯辛烯共聚物彈性體15 ；
乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物34 ；
萜烯酚樹脂35 ； 乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物 15 ；
抗氧化劑1。其中，乙烯辛烯共聚物彈性體的熔融指數為13g/10min，熔點為56°C，玻璃轉化溫度為；乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，其維卡軟化點小于40°C、熔融指數為 35、5g/10min ；乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，維卡軟化點為66°C ；萜烯酚樹脂，環球軟化點為9(Γ100 。制備方法按照以上配比，先取乙烯辛烯共聚物彈性體、乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物、萜烯酚樹脂、抗氧化劑物料加入捏合機，在捏合機升溫至20(TC時，保持溫度恒定， 攪拌15min，然后按比例加入乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，繼續攪拌15min，最后將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是本發明低溫熱熔膠。
實施例4
低溫熱熔膠的組份比例(重量百分比)
乙烯辛烯共聚物彈性體％ ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物
萜烯酚樹脂35 ；
乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物15 ；
抗氧化劑1。其中，乙烯辛烯共聚物彈性體的熔融指數為13g/10min，熔點為56°C，玻璃轉化溫度為-55°C ；乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) (VA含量觀％，熔融指數為25 150g/10min)；乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，維卡軟化點為66°C ；蔽烯酚樹脂，環球軟化點為9(T10(TC。制備方法按照以上配比，先取乙烯辛烯共聚物彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、 萜烯酚樹脂、抗氧化劑物料加入捏合機，在捏合機升溫至180°C時，保持溫度恒定，攪拌 30min，然后按比例加入乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，繼續攪拌30min，最后將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是本發明低溫熱熔膠。下面給出兩個按照傳統配方及工藝制備熱熔膠的例子。傳統配方及工藝制備1 配方中的各組份及其重量百分比為
乙烯-醋酸乙烯共聚物49;
萜烯酚樹脂35 ； 乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物 15 ；
抗氧化劑1。其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)(VA含量觀％，熔融指數為25 150g/10min);乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，維卡軟化點為66°C ；蔽烯酚樹脂，環球軟化點為9(T10(TC。制備方法按照以上配比，先取乙烯醋酸乙烯共聚物、萜烯酚樹脂、抗氧化劑物料加入捏合機，在捏合機升溫至180°C時，保持溫度恒定，攪拌30min，然后按比例加入乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，繼續攪拌30min，最后將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是傳統工藝制備的熱熔膠。傳統配方及工藝制備2 配方中的各組份及其重量百分比為
乙烯-醋酸乙烯共聚物25;
乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物M；
萜烯酚樹脂35 ；
乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物15 ；
抗氧化劑1。其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) (VA含量觀％，熔融指數為25 150g/10min)； 乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，其維卡軟化點小于40°C、熔融指數為35 45g/10min;乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，維卡軟化點為66°C ；蔽烯酚樹脂，環球軟化點為9(T10(TC。制備方法按照以上配比，先取乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物、萜烯酚樹脂、抗氧化劑物料加入捏合機，在捏合機升溫至180°C時，保持溫度恒定， 攪拌30min，然后按比例加入乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，繼續攪拌30min，最后將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是傳統工藝制備的熱熔膠。 以四組實施例及按照傳統配方及工藝制備的六種熱熔膠為實驗對象，測得其對PE 粘接強度、對環氧底漆鋼粘接強度及脆化溫度等性能參數。四組實施例、傳統配方(組份百分比)及所得熱熔膠的性能參數列表如下
權利要求
1.一種低溫熱熔膠，其特征在于，以重量百分比計包括以下組份基體樹脂觀 70，增粘樹脂2(Γ46，馬來酸酐接枝共聚物1(Γ25，抗氧化劑0. 5^2 ；所述基體樹脂由重量百分比為 20^50的乙烯辛烯共聚物彈性體和重量百分比為5(Γ80的乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物組成。
2.按照權利要求1所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述乙烯辛烯共聚物彈性體的玻璃化轉移溫度低于_30°C，其熔融指數為3 30g/10min。
3.按照權利要求2所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述乙烯辛烯共聚物彈性體的玻璃轉化溫度為低于_50°C，其熔融指數為l(T30g/10min。
4.按照權利要求1所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，或者乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種，其維卡軟化點為35飛9°C， 其熔融指數為3 50g/10min。
5.按照權利要求4所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物，或者乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種，其維卡軟化點小于40°C，其熔融指數為30 45 g/lOmin。
6.按照權利要求1所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述增粘樹脂為萜烯酚樹脂，或者萜烯樹脂、松香樹脂、石油樹脂中的一種，其環球軟化點為65 120°C。
7.按照權利要求6所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述增粘樹脂為萜烯酚樹脂，或者萜烯樹脂、松香樹脂、石油樹脂中的一種，其環球軟化點為9(T120°C。
8.按照權利要求1所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述馬來酸酐接枝共聚物為乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物，其接枝率為0. 5 2%，其熔融指數為3 50g/10min。
9.按照權利要求1所述的低溫熱熔膠，其特征在于，所述抗氧化劑為四[甲基(3，5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
10.一種權利要求1至9任一所述低溫熱熔膠的制備方法，其特征在于，采用混煉的方法，其步驟如下第一步，按重量百分比稱取基體樹脂、增粘樹脂、馬來酸酐接枝共聚物、抗氧化劑；第二步，將基體樹脂、增粘樹脂及抗氧化劑加入捏合機，在捏合機升溫至15(T20(TC，保持溫度恒定，攪拌15、5min ；之后加入馬來酸酐接枝共聚物，繼續攪拌15、5min ；第三步，將已混煉完畢的熱熔膠制成膠片或顆粒，即是本發明低溫熱熔膠。
全文摘要
本發明公開了一種低溫熱熔膠及其制備方法，以重量百分比計包括以下組份基體樹脂28~70，增粘樹脂20~46，馬來酸酐接枝共聚物10~25，抗氧化劑0.5~2；基體樹脂由重量百分比為20~50的乙烯辛烯共聚物彈性體和重量百分比為50~80的乙烯-丙烯酸丁酯或甲酯共聚物組成。采用混煉的方法，將原料在捏合機中混煉。通過本發明配方和方法得到的低溫熱熔膠脆化溫度低、粘接性能好、密封性能好且性能穩定，工藝簡單，成本低，可應用于金屬管道補口防腐領域，具有很好的經濟效益和工業化生產前景。
文檔編號C09J145/00GK102321442SQ201110225790
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者王軍, 穆宏榮 申請人:成都長江熱縮材料有限公司