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SBS/SIS型熱熔壓敏膠配方還原

嘉峪檢測網(wǎng) 2023-03-02 17:18

背景介紹

熱熔壓敏膠是繼溶劑型和乳液型壓敏膠之后的第三代壓敏膠產(chǎn)品，較之前兩者，熱熔型壓敏膠無溶劑，更有利于環(huán)保和安全生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本相對低，所以目前世界各國正大力開發(fā)熱熔型壓敏膠。尤其因為它不需要溶劑，在人們環(huán)保意識和保健意識日趨強烈的今天，比溶劑型壓敏膠更加有市場和發(fā)展?jié)摿?，有希望代替溶劑型壓敏膠。

優(yōu)勢及應用范圍

優(yōu)勢：熱熔壓敏膠最大的優(yōu)點是不含有機溶劑，低公害、涂布速度快、自動化程度高、制品成本低，其價格是溶劑型壓敏膠的50%～70% 。

應用范圍：熱熔壓敏膠在輕工產(chǎn)品的升級換代中發(fā)揮了很大作用，與傳統(tǒng)的溶劑型或乳液型壓敏膠比較有其特點和優(yōu)勢。它的應用范圍很廣，可用于汽車工業(yè)、電子工業(yè)、包裝、醫(yī)療衛(wèi)生、木材加工、雙面膠帶、標簽壁紙及軍用偵毒制品等方面。

發(fā)展狀況

HMPSA制品市場廣泛，潛力很大。近幾年來由于生產(chǎn)設備的發(fā)展和原料大量進口的帶動，我國熱熔壓敏膠出現(xiàn)了一個快速發(fā)展期，因為熱熔壓敏膠帶配方比較簡單、成本較低，已出現(xiàn)熱熔壓敏型的保護膜膠帶、雙面膠帶、皺紋紙膠帶、泡棉膠帶等產(chǎn)品直逼傳統(tǒng)壓敏膠的產(chǎn)品。由于熱熔壓敏膠具有明顯優(yōu)點，正在以較快速度進入市場。在環(huán)保要求日益提高的今天，可以預測在未來的幾年內，熱熔壓敏膠制品將繼續(xù)保持較快速度發(fā)展。隨著中國加入世貿(mào)組織，越來越多的跨國企業(yè)將在中國投資，與中國的生產(chǎn)廠商合作。由此可見，對環(huán)境無污染，對人體無危害，符合“環(huán)保、健康、安全”三大要求的面向21世紀的生態(tài)環(huán)境膠粘劑是發(fā)展的必然趨勢。

一、熱熔型壓敏膠的配方組成

熱熔壓敏膠的一般組成為：高分子彈性體、增黏樹脂、增塑劑、填充劑、軟化劑、抗氧劑等組成。

1 、SBS/SIS熱塑性彈性體

高分子彈性體，如SIS、SBS、SEBS、SEPS等。常見的熱熔壓敏膠主要是指苯乙烯及其嵌段共聚物(SBS、SIS)類熱熔壓敏膠。苯乙烯－丁二烯－苯乙烯(SBS)又稱熱塑性丁苯橡膠，是一種熱塑性彈性體，它既有聚苯乙烯(PS)的溶解性和熱塑性，又具有順丁橡膠(PB)的柔韌性和回彈性。SBS溶解性好，與很多聚合物都相容，不需高溫硫化，加入樹脂和增黏劑可以降低其熔融黏度，非常適合制備熱熔壓敏膠。如圖1.1所示，其中苯乙烯塑料相在整個結構中起物理交聯(lián)點的作用，因此塑料相在被溶解或是熔融的情況下，會失去交聯(lián)作用，變成流體；而在熔體冷卻或溶劑揮發(fā)后，塑料相又可以恢復物理交聯(lián)作用。

圖1.1 熱塑性彈性體兩相結構

2、增粘樹脂

增粘樹脂是壓敏膠粘劑中除主體彈性體外的另一個最重要成分，它的主要作用是賦于壓敏膠以必要的粘性。

增粘樹脂的加入可以降低熱熔膠的熔融粘度，涂膠后使之易于潤濕被粘物表面、延長保存期、提高粘接強度和柔韌性，也便于涂膠操作。增粘樹脂是分子量為幾百到幾千、軟化點為60~150℃的一類無定型熱塑性聚合物。增粘樹脂的玻璃化溫度在室溫以上，常溫下呈固態(tài)，幾乎沒有力學強度。此外增粘樹脂還可以調整熱熔膠的耐熱溫度及露置時間。要求增粘樹脂與彈性體相容性好(溶解度參數(shù)接近)，粘接力強，熱穩(wěn)定性好，增粘劑的添加量為50~150份(以100質量份彈性體計)。常用的增粘劑可分為兩大類：

增粘樹脂應具備以下幾個條件：

與膠粘劑主體樹胎的相容性要好，即它們的溶解度參數(shù)(SP，與solubility parameter)應相近。

(1-1)

增粘效果持久且隨時間的變化小不影響橡膠的硫化

3、軟化油

在膠粘劑中加入軟化劑的目的是；

①降低熔融粘度，以利于涂布工藝；

②增加熱熔壓敏膠的初粘力，降低和調節(jié)熱熔膠的熔融粘度，并改善它的粘接性能；

③降低膠粘劑成本。“一定量的軟化劑可以提高膠粘劑的初粘性,”但會使剝離強度迅速下降。

因此，軟化劑不易大量的使用。常用的軟化劑有環(huán)烷油、白礦油等物質。

4、抗氧化劑

熱熔壓敏原料SBS、SIS、改性松香等都含有不飽和雙健，高溫下易被氧化，制好之后也會隨著存放時間的增長被空氣中的氧氧化，導致鏈段變短膠失去粘性，因此需要考慮防老化的改性。常用的防老化方法是在加工時加入防老劑和抗氧劑，以防止高溫下原料變質。

二、實用參考配方

SBS與SIS熱熔型壓敏膠體系中最佳配方為：

成分	質量百分比	成分說明
SIS	10-15%	主體樹脂
SBS	10-15%	附加主體樹脂
軟化劑	10-15%
增粘劑	50-60%
防老劑	1%

其中不同牌號的基體對體系力學性能影響明顯，SIS為基體熱熔型壓敏膠性能優(yōu)于SBS熱熔型壓敏膠，但是為降低成本，可兩者混合作為基體。對于不同SIS基體的熱熔型壓敏膠體系，需要通過不同的方法進行接枝丙烯酸丁酯基團改性。SIS基體通過熔融接枝丙烯酸丁酯等極性基團，可以明顯提高SIS的極性，制得的熱熔型壓敏膠持粘性能和剝離性能有明顯提高；

配方1：SBS性熱熔膠

成分	質量百分比	成分說明
SBS	28-35%	主體樹脂
C9石油樹脂	15-20%	增粘樹脂
萜烯樹脂	25-30%	增粘樹脂
環(huán)烷油	15-18%	軟化劑
抗氧劑1010	0-2%	抗氧劑

配方2：SIS性熱熔膠

成分	質量百分比	成分說明
SIS	55-65%	主體樹脂
聚異丁烯	5-15%	增粘樹脂
萜烯樹脂	15-20%	增粘樹脂
環(huán)烷油	15-20%	軟化劑
抗氧劑1010	0-2%	抗氧劑

配方3：SEBS型熱熔膠

SBS、SIS的氫化改性：由于在SBS、SIS分子中存在不飽和雙鍵，因此易受熱氧化，影響了熱熔壓敏膠的粘接性能和使用壽命。通過對SBS、SIS氫化制得飽和的熱塑性彈性體SEBS、SEPS，用于制備壓敏膠，可以提高其耐氧化，耐紫外線和耐熱性能。

成分	質量百分比	成分說明
氫化改性的SBS	10-20%	主體樹脂
SIS	15-25%	增粘樹脂
C5石油樹脂	15-25%	增粘樹脂
松香樹脂	15-25%	軟化劑
環(huán)烷油	25-35%
抗氧劑1010	0-2%	抗氧劑

三、常見熱熔膠

封邊熱熔膠，包覆熱熔膠、高溫熱熔膠、低溫熱熔膠、中溫熱膠、無填料包覆熱熔膠、封邊熱熔膠、熱熔膠槍、熱熔膠棒、熱熔膠膜、熱熔膠條、熱熔膠條、eva熱熔膠、高溫電子熱熔膠、高溫聚酰胺熱熔膠。

來源：UTPE彈性體門戶

SBS/SIS型熱熔壓敏膠配方還原

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