專利名稱:聚烯烴用溶劑型膠粘劑的制作方法
本發(fā)明屬于高分子材料膠粘劑領(lǐng)域。對(duì)聚烯烴類的管、板、薄膜表面不經(jīng)處理而直接冷粘，均有較高的粘接強(qiáng)度。
聚烯烴是高分子材料的主要品種之一，其結(jié)構(gòu)是非極性、結(jié)晶度高、難于膠接的材料。因此，國(guó)內(nèi)外曾研究了各種表面處理方法，以達(dá)到用普通膠粘劑粘接聚烯烴材料的目的。但是，工業(yè)生產(chǎn)，工程應(yīng)用，日常生活中許多粘接問題，更需要不處理表面，使用方便，成本低，適合聚烯烴用的膠粘劑。EVA(乙烯和醋酸乙烯共聚物)系熱熔膠，有的品種可以不處理聚烯烴表面而進(jìn)行粘接，但需要專用涂膠工具，耐熱性差，一般不適于粘接聚烯烴膜材等缺點(diǎn)。以表面能低的丁基，丁苯和天然橡膠等聚合物為基料配制的溶劑型膠粘劑(塑料工業(yè)，1981，2，28～30)，雖然適用于粘接不處理表面的聚烯烴膜材，因這些膠粘劑未發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，內(nèi)聚強(qiáng)度低，又不適于要求抗剪強(qiáng)度高的聚烯烴管、板材料的粘接。曾用表面能低的SBS(苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物)的物理交聯(lián)作用，配合一定的增粘樹脂，穩(wěn)定劑制成溶劑型膠粘劑(粘接，1984，5(1)，13-15)。用于聚乙烯、聚丙烯及復(fù)合膜的粘接，其粘接強(qiáng)度比聚異丁烯膠粘劑高，但剝離強(qiáng)度值并不高，一般在1000克/25厘米以下。至于以SBS為基料的溶劑型膠粘劑粘接聚烯烴管板材料的研究還未見報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是提供以SBS與丙烯酸，丙烯酸酯類等乙烯單體的接枝共聚物溶液為基料，適當(dāng)?shù)囊朐稣硺渲?，填料、穩(wěn)定劑，紫外線吸收劑等配制而成的膠粘劑。對(duì)聚烯烴管、板、薄膜的表面不經(jīng)處理而進(jìn)行粘接，均有較高的粘接強(qiáng)度和良好的粘接效果。
本發(fā)明的任務(wù)是解決不經(jīng)表面處理而難粘接的聚烯烴材料有良好的粘接性外，對(duì)其他塑料、橡膠、纖維、木材、陶瓷、玻璃和金屬等多種材料的粘接問題。
本發(fā)明提供的聚烯烴用溶劑型膠粘劑其配方組分(按重量計(jì))為接枝共聚物(可用SBS、異戊等二烯類橡膠聚合物與丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等乙烯類單體化學(xué)接枝生成的接枝共聚物)。 100份增粘樹脂(可用松香、松香改性物，萜烯樹脂，萜烯酚樹脂，叔丁酚樹脂，叔丁酚甲醛樹脂，古馬隆樹脂，二甲苯樹脂，苯酚改性二甲苯樹脂，石油樹脂，苯乙烯樹脂等品種選用一種或一種以上的混合物)。 20-150份填料(可用輕質(zhì)碳酸鈣，輕質(zhì)碳酸鎂，粘土，硅藻土，石棉粉，碳黑，氣相二氧化硅，二氧化鈦等選一種或一種以上的混合物)。
5-40份穩(wěn)定劑(可用2，6-二特丁基-4-甲基苯酚(BHT)，1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-特丁基苯基)丁烷(CA)，四〔B-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯(1010)，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)等抗氧劑中選一種或一種以上的混合物)。 0.5-3份紫外線吸收劑(可用2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)，2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮(UV-531)，2，2′-硫代雙-(4-特辛基苯酚)正丁胺基鎳鹽(1084)等光穩(wěn)定劑中的一種或一種以上的混合物。 0-2份溶劑(可用甲苯、二甲苯、氯苯、汽油、正己烷、環(huán)己烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸異戊酯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、丁酮，環(huán)己酮等一種或一種以上的混合物)。 250-500份最佳配料比(按重量計(jì))為接枝共聚物 100份增粘樹脂 80份填料 10份穩(wěn)定劑 1份紫外線吸收劑 0.5份溶劑 350份膠粘劑的制造是將上述配方中各組分工業(yè)級(jí)原料稱量，在帶有攪拌器、冷凝器的50-500立升反應(yīng)釜中加入接枝共聚物組分，于一定的反應(yīng)條件和反應(yīng)體系中制造接枝共聚物基料，觀察單體轉(zhuǎn)化和控制反應(yīng)物粘度的變化情況，待反應(yīng)物粘度及轉(zhuǎn)化率合格后，即降溫停止反應(yīng)(此方法成都科技大學(xué)已申請(qǐng)專利，可以提供專有技術(shù))。
接著在上述混合物中加入配方中的其他組分如增粘樹脂、填料、穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑，繼續(xù)攪拌，使之溶解和不溶組分分散均勻后，成為本發(fā)明的聚烯烴用溶劑型膠粘劑。
本發(fā)明提供的聚烯烴用溶劑型膠粘劑的優(yōu)點(diǎn)1.膠粘劑是液體的單包裝，貯存期長(zhǎng)，使用方便，毒性低，成本低。
2.在不處理表面條件下，可用冷粘法對(duì)聚烯烴本身或與其他材料進(jìn)行粘接，這是最簡(jiǎn)便的粘接方法，能取得良好效果。
3.膠粘劑的組成配方中，考慮了工業(yè)聚乙烯因有弱界面層就比聚丙烯更難粘接的特性，對(duì)粘接聚丙烯、聚乙烯材料的強(qiáng)度高。
4.由于采用性質(zhì)不同的多種高聚物成分，多種增粘樹脂和多種溶劑組成的單包裝液體膠粘劑。因此，它具有多用途，能粘接塑料、橡膠、纖維、木材、陶瓷、玻璃和金屬等絕大多數(shù)材料的特點(diǎn)。
實(shí)施例1.在帶有攪拌器、冷凝器的三頸瓶中(在工業(yè)生產(chǎn)上可用50-500立升反應(yīng)釜)，加入SBS(S/B＝4/6，線型)40克，丙烯酸丁酯6克，丙烯酸4克，溶劑汽油120克，醋酸乙酯60克，甲苯40克，室溫或水浴加熱使SBS完全溶解后，在72-78℃下加入過氧化苯甲酰1.0克，在此溫度下，反應(yīng)4小時(shí)。抽取反應(yīng)混合物試樣，測(cè)得單體轉(zhuǎn)化率為50.5%，接枝率為18.4%，接枝效率為56.5%。
在上述反應(yīng)混合物中，按SBS相同用量加入松香甘油酯和古馬隆樹脂，按SBS用量的15%加入輕質(zhì)碳酸鎂，繼續(xù)攪拌，溶解和分散均勻，即為本發(fā)明的聚烯烴溶劑型膠粘劑。
將所得的聚烯烴溶劑型膠液用于粘接下列材料(表面僅用砂紙粗化，熱水洗凈)，根據(jù)HG-2-151-65標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定被粘接物的粘接強(qiáng)度(20℃)如下被粘接物名稱抗剪強(qiáng)度，kg/cm2聚四氟乙烯板 11.2高壓聚乙烯板 17.4聚丙烯板 18.8聚丙烯板/鋁板 20.6硬聚氯乙烯板 21.4聚甲醛板 23.6
用環(huán)氧膠粘劑粘接聚乙烯板的抗剪強(qiáng)度為4.8kg/cm2，可見本發(fā)明膠粘劑粘接聚烯烴等難粘接材料的優(yōu)良效果。
2.在與實(shí)施例1.相同的聚合裝置中，加入SBS40克，丙烯酸2-乙基己酯8克，溶劑汽油120克，醋酸乙酯60克，甲苯40克，室溫或水浴加熱使之完全溶解后，在溫度70-76℃下加入過氧化苯甲酰1.2克，此溫度反應(yīng)4小時(shí)，停止加熱，結(jié)束反應(yīng)。測(cè)定反應(yīng)混合物試樣中單體轉(zhuǎn)化率為48.6%。
在上述反應(yīng)混合物中，加入SBS用量60%的古馬隆樹脂和松香甘油酯樹脂，加入SBS用量5%的氣相二氧化硅。繼續(xù)攪拌，溶解和分散均勻后，即為本發(fā)明的聚烯烴溶劑型膠粘劑。
將所得的聚烯烴溶劑型膠液用于粘接下列材料(膜材僅用酒精搽拭表面;板材用砂子粗化，熱水洗凈)，按GB-532-76標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的室溫(16℃)，粘接強(qiáng)度如下被粘接物名稱 T型或180℃剝離強(qiáng)度(kg/2.5cm)聚丙烯膜(單向拉伸) 3.2(膜變形或扯爛)高壓聚乙烯膜(無開口劑) ＞2.5聚丙烯膜/鋼板 3.5(膜變形或扯爛)編織聚丙烯/聚乙烯膜 ＞2(一般PE膜破斷)皮革/無規(guī)聚丙烯(填充云母) 11.4皮革與填充聚丙烯板的粘接件，原是用于代替硬雜木制作鞋跟，降低成本，曾用氯丁膠粘劑粘接時(shí)，剝離強(qiáng)度最高達(dá)2.4kg/cm，達(dá)不到部頒鞋用標(biāo)準(zhǔn)4.0kg/cm的要求。在不改變氯丁膠粘接的工藝條件下(即被粘物起毛、兩次涂膠)，采用本發(fā)明的膠粘劑粘接，剝離強(qiáng)度為4.56kg/cm，已超過部頒標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.聚烯烴用溶劑型膠粘劑由高分子材料、填料和穩(wěn)定劑所組成其特征在于該膠粘劑的配方組分(按重量計(jì))為接枝共聚物 100份增粘樹脂 20-150份填料 5-40份穩(wěn)定劑 0.5-3份紫外線吸收劑 0-2份溶劑 250-500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料比(按重量計(jì))為接枝共聚物 100份增粘樹脂 80份填料 10份穩(wěn)定劑 1份紫外線吸收劑 0.5份溶劑 350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接枝共聚物為苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物(SBS)與丙烯酸、丙烯酸丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯腈，醋酸乙烯等乙烯基類單體一種或一種以上的混合物用化學(xué)接枝方法制備的接枝共聚物。
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為松香、松香改性物、古馬隆樹脂，萜烯樹脂，石油樹脂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。
6.按照權(quán)利要求
1、2所述膠粘劑，其特征在于穩(wěn)定劑為2，6-二特丁基-4-甲基苯粉(BHT)，1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-特丁基苯基)丁烷(CA)，四〔B-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯(1010)，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)等抗氧劑中選擇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紫外線吸收劑為2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)，2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮(UV-531)，2，2′-硫代雙-(4-特辛基苯酚)正丁胺基鎳鹽(1084)等光穩(wěn)定劑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溶劑為甲苯、二甲苯、氯苯、汽油、正己烷、環(huán)己烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸異戊酯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、丁酮、環(huán)己酮等一種或一種以上的混合物。
專利摘要
聚烯烴用溶劑型膠粘劑是以苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物(SBS)，與丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基已酯等乙烯類單體用化學(xué)接枝方法制備的接枝共聚物為基料。加入增粘樹脂，填料，穩(wěn)定劑和溶劑所組成。對(duì)聚烯烴管、板、薄膜的表面不經(jīng)處理而進(jìn)行冷粘接，均有較高的粘接強(qiáng)度，基本上解決了聚烯烴難粘材料的粘接問題；對(duì)其他塑料、橡膠、纖維、木材、陶瓷、玻璃和金屬等多種材料亦有良好的粘接效果。
文檔編號(hào)C08L51/00GK85105449SQ85105449
公開日1987年1月14日 申請(qǐng)日期1985年7月11日
發(fā)明者代模欄, 張琳, 朱如瑾, 張開 申請(qǐng)人:成都科技大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan