CN101508874A - 一种无卤阻燃醋酸纤维布胶带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃醋酸纤维布胶带，该无卤阻燃醋酸纤维布胶带包括醋酸纤维布基材以及涂布在醋酸纤维布基材上的压敏胶粘剂层，其中，所述压敏胶粘剂按重量百分比包括以下成分：热塑性弹性体SIS 6.0％～10.0％；天然橡胶4.5％～8.0％；丁苯橡胶1.0％～3.0％；丁腈橡胶0.3％～0.6％；松香树脂1.5％～3.0％；酚醛树脂0.6％～1.5％；萜烯树脂8.5％～16.0％；石油树脂2.0％～7.0％；聚异丁烯1.5％～2.5％；抗氧剂0.4％～0.6％；无卤阻燃剂8.0％～10.0％；钛白粉0.0％～1.95％；甲苯45.0％～50.0％。实验证明，本发明所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带粘性好、剥离强度适中，并且具有优良的阻燃性，以及良好的耐候性、电气性能和力学性能，适用于电子电器行业的各种粘接。

Description

一种无卤阻燃醋酸纤维布胶带及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种醋酸纤维布胶带及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种无卤阻燃醋酸纤维布胶带及其制备方法。

背景技术

醋酸纤维布胶带是一种广泛应用于电子电器工业中，如变压器、马达、线圈电容及线束、变频电源供应器等设备中，作固定缠绕用的绝缘胶带。由于电子电器行业对绝缘胶带的阻燃性能有特别突出的需求，为此，醋酸纤维布胶带中需要加入阻燃剂，以获取良好的阻燃性能。常用的阻燃剂是含有卤素的阻燃剂，包括氯系阻燃剂，如氯化石蜡、氯化聚乙烯、四氯邻苯二甲酸酐等，以及溴系阻燃剂，如溴代二苯醚、溴代苯酚、四溴邻苯二甲酸酐、四溴双酚A等。这种含有卤素的阻燃剂具有阻燃效率高、所需添加量少等优点，但是，其热裂解及燃烧时所产生的卤化氢、二噁英等是有毒的腐蚀性气体，会严重污染环境，损害人们的身体健康，难以满足电子电器行业关于“环保-绿色”(ECO-GREEN)的国际要求。

为了解决这一环保问题，人们改用不含卤素的阻燃剂来替代这种含有卤素的阻燃剂，目前常用的无卤阻燃剂包括无机阻燃剂，如三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等；化学膨胀型阻燃剂，如聚磷酰胺、三聚氰胺磷酸盐等；以及物理膨胀型阻燃剂，如石墨等。但是，目前常用的无卤阻燃剂仍然存在阻燃效率低等问题，为此，醋酸纤维布胶带中往往需要添加大量的无卤阻燃剂才能获得良好的阻燃效果，这就大大地降低了醋酸纤维布胶带的电气性能以及力学性能。

由此可见，提供一种环保而且阻燃效率高的无卤阻燃剂，并由此提供一种阻燃效果、电气性能以及力学性能良好的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃效果、电气性能以及力学性能良好的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明的另一个目的在于提供所述无卤阻燃醋酸纤维布胶带的制备方法。

本发明所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，包括醋酸纤维布基材以及涂布在醋酸纤维布基材上的压敏胶粘剂层，其中，所述压敏胶粘剂按重量百分比包括以下成分：

热塑性弹性体SIS      6.00％～10.00％；   天然橡胶   4.50％～8.00％；

丁苯橡胶        1.00％～3.00％；  丁腈橡胶   0.30％～0.60％；

松香树脂        1.50％～3.00％；  酚醛树脂   0.60％～1.50％；

萜烯树脂        8.50％～16.00％； 石油树脂   2.00％～7.00％；

聚异丁烯        1.50％～2.50％；  抗氧剂     0.40％～0.60％；

无卤阻燃剂      8.00％～10.00％； 钛白粉     0.00％～1.95％；

甲苯            45.00％～50.00％。

优选地，所述压敏胶粘剂按重量百分比包括以下成分：

热塑性弹性体SIS 8.12％；  天然橡胶  7.03％；

丁苯橡胶        1.56％；  丁腈橡胶  0.31％；

松香树脂        1.95％；  酚醛树脂  0.78％；

萜烯树脂        10.93％； 石油树脂  5.47％；

聚异丁烯        1.95％；  抗氧剂    0.59％；

无卤阻燃剂      9.37％；  钛白粉    1.95％；

甲苯            49.99％。

在本发明中，所述醋酸纤维布基材是经磷系液体阻燃剂浸渍处理的醋酸纤维布。

在本发明中，所述无卤阻燃剂是一种由磷氮膨胀型阻燃剂与金属氢氧化物组成的组合物，磷氮膨胀型阻燃剂与金属氢氧化物的重量比为3∶1至4∶1。其中，所述磷氮膨胀型阻燃剂是由五氧化氮、五氧化二磷和三氧化二磷组成的组合物；所述金属氢氧化物选自氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种的混合。

在本发明中，所述抗氧剂选自抗氧剂Irgafos1010、抗氧剂Irgafos1726、复合抗氧剂B225(Irgafos168:Irganos1010＝1:1)以及复合抗氧剂B215(Irgafos168:Irganos1010＝2:1)。其中，Irgafos1010即四(3，5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，Irgafos1726即4，6-双(1-二基硫甲基)-O-甲酚，Irgafos168即三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。

本发明所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带的制备方法，包括以下步骤：

(1)将醋酸纤维布浸渍在磷系液体阻燃剂中，烘干，制得所述醋酸纤维布基材；

(2)配制所述压敏胶粘剂；

(3)通过涂布机，在所述醋酸纤维布基材的一侧上涂布所述压敏胶粘剂，烘干。

其中，所述压敏胶粘剂的配制，包括以下步骤：

①按重量百分比称取各成分；

②将所述热塑性弹性体SIS、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、石油树脂、聚异丁烯以及抗氧剂溶解在适量的甲苯中，制得胶粘剂部分A；

③将所述无卤阻燃剂和钛白粉溶解在剩余量的甲苯中，置研磨机中分散研磨，制得阻燃剂部分B；

④将阻燃剂部分B加入到胶粘剂部分A中，搅拌均匀，制得所述压敏胶粘剂。

本发明所述的无卤阻燃剂是一种由磷氮膨胀型阻燃剂与金属氢氧化物组成的组合物，通过磷氮膨胀型阻燃剂与金属氢氧化物之间的协效作用，能够提高阻燃剂的阻燃性能，从而减少阻燃剂的所需添加量，因此避免由于阻燃剂添加量过大而导致醋酸纤维布胶带的电气性能和力学性能下降。实验证明，本发明所述醋酸纤维布胶带的阻燃性能可以达到UL94V-0等级，并且不影响其电气性能和力学性能。

本发明所述压敏胶粘剂的各种成分以及各种成分的重量百分比范围，是针对本发明所选用的醋酸纤维布基材，通过大量实验确定的。其中，热塑性弹性体SIS和天然橡胶作为基础弹性材料，能够赋予醋酸纤维布胶带良好的弹性；丁苯橡胶和丁腈橡胶作为功能性弹性材料，可以提高醋酸纤维布胶带的耐油性、耐热性和耐老化性；松香树脂、萜烯树脂和石油树脂作为基础粘性材料，能够赋予醋酸纤维布胶带良好的粘性，提高其剥离强度和持粘力；酚醛树脂能够提高醋酸纤维布胶带的极性；聚异丁烯能够赋予醋酸纤维布胶带良好的初粘性；抗氧剂能够增强醋酸纤维布胶带的耐热老化和耐氧老化性能；钛白粉可用于对醋酸纤维布胶带进行调色，而且色度好；而甲苯作为溶剂，与本压敏胶粘剂中的各种成分均具有良好的相容性。

本发明所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，采用经磷系液体阻燃剂浸渍处理的醋酸纤维布作为基材，不但具有良好的手撕性，可以在横向和纵向方向上方便撕开，而且经阻燃剂浸渍处理后，能够进一步提高醋酸纤维布胶带的阻燃性能。

实验证明，本发明所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带粘性好、剥离强度适中，并且具有优良的阻燃性，以及良好的耐候性、电气性能和力学性能，适用于电子电器行业的各种粘接。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

实施例一：

按照下述重量，称取本发明所述压敏胶粘剂的各种成分：

热塑性弹性体SIS     104kg；   天然橡胶    90kg；   丁苯橡胶   20kg；

丁腈橡胶            4kg；     松香树脂    25kg；   酚醛树脂   10kg；

萜烯树脂            140kg；   石油树脂    70kg；   聚异丁烯   25kg；

无卤阻燃剂          120kg；   抗氧剂      7.5kg；  钛白粉     25kg；

甲苯                640kg。

将醋酸纤维布浸渍在磷系液体阻燃剂中，然后烘干至阻燃剂的含量为13～15克/m²，制得醋酸纤维布基材。将上述热塑性弹性体SIS、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、石油树脂、聚异丁烯以及抗氧剂溶解在550kg甲苯中，制得胶粘剂部分A；再将上述无卤阻燃剂和钛白粉溶解在90kg甲苯中，置研磨机中分散研磨，制得阻燃剂部分B；将阻燃剂部分B加入到胶粘剂部分A中，搅拌均匀，制得压敏胶粘剂。然后通过涂布机，在醋酸纤维布基材的一侧上涂布压敏胶粘剂，烘干，制得本无卤阻燃醋酸纤维布胶带。

测试本无卤阻燃醋酸纤维布胶带的厚度、初粘性、剥离强度、持粘力、耐电压性、阻燃性、拉伸强度以及断裂伸长率，测试结果见表2。

实施例二：

按照下述重量，称取本发明所述压敏胶粘剂的各种成分：

热塑性弹性体SIS    104kg；   天然橡胶   90kg；  丁苯橡胶    20kg；

丁腈橡胶           4kg；     松香树脂   25kg；  酚醛树脂    10kg；

萜烯树脂           120kg；   石油树脂   90kg；  聚异丁烯    25kg；

无卤阻燃剂         120kg；   抗氧剂     7.5kg； 钛白粉      25kg；

甲苯               640kg。

将醋酸纤维布浸渍在磷系液体阻燃剂中，然后烘干至阻燃剂的含量为13～15克/m²，制得醋酸纤维布基材。将上述热塑性弹性体SIS、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、石油树脂、聚异丁烯以及抗氧剂溶解在540kg甲苯中，制得胶粘剂部分A；再将上述无卤阻燃剂和钛白粉溶解在100kg甲苯中，置研磨机中分散研磨，制得阻燃剂部分B；将阻燃剂部分B加入到胶粘剂部分A中，搅拌均匀，制得压敏胶粘剂。然后通过涂布机，在醋酸纤维布基材的一侧上涂布压敏胶粘剂，烘干，制得本无卤阻燃醋酸纤维布胶带。

测试本无卤阻燃醋酸纤维布胶带的厚度、初粘性、剥离强度、持粘力、耐电压性、阻燃性、拉伸强度以及断裂伸长率，测试结果见表2。

实施例三：

按照下述重量，称取本发明所述压敏胶粘剂的各种成分：

热塑性弹性体SIS   104kg；   天然橡胶   90kg；   丁苯橡胶   20kg；

丁腈橡胶          4kg；     松香树脂   25kg；   酚醛树脂   10kg；

萜烯树脂          175kg；   石油树脂   35kg；   聚异丁烯   25kg；

无卤阻燃剂        120kg；   抗氧剂     7.5kg；  钛白粉     25kg；

甲苯              640kg。

将醋酸纤维布浸渍在磷系液体阻燃剂中，然后烘干至阻燃剂的含量为13～15克/m²，制得醋酸纤维布基材。将上述热塑性弹性体SIS、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、石油树脂、聚异丁烯以及抗氧剂溶解在560kg甲苯中，制得胶粘剂部分A；再将上述无卤阻燃剂和钛白粉溶解在80kg甲苯中，置研磨机中分散研磨，制得阻燃剂部分B；将阻燃剂部分B加入到胶粘剂部分A中，搅拌均匀，制得压敏胶粘剂。然后通过涂布机，在醋酸纤维布基材的一侧上涂布压敏胶粘剂，烘干，制得本无卤阻燃醋酸纤维布胶带。

测试本无卤阻燃醋酸纤维布胶带的厚度、初粘性、剥离强度、持粘力、耐电压性、阻燃性、拉伸强度以及断裂伸长率，测试结果见表2。

表2  无卤阻燃醋酸纤维布胶带的各项性能指标

 

性能	实施例一	实施例二	实施例三
				厚度(μm)	220	220	220
初粘性(#球)	4	5	8
				180℃剥离强度(N/25mm)	11～12	12～14	10～11
持粘力(h)	>24	>24	>24
				耐电压(kV)	>2.8	>3.2	>3.0
阻燃性	UL94 V-0	UL94 V-0	UL94 V-0
				拉伸强度(N/15mm)	63	63	62
断裂伸长率(％)	13	13	13

初粘性的测试采用压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)；180℃剥离强度的测试采用压敏胶粘带180℃剥离强度试验方法；持粘力的测试采用压敏胶粘带持粘性试验方法；耐电压性能的测试采用绝缘胶粘带工频耐电压试验方法；阻燃性的测试采用UL94垂直燃烧试验方法；拉伸强度及断裂伸长率的测试采用压敏胶粘带拉伸性能试验方法。

上述试验结果表明，本发明所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带粘性好、剥离强度适中，并且具有优良的阻燃性，以及良好的耐候性、电气性能和力学性能。

Claims (10)

1、一种无卤阻燃醋酸纤维布胶带，包括醋酸纤维布基材以及涂布在醋酸纤维布基材上的压敏胶粘剂层，其特征在于：所述压敏胶粘剂按重量百分比包括以下成分：

热塑性弹性体SIS  6.00％～10.00％；  天然橡胶    4.50％～8.00％；

丁苯橡胶         1.00％～3.00％；   丁腈橡胶    0.30％～0.60％；

松香树脂         1.50％～3.00％；   酚醛树脂    0.60％～1.50％；

萜烯树脂         8.50％～16.00％；  石油树脂    2.00％～7.00％；

聚异丁烯         1.50％～2.50％；   抗氧剂      0.40％～0.60％；

无卤阻燃剂       8.00％～10.00％；  钛白粉      0.00％～1.95％；

甲苯             45.00％～50.00％。

2、根据权利要求1所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，其特征在于：所述压敏胶粘剂按重量百分比包括以下成分：

热塑性弹性体SIS  8.12％；  天然橡胶       7.03％；

丁苯橡胶         1.56％；  丁腈橡胶       0.31％；

松香树脂         1.95％；  酚醛树脂       0.78％；

萜烯树脂         10.93％； 石油树脂       5.47％；

聚异丁烯         1.95％；  抗氧剂         0.59％；

无卤阻燃剂       9.37％；  钛白粉         1.95％；

甲苯             49.99％。

3、根据权利要求1或2所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，其特征在于：所述无卤阻燃剂是一种由磷氮膨胀型阻燃剂与金属氢氧化物组成的组合物。

4、根据权利要求3所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，其特征在于：所述磷氮膨胀型阻燃剂与所述金属氢氧化物的重量比为3∶1至4∶1。

5、根据权利要求3所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，其特征在于：所述磷氮膨胀型阻燃剂是由五氧化氮、五氧化二磷和三氧化二磷组成的组合物。

6、根据权利要求3所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，其特征在于：所述金属氢氧化物选自氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或两种的混合。

7、根据权利要求1或2所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，其特征在于：所述抗氧剂选自抗氧剂Irgafos1010、抗氧剂Irgafos1726、复合抗氧剂B225以及复合抗氧剂B215。

8、根据权利要求1或2所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带，其特征在于：所述醋酸纤维布基材是经磷系液体阻燃剂浸渍处理的醋酸纤维布。

9、权利要求1所述的无卤阻燃醋酸纤维布胶带的制备方法，包括以下步骤：

(1)将醋酸纤维布浸渍在磷系液体阻燃剂中，烘干，制得所述醋酸纤维布基材；

(2)配制所述压敏胶粘剂；

(3)通过涂布机，在所述醋酸纤维布基材的一侧上涂布所述压敏胶粘剂，烘干。

10、根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述压敏胶粘剂的配制，包括以下步骤：

①按重量百分比称取各成分；

②将所述热塑性弹性体SIS、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、松香树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、石油树脂、聚异丁烯以及抗氧剂溶解在适量的甲苯中，制得胶粘剂部分A；

③将所述无卤阻燃剂和钛白粉溶解在剩余量的甲苯中，置研磨机中分散研磨，制得阻燃剂部分B；

④将阻燃剂部分B加入到胶粘剂部分A中，搅拌均匀，制得所述压敏胶粘剂。