CN101709201A - 一种聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法 - Google Patents

一种聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法 Download PDF

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李丽华
王霞
贾润萍
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Abstract

本发明公开了一种聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法，包括如下步骤：按照质量比依次称取聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物、复合增粘树脂、软化剂和抗氧剂，于300～600rpm/min转速下搅拌。混合均匀后于150～180℃下加热搅拌熔融，直至胶液透明。再将其置于80～120℃预热的涂布机上，涂布后贴隔离纸，即得聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶粘剂。本发明原料易得、成本低廉、简单易行、绿色环保、综合性能优异、适于规模化工业生产，为热熔压敏胶的制备提供了新的途径。

Description

一种聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法。
背景技术
聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶以其高强度、低粘性、稳定、浅色、低臭、低温性好和低成本等优点，可广泛应用于尿布、妇女用品、双面胶带、标签、包装、医疗卫生、书籍包装、表面保护膜、木材加工、壁纸及制鞋等领域。
通常，聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶粘剂由聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物、增粘剂、软化剂、抗氧剂、填料等原料组成，所用增粘剂多为商品化的树脂如石油树脂等。到目前为止，现有的增粘树脂均不同程度存在粘结性能低、成本高、耐气候性和耐老化性差、压敏胶质量不易稳定、耐增塑剂、油和有机溶剂的性能较差等缺点。因此，设计开发一种综合性能优越、成本低廉、绿色环保、适应规模化工业生产的热熔压敏胶具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于发明一种高性能、低成本、环保型、能规模化工业生产的热熔压敏胶。
本发明的技术方案
本发明提出的一种聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶，包括如下步骤：
(1)、按照聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物、复合增粘树脂、软化剂和抗氧剂的质量比即聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物∶复合增粘树脂∶软化剂∶抗氧剂为35∶20～50∶25～40∶0.3～0.6，依次称取，于300～600rpm/min的转速下搅拌10min，直至混合均匀，得混合物；
其中所述复合增粘树脂为古马隆树脂与C5石油树脂、萜烯树脂、松香100J-3#树脂混合物中的一种或几种混和物；
所述软化剂为环烷油、工业白油、石蜡油等油脂类软化剂或液态萜烯树脂、聚异丁烯、聚丁烯等液态橡胶类软化剂中的一种；
所述抗氧化剂为四[β-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，5-二叔丁基对苯二酚、2，6-二叔丁基对甲苯酚等抗氧剂中的一种；
(2)、将步骤(1)所得混合物于150～180℃下加热搅拌熔融，直至胶液透明；
(3)、将步骤(2)所得胶液置于80～120℃预热的涂布机上，涂布后贴隔离纸，即得聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶。
发明的有益结果
本发明是一种通过聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物分子与复合增粘树脂的协同作用，制备聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶粘剂。聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物分子的结构决定了其具有易粘、低纯料模量和低熔融粘度、高粘接强度、强低温粘接力等特点，同时易与诸多增粘剂和增塑剂(天然或合成树脂)相缔合形成易涂敷的瞬间胶而被广泛应用。在热熔压敏胶粘剂的制备过程中，聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物可赋予压敏胶所需的成膜性、内聚强度、粘弹性中的弹性成分以及耐介质老化等性能，但由于其在室温下通常呈固态而无法显示其粘性。为满足压敏胶粘剂的粘性需要，还应在体系中引入增粘剂以赋予混合体系一定的粘性。本发明通过复合增粘树脂与聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物的协同复配提供压敏胶必要的初粘性和粘合力，从而可与被粘材料表面粘合。
本发明通过控制聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物与复合增粘树脂的协同过程，选择聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物、增粘树脂、软化剂和抗氧剂反应，制备聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶。
在该反应体系中，可通过改变聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物、复合增粘树脂、软化剂和抗氧剂的加入比例、熔融温度、涂布温度等来控制胶粘剂的粘性、剥离强度和软化点等。
具体而言具有如下优点：
1、本发明通过控制聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物与增粘树脂的协同过程制得热熔压敏胶粘剂；
2、本发明选择焦炉气中的副产物古马隆树脂为复合树脂原料之一，其成本低廉，从而大大降低了生产成本；
3、本发明制备的胶粘剂具有良好的机械强度、电绝缘性能、柔韧性以及耐热、耐腐蚀、耐介质和大气老化等；
4、本发明原料易得、成本低廉、简单易行、绿色环保、性能优异、易于工业化，为热熔压敏胶的制备提供了新的途径。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。
实施例1
(1)、按照35∶35∶30∶0.5的质量比依次称取聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物、古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂、油脂类软化剂环烷油和抗氧剂四[β-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，于300rpm/min的搅拌下10min，直至混合均匀；
其中古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂的质量比例按5∶2；
(2)、将步骤(1)中的混合物置于加热器搅拌熔融，温度控制在180℃，至胶液透明。
(3)、将步骤(2)中所得的胶液倒入已加热至120℃的涂布机上，涂布后贴隔离纸，所得即为SIS基热熔压敏胶。
实施例1所得胶条的初粘性、180℃剥离强度、持粘性和软化点等可通过球滚动摩擦法、快速剥离法、持粘法、软化点测试法等进行测试，所得胶条初粘对应23#钢球，180℃剥离强度为0.69kN/m，持粘超过24h，软化点为88℃。
实施例2
步骤(1)中，将古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂改为古马隆树脂与萜烯树脂复合增粘树脂，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得胶条初粘对应24#钢球，180℃剥离强度为0.76kN/m，持粘超过24h、软化点为91℃；
其中古马隆树脂与萜烯树脂复合增粘树脂的质量比例按5∶2；
实施例3
步骤(1)中，将古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂改为古马隆树脂与松香100J-3#树脂组成，油脂类软化剂环烷油改为工业白油，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得胶条初粘对应32#钢球，180℃剥离强度为0.2kN/m，持粘4h、软化点为96℃；
其中古马隆树脂与松香100J-3#树脂的质量比例按5∶2；
实施例4
步骤(1)中，将古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂改为古马隆树脂；步骤(2)中，熔融温度为150℃；所得胶条初粘对应7.5#钢球，180℃剥离强度为0.01kN/m，持粘超过24h、软化点为86℃；
实施例5
将古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂改为C51375石油树脂，转速改为600rpm/min，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得胶条初粘对应14#钢球，180℃剥离强度为0.2kN/m，持粘9h，软化点为84℃。
实施例6
步骤(1)中，将古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂改为萜烯树脂，油脂类软化剂环烷油改为液态橡胶类软化剂液态萜烯树脂，抗氧化剂四[β-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯改为2，5-二叔丁基对苯二酚；步骤(3)，涂布温度为80℃，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得胶条初粘对应20#钢球，180℃剥离强度为0.2kN/m，持粘10h、软化点为86℃。
实施例7
步骤(1)中，将古马隆树脂与C51375石油树脂复合增粘树脂改为松香100J-3#树脂，油脂类软化剂环烷油改为石蜡油，抗氧化剂四[β-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯改为2，6-二叔丁基对甲苯酚；其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得胶条初粘对应20#钢球，180℃剥离强度为0.2kN/m，持粘11h、软化点为87℃。
实施例8
步骤(1)中，将35∶35∶30∶0.5的质量比改为35∶20∶25∶0.6，油脂类软化剂环烷油改为液态橡胶类软化剂聚丁烯，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得胶条初粘对应10#钢球，180℃剥离强度为0.36kN/m，持粘超过2h、软化点为80℃。
实施例9
步骤(1)中，将35∶35∶30∶0.5的质量比改为35∶50∶40∶0.3，油脂类软化剂环烷油改为液态橡胶类软化剂聚异丁烯，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得胶条初粘对应8#钢球，180℃剥离强度为0.28kN/m，持粘超过6h、软化点为81℃。
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)、按照聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物、复合增粘树脂、软化剂和抗氧剂的质量比，即聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物：复合增粘树脂∶软化剂∶抗氧剂为35∶20～50∶25～40∶0.3～0.6，依次称取，于300～600rpm/min的转速下搅拌10min，直至混合均匀，得混合物；
(2)、将步骤(1)所得混合物于150～180℃下加热搅拌熔融，直至胶液透明；
(3)、将步骤(2)中所得的透明胶液倒入已加热至80～120℃的涂布机上，涂布后贴隔离纸，即得聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶。
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的复合增粘树脂为古马隆树脂与C5石油树脂、萜烯树脂、松香100J-3#树脂混合物中的一种或几种混和物。
3.根据权利要求1所述的聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的软化剂为油脂类软化剂或液态橡胶类软化剂中的一种。
4.根据权利要求3所述的聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的油脂类软化剂为环烷油、工业白油或石蜡油。
5.根据权利要求3所述的聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的液态橡胶类软化剂为液态萜烯树脂、聚异丁烯或聚丁烯。
6.根据权利要求1所述的聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三元嵌段共聚物热熔压敏胶的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的抗氧化剂为四[β-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，5-二叔丁基对苯二酚或2，6-二叔丁基对甲苯酚抗氧剂中的一种。
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