文/劉曉龍,撫順齊隆化工有限公司
石油樹脂是以C5和C9餾分為原料,經(jīng)陽(yáng)離子聚合得到的低分子聚合物。石油樹脂大致可以分為C5樹脂、C9樹脂、C5-C9共聚樹脂、DCPD脂和加氫改性樹脂五大類。
軟化點(diǎn)是衡量樹脂性能的最重要指標(biāo)之一,工業(yè)上最常用的軟化點(diǎn)為90~110℃。石油樹脂的另一個(gè)重要特性是分子量和分子量分布。石油樹脂的相對(duì)密度為0.970~0.975g/cm3,具有酸值低、粘合性好、耐水和耐化學(xué)品等特性,并有調(diào)節(jié)粘性和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。因此,石油樹脂正逐步取代松香樹脂、萜烯樹脂等天然樹脂用作熱熔膠中的增粘劑,起到改進(jìn)浸潤(rùn)性、提高粘合性的作用。
EVA具有優(yōu)異的黏結(jié)性、柔軟性、加熱流動(dòng)性和耐寒性,其凝聚力大,熔融表面張力小,幾乎對(duì)所有的物質(zhì)均有黏結(jié)力,耐藥品性、熱穩(wěn)定性、耐候性和電氣性能較優(yōu)。
專利CN102653666A公布了一種熱熔膠,該熱熔膠包括以下組分(質(zhì)量份):EVA 5~10份;增粘劑2~6份;稀釋劑5~10份;抗氧劑0.5~1.5份;增塑劑0.5~1.5份。其中EVA含有20%~30%的乙酸乙烯酯單體;增黏劑是松香樹脂、石油樹脂、萜烯樹脂;稀釋劑是蠟、低分子聚烯烴,蠟是微品蠟;抗氧劑是酚類抗氧劑;增塑劑是鄰苯二甲酸二環(huán)已酯。
SIS的模量低、熔融黏度小、具有良好的加工性能、黏附性能、內(nèi)聚力,制備的熱熔膠透明度更高、黏度更強(qiáng)。
專利US 5939483公布了一種耐熱、耐寒性能優(yōu)越的熱熔膠配方,在配方中,SIS占比10%~40%,增粘樹脂25%~60%,增塑劑5%~25%,蠟10%~40%。增粘樹脂可以選松香樹脂以及烷烴、環(huán)烷烴、芳烴石油樹脂;增塑劑可選環(huán)烷油、石蠟油等;蠟可選石蠟、微晶蠟、高熔點(diǎn)合成蠟等。
SBS具有良好的彈性、抗滑性和耐磨性且與許多聚合物相容,加入樹脂可以降低其熔融粘度,非常適合制備熱熔膠。
荊鵬等人采用氫化C5石油樹脂作為熱熔膠的增黏劑,SBS為增韌劑,同時(shí)還加入了增塑劑和少量的抗氧劑和防老劑等制備了環(huán)保型熱熔壓敏膠。實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)氫化C5樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,增塑劑為35%,SBS為20%,抗氧劑和防老劑等助劑為5%時(shí),該環(huán)保型熱熔膠的性能達(dá)到了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
石油樹脂軟化點(diǎn)對(duì)熱熔膠有很大影響。軟化點(diǎn)越高,樹脂的內(nèi)聚強(qiáng)度越強(qiáng),膠粘劑的持粘強(qiáng)度也就越高,熱熔膠的使用溫度也就越高,應(yīng)用范圍越廣;但過(guò)高的軟化點(diǎn)可能會(huì)提高樹脂的熔融粘度,降低了熱熔膠的浸潤(rùn)能力,反而不利于熱熔膠的粘接。此外,軟化點(diǎn)對(duì)熱熔膠的固化速度以及施膠速度也有很大影響。軟化點(diǎn)過(guò)高還容易引起熱熔膠的硬化和結(jié)皮。
相容性是影響熱熔膠粘接強(qiáng)度的重要因素,相容性好的增粘樹脂與彈性體可使膠體的儲(chǔ)能膜量下降,使膠體與被粘物充分粘合;兩者若不相容,則使膠體的儲(chǔ)能膜量升高從而降低熱熔膠與被粘物的粘合作用。極性相同、相對(duì)分子質(zhì)量相近則相容性好。在制備熱熔膠時(shí),石油樹脂與彈性體之間若不相容或者相容性很差,很容易引起熱熔膠初粘強(qiáng)度、持粘強(qiáng)度和180°剝離強(qiáng)度三者同時(shí)降低,從而使得石油樹脂并不能在其中起到增粘的作用。
熔融粘度低的熱熔膠能夠在基材上得以較好地鋪展,增大了熱熔膠與基材之間的接觸面積,提高了熱熔膠對(duì)被粘接物的浸潤(rùn)程度,有利于熱熔膠與被粘接物間界面強(qiáng)度的提高;但熔融粘度過(guò)低,一方面可能會(huì)引起熱熔膠體系內(nèi)填料產(chǎn)生沉降造成物料成分分布不均,另一方面可能會(huì)造成熱熔膠因內(nèi)聚強(qiáng)度的降低反而不利于粘接。
目前,石油樹脂正向著淡色化、專業(yè)化、多用途化等方向發(fā)展。我國(guó)增粘樹脂長(zhǎng)期以來(lái)一直以松香樹脂和萜烯樹脂為主,而石油樹脂發(fā)展緩慢,相容性、軟化點(diǎn)等主要質(zhì)量指標(biāo)與國(guó)外同類產(chǎn)品之間還有一定差距。因此,應(yīng)努力開發(fā)新型改性劑,以制備出色度更低、軟化點(diǎn)更高、適用范圍更廣的C5樹脂;加大對(duì)C9餾分的精餾程度、改善C9樹脂的色度,從而得到質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的C9和C5-C9樹脂,以滿足我國(guó)對(duì)熱熔膠用石油樹脂日益增長(zhǎng)的需要。
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