CN101423733A - 一种pp-r铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法 - Google Patents

一种pp-r铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:PP-R铝塑稳态管用透明胶粘剂所用接枝母料是由无规共聚聚丙烯(PP)制备,其制备方法是:将质量百分含量为95-100%的无规共聚聚丙烯(PP)、0.1-5%质量百分含量的不饱和接枝单体、0.02-0.6%质量百分含量的引发剂、0.2-5%质量百分含量的电子给予体(EDA)充分混匀后,再经反应型双螺杆挤出机造粒制备而成。该透明热熔胶粘剂与无规共聚聚丙烯和铝合金有较高的粘结强度。热熔胶加工性能优异、透明度高,通过吹膜或流延成膜后均匀覆在预热好的PP-R稳态管所用铝带上,覆好热熔胶膜的铝带再与PP-R内管和外保护层一起复合而成PP-R铝塑稳态管。同时本发明也可用于PP与钢、铝、铁等金属复合管、板领域,粘接强度高且持久稳定。

Description

一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂,主用应用于制造PP-R铝塑稳态管,也可用于PP与铁、铝、钢等金属复合管/板领域。
背景技术
高分子材料在现实生活中发挥着越来越重要的作用,而聚丙烯以其良好的力学性能、电绝缘性、化学稳定性、加工性能以及低廉的价格成为塑料消耗量最大的品种之一,广泛应用于食品包装、器皿制品、绝缘材料、汽车零部件、家用电器等与日常生活、工农业生产密切相关的领域。目前,普通PP-R管在建筑领域用量较大,但是PP-R管在通热水时会使得管材扭曲且线膨胀比较大,其承压能力和抗光、氧渗透性能亦较差,使用时受到一定的限制,因此铝塑复合管诞生。对于PE/铝管材而言,通热水时必须用交联PE,由此带来的问题是制造工艺复杂,质量难以控制,且其采用螺纹挤压进行管道连接,造成连接可靠性差。所以PP-R铝塑稳态管相继研发诞生,其由内层为标准的PP-R管与合金铝采用热熔粘合工艺进行复合,且外覆PP-R保护层或PE保护层而成。随之PP-R管和合金铝之间的粘结强度和持久稳定性成为一个研究课题。
由于聚丙烯不含有任何极性基团,导致其与金属及其他的聚合物之间的粘结性能差,所以须对聚丙烯进行化学改性。目前对聚丙烯进行化学改性的主要途径之一是反应挤出接枝,通过综合各单体的不同性质,制备出性能优异的聚丙烯新型材料。中国专利CN101038051A介绍了一种通过磨盘形化学反应器接枝改性的聚丙烯,用来粘结带有孔洞的金属骨架和聚丙烯管道。中国专利CN86107790A介绍了改性无规聚丙烯为主体加入了增粘树脂、粘度调节剂和热氧稳定剂所组成的热熔胶。专利CN1443823A介绍了以聚丙烯为主体并对其进行了接枝改性,通过与增粘树脂、弹性体和无机填料共混的热熔胶用来粘结PP和金属,具有比较高的粘结强度和长期粘结稳定性。但上述各专利均未提及到是一种透明的粘结PP和金属的热熔胶粘剂,从以上专利所述组分来判断,由于加入了增粘树脂以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌断共聚物或者氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌断共聚物或无机填料等材料,从而严重降低了所述热熔胶的透明性能。同时也未提及热熔胶的吹膜、流延等加工性能和工艺,也未提及到可用作PP-R铝塑稳态管用热熔胶。
在制备PP-R铝塑稳态管时,如果使用一种透明的热熔粘合剂,既可以快速检验出热熔胶本身有无缺陷(晶点等)又可以快速检查出粘结基材铝板是否存在气泡等不良现象,从而能很好地预防质量事故的发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,对金属和PP均具有较高粘结强度和优良加工性能(吹膜、流延和挤出等)。主要用于高档的PP-R铝塑稳态管粘结铝和无规共聚聚丙烯材料。
为达到上述的目的,本发明的技术方案如下:一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:PP—R铝塑稳态管用透明胶粘剂所用接枝母料是由无规共聚聚丙烯(PP)制备,其制备方法是:将质量百分含量为95-100%的无规共聚聚丙烯(PP)、0.1-5%质量百分含量的不饱和接枝单体、0.02-0.6%质量百分含量的引发剂、0.2-5%质量百分含量的电子给予体(EDA)充分混匀后,再经反应型双螺杆挤出机造粒制备而成。
上述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,PP-R稳态管用透明接枝母料配混母料是用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)制备,其制备方法如下:将质量百分含量为94-100%质量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、0.1-5%质量百分含量的不饱和接枝单体、0.02-1%质量百分含量的引发剂、0.1-5%质量百分含量的第二单体充分混合后,经反应型双螺杆挤出机,温度控制为130℃-215℃挤出制备了接枝配混母料。
上述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,所述的母料和50-70%质量份的无规共聚聚丙烯与5-15%质量份的聚烯烃类弹性体经双螺杆挤出机混炼即可得到透明的热熔胶粘剂,其中双螺杆挤出机的温度设置为140-220℃,螺杆转速控制为300-400rpm,双螺杆长径比L/D≥32:1。
上述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,所述的聚丙烯接枝母料,其中的不饱和接枝单体选自马来酸酐和丙烯酸,马来酸酐为优选物;引发剂选自过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰,其中过氧化二异丙苯为优选物;电子给予体(EDA)选自二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMEC)、硬脂酸酰胺(SA),优选二甲基甲酰胺。
上述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,所述的接枝配混母料是乙烯-醋酸乙烯共聚物的接枝料,其中乙烯-醋酸乙烯共聚物选自VAc含量为9-50%的EVA,熔融指数(MI)<30g/10min;其中的不饱和接枝单体选自马来酸酐和丙烯酸,优选马来酸酐;其中的引发剂选自过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰,其中过氧化二异丙苯为优选物;其中的第二单体选自苯乙烯(St)。
上述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,所述的聚烯烃类弹性体选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物,优选他们的混合物。
本发明具有较高粘结强度和优良加工性能,且透明度高(透光率95%,雾度10%)。通过吹膜或流延成膜后均匀覆在预热好的PP-R稳态管所用铝带上,覆好热熔胶膜的铝带再与PP-R内管和外保护层一起复合而成PP-R塑铝稳态管。同时本发明的热熔胶也可用于PP类钢塑管/板领域,粘接强度高且持久稳定。主要用于高档的PP-R塑铝稳态管粘结铝和无规共聚聚丙烯材料。
具体实施方式:
一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,采用无规共聚聚丙烯(PP)接枝不饱和单体和乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝不饱和单体与聚烯烃类弹性体和无规共聚聚丙烯共同混合制备而成。上述的接枝物中接枝单体优选马来酸酐(MAH),第二单体优选苯乙烯(St),电子给予体优选二甲基酰胺(DMF)。马来酸酐的质量百分含量用量为0.1-5%,第二单体质量百分含量为0.1-5%,电子给予体(EDA)质量百分含量为0.2-2%;上述引发剂可选过氧化物二异丙苯(DCP)和过氧化二苯甲酰(BPO),优选DCP,质量百分含量用量为0.02-1%;5-15%质量百分含量的聚烯烃弹性体优选乙烯-醋酸乙烯共聚物或者乙烯-辛烯共聚物和他们的混合物,二者之间的含量比例约为3:1。最后将两种接枝料与聚烯烃弹性体以及无规共聚聚丙烯通过双螺杆挤出机即可制备透明粘结PP和金属基材的热熔胶粘剂。
上述两种接枝料都是先通过高速混合机与被接枝物混合均匀,然后通过L/D≥32/1的双螺杆挤出机熔融挤出,最后水冷拉条切粒得到产品。
实施例1:
PP-R复合管用透明热熔粘粘剂组合物配方(100%)如下:
无规共聚聚丙烯接枝物15%
乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝物5%
无规共聚聚丙烯70%
聚烯烃类弹性体10%
其中无规共聚聚丙烯接枝物的配方(100%):
无规共聚聚丙烯98.1%
马来酸酐单体1.3%
过氧化二异丙苯0.1%
二甲基甲酰胺0.5%
其中乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝料的配方为(100%):
乙烯-醋酸乙烯共聚物98.35%
马来酸酐0.6%
过氧化二异丙苯0.05%
第二单体苯乙烯1%
其中聚烯烃类弹性体的组成为:
乙烯醋酸乙烯共聚物25%
乙烯-辛烯共聚物75%
实施例2
PP-R复合管用透明热熔胶粘剂组合物配方如下(100%):
无规共聚聚丙烯接枝物18%
乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝物6%
无规共聚聚丙烯62%
聚烯烃类弹性体14%
其中无规共聚聚丙烯接枝物的配方(100%):
无规共聚聚丙烯97.85%
马来酸酐单体1.5%
过氧化二异丙苯0.15%
二甲基甲酰胺0.5%
其中乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝料的配方如实施例1相同;
其中聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物。
将上述实施例按照专利中要求的工艺制备粒子,经过吹膜或流延成膜再经复合测试其对无规共聚聚丙烯和铝的粘接性能,测试结果如表1所示。
表1
 
实施例 1 2
熔融指数(g/10min) 7.5 8.5
透光率(%) 94 95
雾度(%) 10 9.5
拉伸强度(MPa) 17 16
断裂伸长率(%) 850 900
剥离强度(铝/胶膜/PP-R结构)(N/25mm) 180 190

Claims (6)

1、一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:PP—R铝塑稳态管用透明胶粘剂所用接枝母料是由无规共聚聚丙烯(PP)制备,其制备方法是:将质量百分含量为95-100%的无规共聚聚丙烯(PP)、0.1-5%质量百分含量的不饱和接枝单体、0.02-0.6%质量百分含量的引发剂、0.2-5%质量百分含量的电子给予体(EDA)充分混匀后,再经反应型双螺杆挤出机造粒制备而成。
2、根据权利要求1所述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:PP-R稳态管用透明接枝母料配混母料是用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)制备,其制备方法如下:将质量百分含量为94-100%质量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、0.1-5%质量百分含量的不饱和接枝单体、0.02-1%质量百分含量的引发剂、0.1-5%质量百分含量的第二单体充分混合后,经反应型双螺杆挤出机,温度控制为130℃-215℃挤出制备了接枝配混母料。
3、根据权利要求1或所述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:所述的母料和50-70%质量份的无规共聚聚丙烯与5-15%质量份的聚烯烃类弹性体经双螺杆挤出机混炼即可得到透明的热熔胶粘剂,其中双螺杆挤出机的温度设置为140-220℃,螺杆转速控制为300-400rpm,双螺杆长径比L/D≥32∶1。
4、根据权利要求1所述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:所述的聚丙烯接枝母料,其中的不饱和接枝单体选自马来酸酐和丙烯酸,马来酸酐为优选物;引发剂选自过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰,其中过氧化二异丙苯为优选物;电子给予体(EDA)选自二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMEC)、硬脂酸酰胺(SA),优选二甲基甲酰胺。
5、根据权利要求2所述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:所述的接枝配混母料是乙烯-醋酸乙烯共聚物的接枝料,其中乙烯-醋酸乙烯共聚物选自VAc含量为9-50%的EVA,熔融指数(MI)<30g/10min;其中的不饱和接枝单体选自马来酸酐和丙烯酸,优选马来酸酐;其中的引发剂选自过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰,其中过氧化二异丙苯为优选物;其中的第二单体选自苯乙烯(St)。
6、根据权利要求3所述的一种PP-R铝塑稳态管用透明热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:所述的聚烯烃类弹性体选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物,优选他们的混合物。
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Granted publication date: 20110413

Pledgee: China Merchants Bank, Limited by Share Ltd, Guangzhou branch

Pledgor: Guangzhou Lushan New Materials Co., Ltd.

Registration number: 2014990000490

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201109

Address after: 510530 No. 22 Pubei Road, Yunpu Industrial Zone, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province, 1 building, 2 building, 3 building and 4 Building

Patentee after: GUANGZHOU LUSHAN NEW MATERIALS Co.,Ltd.

Patentee after: Jiangsu Lushan New Material Co.,Ltd.

Address before: 303, room 2, building 22, 510530 Pu Po Road North, Guangzhou, Whampoa, Guangdong

Patentee before: GUANGZHOU LUSHAN NEW MATERIALS Co.,Ltd.

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