本發(fā)明屬于聚合物膠粘劑領(lǐng)域。該膠粘劑可用于聚烯烴類的管、板、薄膜不經(jīng)表面處理進(jìn)行直接粘接,具有較高的粘接強(qiáng)度。
聚烯烴是高分子合成材料的主要品種之一,其結(jié)構(gòu)是非極性,結(jié)晶度高,表面張力低,屬于難粘接材料。因此國內(nèi)外曾研究了各種表面處理方法,以提高聚烯烴的表面張力,達(dá)到以常用膠粘劑進(jìn)行粘接的目的。但是這些表面處理方法存在工藝繁雜,要求一定的設(shè)備,而一般工業(yè)生產(chǎn),工程應(yīng)用中許多聚烯烴材料的粘接問題,更需要不經(jīng)表面處理而進(jìn)行直接粘接的膠粘劑。
以表面能較低的丁基,丁苯和天然橡膠等聚合物為基料的溶劑型膠粘劑(塑料工業(yè),1981,2期28-30頁),雖然可用于粘接不處理表面的聚烯烴膜,但因內(nèi)聚強(qiáng)度低,不適用于要求抗剪強(qiáng)度高的聚烯烴管板材。以苯乙烯丁二烯嵌段共聚物為基料配制的溶劑型膠粘劑(粘接1984,5(1)13-15)可用于聚乙烯,聚丙烯薄膜粘接,但剝離強(qiáng)度仍不高(一般在1000克/25厘米)。以乙烯-醋酸乙烯共聚物為基料的熱熔型膠粘劑,因共聚物的熔體表面張力和聚烯烴的表面張力相近,因此其膠粘劑具有好的粘合力,但從國內(nèi)外文獻(xiàn)資料來看(塚田邦夫著:接著技術(shù)マニエァ,P571976,株氏會(huì)社テク,東京;塑料工業(yè),1979,(3)67,1979(4)66),這些以乙烯-醋酸乙烯共聚物為基料的熱熔型膠粘劑,用于粘接聚烯烴材料(聚乙烯,低密度聚乙烯,聚丙烯)其抗剪強(qiáng)度都不高(一般為12-21公斤/厘米2)。
本發(fā)明的目的是以乙烯-醋酸乙烯共聚物為基料,適當(dāng)加入增粘樹脂,蠟,填料,穩(wěn)定劑等配制而成的熱熔型膠粘劑,對(duì)聚烯烴管、板、薄膜的表面不經(jīng)表面處理而進(jìn)行粘接,具有較高的粘接強(qiáng)度和良好的粘接效果。
本發(fā)明除解決不經(jīng)表面處理的聚烯烴材料有良好的粘接性外,而且對(duì)其它塑料、橡膠、纖維、木材、陶瓷、玻璃和金屬等多種材料也具有好的粘接性。
本發(fā)明提供的聚烯烴用熱熔型膠粘劑其配方組分(按重量計(jì))為:
乙烯-醋酸乙烯共聚物(可用不同的醋酸乙烯含量和熔融流動(dòng)指數(shù)的共聚物的一種或一種以上的混合物)。25-50份
增粘樹脂(可用松香、松香改性物、萜烯樹脂、古馬隆樹脂、石油樹脂、丹麥膠、丹麥松香酸甘油酯、氫化松香中的一種或一種以上的混合物)。20-45份
蠟(可用合成白地蠟、微晶蠟、白蠟等一種或一種以上混合物)。
10-30份
填料(可用輕質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鎂、氧化鋅、氣相二氧化硅、石棉粉、粘土和炭黑等一種或一種以上混合物)。
5-20份
穩(wěn)定劑(可用2,6-二特丁基-4-甲基苯酚,1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-特丁基苯基)丁烷,四〔β-(3,5-二特丁基-4-羥基苯基丙酸〕季戊四醇酯,硫代二丙酸二月桂酯等抗氧劑中一種或一種以上的混合物)。0.05-5份
紫外線吸收劑(可用2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮,2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮,2,2′-硫代雙-(4-特辛基苯酚)正丁胺基鎳鹽等光穩(wěn)定劑中一種或一種以上的混合物)。0-0.5份
最佳配料比(按重量計(jì))為:
乙烯-醋酸乙烯共聚物38份
丹麥松香酸甘油酯和天然松香33份
合成白地蠟和白蠟20份
輕質(zhì)碳酸鈣9份
2,6-二特丁基-4-甲基苯酚0.5份
膠粘劑制備方法:
在帶有攪拌器的熱熔釜中,按上述最佳組分,加入一定量的蠟,增粘樹脂。升溫至130℃以上,待物料熔化后,在攪拌下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物,填料和穩(wěn)定劑,同時(shí)緩慢升溫,于160-170℃保持1-1.5小時(shí),物料熔融均勻后,用惰性氣體緩慢將物料壓入冷水槽中,經(jīng)冷卻,牽引,切粒得到淺黃色至黃色,軟化點(diǎn)不低于85℃的產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的聚烯烴用熱熔型膠粘劑具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.膠粘劑是固體,貯存穩(wěn)定,運(yùn)輸方便,不污染環(huán)境,無公害,節(jié)約能源,使用方便。
2.原材料易得,生產(chǎn)工藝簡單,技術(shù)可靠,生產(chǎn)成本低,用途廣。
3.在不處理表面條件下,對(duì)聚烯烴材料具有較高的粘接強(qiáng)度,粘接制件可在-30℃~+50℃范圍內(nèi)使用。
4.對(duì)其它塑料、橡膠、纖維、木材、陶瓷、玻璃和金屬等材料也具有好的粘接強(qiáng)度。
實(shí)施例:
實(shí)例1.在上述所敘的反應(yīng)設(shè)備中依次加入合成白地蠟和白蠟20份,丹麥松香酸甘油酯和天然松香33份,升溫至130℃以上,待物料熔化后,在攪拌下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物38份,然后加入輕質(zhì)碳酸鈣9份,2,6-二特丁基-4-甲基苯酚0.5份,同時(shí)緩慢升溫,于160-170℃保持1-1.5小時(shí),物料熔融均勻后,出料,得到熱熔膠粘劑產(chǎn)品,其軟化點(diǎn)不低于85℃。
將所制得的熱熔膠粘劑用于粘接下列材料,根據(jù)HG-2-151-65及GB532-65標(biāo)準(zhǔn)測定被粘物的剪切強(qiáng)度與剝離強(qiáng)度(20℃)如下:
被粘材料抗剪強(qiáng)度180°剝離強(qiáng)度
(公斤/厘米2)(公斤/25毫米)
聚丙烯板材35
低密度聚乙烯板材25
高密度聚乙烯板材30
玻璃纖維增強(qiáng)聚丙
烯板材37.7
聚四氟乙烯板材17.6
鋁合金板材49
木材50.4
竹片30
高壓聚乙烯(厚0.3毫米)3.16
聚丙烯(厚0.15毫米)2
聚酯(雙向拉伸膜,厚0.1毫米)3.98
聚氯乙烯(厚0.14毫米)2.31
硫化天然橡膠(厚2.5毫米)6.4
橡膠改性發(fā)泡聚乙烯8.0(材破)
牛皮紙(厚0.2毫米)1.20(材破)
用環(huán)氧樹脂粘接聚乙烯板作為對(duì)照實(shí)驗(yàn),其抗剪強(qiáng)度僅為4.8公斤/厘米2。
實(shí)例2
按實(shí)例1的反應(yīng)設(shè)備和方法,加入白地蠟和白蠟20份,丹麥膠10份,氫化松香10份,萜烯15份,乙烯-醋酸乙烯共聚物38份,輕質(zhì)碳酸鈣9份,2,6-二特丁基-4-甲基苯酚0.5份,制得的熱熔膠粘劑軟化點(diǎn)81.5℃,粘接聚丙烯板材其抗剪強(qiáng)度為27公斤/厘米2。
實(shí)例3,按實(shí)例1的反應(yīng)設(shè)備和操作方法,加入合成白地蠟和白蠟20份,氫化松香20份,萜烯樹脂17份,乙烯-醋酸乙烯共聚物38份,輕質(zhì)碳酸鈣5份,2,6-二特丁基-4-甲基苯酚0.5份,制得的熱熔膠粘劑,其軟化點(diǎn)76.5℃,粘接聚丙烯板的抗剪強(qiáng)度為17.7公斤/厘米2。
實(shí)例4,按實(shí)例1的反應(yīng)設(shè)備和操作方法加入合成白地蠟和白蠟20份,丹麥膠8份,氫化松香10份,萜烯樹脂15份,乙烯-醋酸乙烯共聚物38份,輕質(zhì)碳酸鈣9份,2,6-二特丁基-4-甲基苯酚0.5份,制得的熱熔膠粘劑其軟化點(diǎn)為85℃,粘接聚丙烯板的抗剪強(qiáng)度為22.8公斤/厘米2。
1、聚烯烴用熱熔型膠粘劑是由聚合物、增粘樹脂、蠟、填料和穩(wěn)定劑所組成,其特征在于該膠粘劑配方組成(按重量計(jì))為:
乙烯-醋酸乙烯共聚物25~50份
增粘樹脂20-45份
蠟10-30份
填料5-20份
穩(wěn)定劑0.05-5份
紫外線吸收劑0-2份。
2、按照權(quán)利要求1.所述膠粘劑,其特征在于該膠粘劑的最佳配方組成(按重量計(jì))為:
乙烯-醋酸乙烯共聚物38份
增粘樹脂33份
蠟20份
填料9份
穩(wěn)定劑0.5份
3、按照權(quán)利要求1、2所述膠粘劑,其特征在于該膠粘劑的乙烯-醋酸乙烯共聚物可以具有不同的醋酸乙烯含量和熔融流動(dòng)指數(shù)的一種或一種以上的混合物。
4、按照權(quán)利要求1、2所述膠粘劑,其特征在于該膠粘劑的增粘樹脂可以是道路瀝青、古馬隆樹脂、叔丁酚甲醛樹脂、氫化松香、歧化松香、萜烯樹脂、天然松香、石油樹脂、丹麥膠和丹麥松香酸甘油酯等一種或一種以上的混合物。
5、按照權(quán)利要求1、2所述膠粘劑,其特征在于該膠粘劑的蠟可以是合成白地蠟,微晶蠟,和白蠟等一種或一種以上的混合物。
6、按照權(quán)利要求1、2所述膠粘劑,其特征在于該膠粘劑的填料為輕質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鎂、硅藻土、石棉粉和氣相二氧化硅等一種或一種以上的混合物。
7、按照權(quán)利要求1、2所述膠粘劑,其特征在于該膠粘劑的穩(wěn)定劑為2,6-二特丁基-4-甲基苯酚,1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-特丁基苯基)丁烷,四〔β-(3,5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯,硫代二丙酸二月桂酯等抗氧基中的一種或一種以上的混合物。
8、按照權(quán)利要求1、2所述膠粘劑,其特征在于該膠粘劑的紫外線吸收劑為2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮,2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮,2,2′-硫代雙-(4-特辛基苯酚)正丁胺基鎳鹽等光穩(wěn)定劑中的一種或一種以上的混合物。