一种交联反应性热熔压敏胶及其制备方法
阅读说明：本技术 一种交联反应性热熔压敏胶及其制备方法 (Cross-linking reactive hot-melt pressure-sensitive adhesive and preparation method thereof ) 是由 陈坚 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种粘合剂。目的是提供一种交联反应性热熔压敏胶及其制备方法；该压敏胶应具有良好的耐高温性能,并且适用范围广。技术方案是：一种交联反应性热熔压敏胶,包括以下成分及相应重量份：氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物(SEPS)：10-18份；羟基封端液体聚丁二烯：5-10份；液体聚丁二烯：10-20份；苯乙烯萜烯树脂：20-40份；a甲基苯乙烯树脂：20-30份；有机过氧化物：0.3-0.8份；硅烷偶联剂：0.8-5份；抗氧剂：0.2-0.5份。(The present invention relates to an adhesive. Aims to provide a cross-linking reactive hot-melt pressure-sensitive adhesive and a preparation method thereof; the pressure-sensitive adhesive has good high-temperature resistance and wide application range. The technical scheme is as follows: a cross-linking reactive hot-melt pressure-sensitive adhesive comprises the following components in parts by weight: hydrogenated styrene-isoprene copolymer (SEPS): 10-18 parts; hydroxyl-terminated liquid polybutadiene: 5-10 parts; liquid polybutadiene: 10-20 parts; styrene terpene resin: 20-40 parts; a methylstyrene resin: 20-30 parts of a solvent; organic peroxide: 0.3-0.8 part; silane coupling agent: 0.8-5 parts; antioxidant: 0.2 to 0.5 portion.)
技术领域
本发明涉及一种粘合剂，具体是交联反应性热熔压敏胶。
背景技术
热熔压敏胶都是100％固含量的热塑性材料，不含任何挥发性有机化合物。因此，在生产、运输、储存和施过程中都非常安全。最重要的是，它们是环境友好的材料，对人体健康和生活环境没有任何危害。此外由于固化迅速很快的特点，热熔压敏胶在所有类型的胶粘剂中最适合高速生产线的作业。尽管传统的热熔压敏胶有上述的优点，它们在某些应用市场中还是无法替代可交联的溶剂型和水性胶粘剂。首先，它们是热塑性的材料，在制品使用的环境温度接近其软化温度时会发生熔融流动或蠕变的现象，这个温度一般都低于85℃。因此，普通热熔压敏胶耐高温性差，不适合应用于高温且需要长时间使用的环境，因此大大降低了应用范围。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种交联反应性热熔压敏胶；该压敏胶应具有良好的耐高温性能，并且适用范围广。
本发明的另一目的，是提供所述交联反应性热熔压敏胶的制备方法。
本发明提供的技术方案是：
一种交联反应性热熔压敏胶，包括以下成分及相应重量份：
所述有机过氧化物为二(叔丁基过氧化异丙基)苯。
一种交联反应性热熔压敏胶，包括以下成分及相应重量份：
所述交联反应性热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将反应釜温度加温至160℃-180℃，先加入液体聚丁二烯，然后加入苯乙烯萜烯树脂、a甲基苯乙烯树脂进行搅拌融化；再加入氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物搅拌，搅拌时间为70-110分钟，直至氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物完全溶解；
(2)反应釜温度降温至130-140℃，加入羟基封端液体聚丁二烯、抗氧剂并充入氮气保护搅拌熔融时间约为30分钟；同时在另一容器中将有机过氧化物二(叔丁基过氧化异丙基)苯溶解到硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷中，得到溶解物；
(3)将反应釜温度控制在130℃-140℃，加入有机过氧化物二(叔丁基过氧化异丙基)苯与硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解物，并充入氮气保护搅拌熔融13-17分钟，然后关闭氮气进行抽真空搅拌21-29分钟，表见真空度保持-0.75Mpa～-0.90Mpa，抽真空搅拌停止后，出料即得到成品。
所得成品装入模具成型后，再用带硅油纸或涂硅油膜进行包装。
本发明主要特点，常温下具备普通热熔压敏的储存性能，使用时交联热熔压敏胶在温度130℃-150℃内施胶后，经过1米长度的加热恒温段(170℃-180℃的高温下时间为10秒的加热)，通过有机过氧化物二(叔丁基过氧化异丙基)苯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物以及羟基封端液体聚丁二烯热交联反应形成三维网状结构，提升热熔压敏胶的耐高温性，从普通的70-85℃提升到150℃以上不流淌，可以广泛的应用到各种高温环境中的粘合材料。
本发明获得的交联反应性热熔压敏胶的交联反应机理是：预制在热熔压敏胶中的二(叔丁基过氧化异丙基)苯和氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物及羟基封端液体聚丁二烯，在170℃-180℃1米长度恒温段高温下能迅速反应热交联并形成的三维网状结构，提升热熔压敏胶的耐高温性，从普通的70-85℃提升到150℃以上不会流淌。
本发明获得的交联反应性热熔压敏胶产品使用温度尤为重要，使用时熔胶温度必须在130-150℃之间不得高于165℃以上，熔胶温度高于165℃以上热熔压敏胶立刻就会发生交联反应，造成热熔胶机无法熔胶施胶，130-150℃之间正常施胶后必须经过1米长度恒温段170℃-180℃高温下10秒(生产时，经过加热设备中长1米、170℃-180℃的恒温段即可)才会发生交联反应。
本发明的有益效果是：本发明提供的交联反应性热熔压敏胶，常温下具备普通热熔压敏的储存性能，使用时交联热熔压敏胶在温度130℃-150℃内施胶后，通过170℃-180℃的高温、时间10秒的加热，有机过氧化物二(叔丁基过氧化异丙基)苯、氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物以及羟基封端液体聚丁二烯即可发生热交联反应形成三维网状结构，所得热熔压敏胶的耐高温性能得到有效提升，能够从普通的70℃-85℃提升到150℃不发生流淌，可以广泛应用到各种高温环境中的粘合材料。还具有使用方便，可粘接的材料范围广的特点。
本发明提供的交联反应性热熔压敏胶的制造方法，具有工艺简单、制作和使用方便粘接材料范围广的特点，适用于市面上绝大多数材料的交联反应性热熔压敏胶。
本发明获得的交联反应性热熔压敏胶产品，可通过常规热熔胶机或热熔滚胶设备，在线涂胶复合设备等，在涂胶施工后段加入1米长度高温恒温段，进行高温激活交联反应，交联反应性压敏胶主要用于封装和包装、各种各样的尼龙粘口带、防水卷材自粘胶、各种各样的标签、医疗用品，创可贴，输液贴，橡皮膏，医用胶布、各类胶带，各种有耐高温要求的应用材料粘合。
本发明获得的交联反应性热熔压敏胶产品使用温度尤为重要；使用时熔胶温度必须在130-150℃之间不得高于165℃以上，熔胶温度高于165℃以上热熔压敏胶立刻就会发生交联反应，造成热熔胶机无法熔胶施胶，130-150℃之间正常施胶后必须经过1米长度恒温段170℃-180℃高温下10秒才会发生交联反应。
本发明获得的产品，经检验后的技术指标如下：
具体实施方式
本发明提供的交联反应性热熔压敏胶，是以氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物、羟基封端液体聚丁二烯、液体聚丁二烯、a甲基苯乙烯树脂、苯乙烯萜烯树脂、有机过氧化物、硅烷偶联剂、抗氧剂为原料，在特定的温度下氮气保护进行熔融搅拌均匀，产品用离型涂层的包装纸、膜进行包装；
制造过程中可以通过a甲基苯乙烯树脂比例来调节产品剥离强度，液体聚丁二烯在本发明中用途为氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物软化油，本发明中二(叔丁基过氧化异丙基)苯预制在热熔压敏胶中，施胶后通过高温激活交联反应剂，苯乙烯萜烯树脂和羟基封端液体聚丁二烯在本发明中起到对绝大多数产品的初粘性，并降低胶黏剂的粘度；苯乙烯萜烯树脂多，对各种材料的初粘力大，羟基封端液体聚丁二烯可增加其粘合性、柔软性、润滑性、分散性等性能并降低胶粘剂融熔粘度，利用末端的羟基进行各组分的反应使该产品在复合粘合后期交联更牢固，硅烷偶联剂是优异的粘结促进剂提高对不同材料的粘结性；
因此，交联反应性热熔压敏胶的重量份中，氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物含量10-18份，羟基封端液体聚丁二烯5-10份，液体聚丁二烯10-20份，苯乙烯萜烯树脂20-40份，a甲基苯乙烯树脂20-30份，有机过氧化物0.3-0.8份，硅烷偶联剂0.8-5份，抗氧剂0.2-0.5份。硅烷偶联剂也可以采用其他品种，如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷等；抗氧剂也可采用其它品种，如抗氧剂1076β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯；抗氧剂168β-三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯等
所述氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物购自巴陵石化公司SEPS YH-4051；
所述羟基封端液体聚丁二烯购自德国赢创公司POLYVEST EP*HT；
所述液体聚丁二烯购自德国赢创公司POLYVEST 110；
所述a甲基苯乙烯树脂购自克雷威利公司Cleartack w120；
所述苯乙烯萜烯树脂购自亚利桑那化学ZONATAC NG98；
所述有机过氧化物购自阿克苏公司PERKADOX 14S-FL二(叔丁基过氧化异丙基)苯；
所述硅烷偶联剂购自杭州杰西卡公司γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550；
所述抗氧剂购自巴斯夫/汽巴1010。
本发明提供的交联反应性热熔压敏胶的制造方法：
第一步先将反应釜温度加温至160℃-180℃，先加入液体聚丁二烯POLYVEST110然后加入苯乙烯萜烯树脂ZONATAC NG98、a甲基苯乙烯树脂W120进行搅拌融化，再加入氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051搅拌，搅拌时间约为90分钟直至氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051完全溶解成膜状无颗粒物；
第二步将反应釜温度降温至130-140℃，开始加入羟基封端液体聚丁二烯POLYVEST EP*HT、抗氧剂1010并充入氮气保护搅拌熔融时间约为30分钟；同时用不锈钢容器将有机过氧化物PERKADOX 14S-FL二(叔丁基过氧化异丙基)苯溶解到硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550中；
第三步将反应釜温度精准控制在130℃-140℃加入有机过氧化物PERKADOX 14S-FL二(叔丁基过氧化异丙基)苯和硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550溶解混合物，并充入氮气保护搅拌熔融时间约为15分钟，15分钟后关闭氮气进行抽真空搅拌，时间约为25分钟真空度保持-0.75Mpa～-0.90Mpa，抽真空25分钟后停止，进行出料装入模具成型，用带硅油纸或涂硅油膜进行包装。
实施例：
表中数据均为重量份。
上述5个实施例的制造方法为：第一步先将反应釜温度加温至160℃-180℃，先加入液体聚丁二烯POLYVEST110然后加入苯乙烯萜烯树脂ZONATAC NG98、a甲基苯乙烯树脂w120进行搅拌融化，再加入氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051搅拌，搅拌时间约为90分钟直至氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051完全溶解成膜状无颗粒物；第二步将反应釜温度降温至130-140℃，开始加入羟基封端液体聚丁二烯POLYVEST EP*HT、抗氧剂1010并充入氮气保护搅拌熔融时间约为30分钟；同时用不锈钢容器按照配方比例将有机过氧化物PERKADOX 14S-FL二(叔丁基过氧化异丙基)苯溶解到硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550中；第三步将反应釜温度精准控制在130℃-140℃加入有机过氧化物PERKADOX 14S-FL二(叔丁基过氧化异丙基)苯和硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550溶解混合物，并充入氮气保护搅拌熔融时间约为15分钟，15分钟后关闭氮气进行抽真空搅拌，时间约为25分钟真空度保持-0.75Mpa～-0.90Mpa，抽真空25分钟后停止，进行出料装入模具成型，用带硅油纸或涂硅油膜进行包装。
产品指标
指标名称
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
密度，g/cm<sup>3</sup>
0.94
0.95
0.95
0.91
0.96
粘度，130℃mPa.s
13000
9000
8600
8000
6500
软化点℃
99
92
93
96
90
180°剥离强度N/mm(交联后)
5.0
6.3
5.6
5.1
4.0
持粘性23℃(交联后)
120分钟以上
120分钟以上
120分钟以上
68分钟
48分钟
耐热蠕变性，150℃(交联后)
不蠕动
不蠕动
不蠕动
不蠕动
不蠕动
上述五个实施例的测试结果如下：
实施例1：氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051比例大，130℃粘度偏大，不适合施胶。
实施例2：氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051比例减小，苯乙烯萜烯树脂ZONATAC NG98比例加大、a甲基苯乙烯树脂w120比例加大满足技术要求。
实施例3：氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051比例继续减小；苯乙烯萜烯树脂ZONATAC NG98比例不变，a甲基苯乙烯树脂w120比例加大硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550加大，剥离力开始降低符合技术要求。
实施例4：氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051比例继续减小；a甲基苯乙烯树脂w120比例加大，苯乙烯萜烯树脂ZONATAC NG98比例减小硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550继续加大剥离力明显降低基本满足要求。
实施例5：氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物SEPS YH-4051比例继续减小；a甲基苯乙烯树脂w120比例加大，苯乙烯萜烯树脂ZONATAC NG98比例加大，有机过氧化物PERKADOX 14S-FL二(叔丁基过氧化异丙基)苯比列增加，羟基封端液体聚丁二烯比例减小，粘度明显偏低剥离强度明显减小，持粘性降低不能满足技术要求。
5个实施例的施胶后经过高温交联时间温度影响
(1)1米长度恒温段温度150℃(20秒)
测试名称：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
180°剥离强度N/mm
1.0
1.6
1.3
1.1
0.8
持粘性23℃(分钟)
5
10
9
7
3
150℃耐热蠕变性
流淌
流淌
流淌
流淌
流淌
(2)1米长度恒温段温度150℃(120秒)
测试名称：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
180°剥离强度N/mm
1.1
1.5
1.4
1.0
0.9
持粘性23℃(分钟)
5
11
9
8
4
150℃耐热蠕变性
流淌
流淌
流淌
流淌
流淌
(3)1米长度恒温段温度165℃(20秒)
测试名称：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
180°剥离强度N/mm
2.3
3.2
2.8
2.4
1.2
持粘性23℃(分钟)
15
20
18
13
8
150℃耐热蠕变性
流淌
流淌
流淌
流淌
流淌
(4)1米长度恒温段温度170℃(10秒)
(5)1米长度恒温段温度170℃(20秒)
测试名称：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
180°剥离强度N/mm
5.2
6.2
5.4
5.1
4.2
持粘性23℃(分钟)
120分钟以上
120分钟以上
120分钟以上
69分钟
47分钟
150℃耐热蠕变性
不流淌
不流淌
不流淌
不流淌
不流淌
(6)1米长度恒温段温度180℃(10秒)
测试名称：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
180°剥离强度N/mm
5.1
6.3
5.6
5.0
4.3
持粘性23℃(分钟)
120分钟以上
120分钟以上
120分钟以上
66分钟
47分钟
150℃耐热蠕变性
不流淌
不流淌
不流淌
不流淌
不流淌
(7)1米长度恒温段温度180℃(20秒)
测试名称：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
180°剥离强度N/mm
5.3
6.2
5.5
5.3
4.7
持粘性23℃(分钟)
120分钟以上
120分钟以上
120分钟以上
69分钟
46分钟
150℃耐热蠕变性
不流淌
不流淌
不流淌
不流淌
不流淌
上述5个实施例的施胶后经过高温交联时间温度影响通过7个温度时间段的测试数据我们清晰的看到，交联反应性热熔压敏胶在130-150℃施胶后，经过高温170-180℃10秒后发生交联反应可以达到最强性能；综合上述实施例2至实施例3所获产品，具有较理想的效果。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种水性遮光胶