CN101864259B - 车灯粘接用sis热熔胶及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车灯粘接用SIS热熔胶及其制造方法,其组分包括SIS热塑性弹性体、增塑剂、增粘剂、填料、抗氧剂、蜡和偶联剂,另外还加入改性剂聚苯撑氧低聚物。其制备方法为,首先按比例精确称量上述组分,并依次将增塑剂、填料、抗氧化剂、蜡、偶联剂投入装有热塑性弹性体SIS的搅拌反应器中;常温常压下分三次将增粘剂加入上述组合物中,每次间隔10分钟,比例不限,全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止;通入N2,加热熔融,在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时;常温常压下再搅拌30分钟,待完全溶解后过滤,真空消泡10min;吹风冷却并通过螺杆挤出后将制得的组合物切割并包装。其优点在于,能适用多种基材,使用温度范围大,施胶开放时间长并有利于对大型复杂车灯的施胶。
Description
技术领域
本发明涉及一种热熔胶,特别是一种用于粘接车灯的SIS热熔胶。
背景技术
SIS热塑性弹性体是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,它既有聚苯乙烯(PS)的溶解性和热塑性,又有聚异戊二烯(PI)的低温柔韧性和回弹性,能与多种聚合物相容,在制备胶粘剂过程中无需塑炼、混炼和高温高压硫化,用于制作胶粘剂具有韧性好、固化快、耐低温等特点,由于其成本不高,且可制成各种环保型胶粘剂,应用领域在不断扩大。但目前用SIS为基础制作的热熔胶产品存在一些不足,如,耐高、低温性能不够好,目前生产的车灯粘接用SIS热熔胶只能耐受-30℃左右的低温和110℃左右的高温,但在我国东北及俄罗斯、加拿大、美国等国家的室外温度会低于-30℃,而在我国新疆热带沙漠和澳大利亚、南亚等国家室外温度又很高,加上车辆本身的热量,有可能会超过110℃,如果将SIS热熔胶粘接的车灯安装在汽车上到上述地方使用,则粘接车灯的SIS热熔胶在低温地方会变硬、变脆而出现龟裂,而在高温条件下会出现流淌,就无法起到防水、防尘的作用;其二,施胶开放时间相对较短,其所述的车灯粘接用SIS热熔胶的施胶开放时间一般在45秒左右,但对于大型车灯而言,机械手的施胶时间就可能会超过45秒,如果超过这一时间,车灯胶就会固化,其粘接效果就会降低,从而难以达到预期效果。中国专利200810097458.8公开了一种汽车灯具热熔胶,其所述的组分包括下列,热塑性弹性体SEBS、SEPS,DCPD石油树脂,苯乙烯改性萜烯树脂,聚合物改性剂EMB226DY,环烷油和抗氧剂;其优点在于,提高了软化点,但其不足之处在于,强力不够且施胶开放时间相对较短。
技术内容
本发明要解决的技术问题是给出一种SIS热熔胶,以便制出具有良好的耐高、低温性能,且具有较长施胶开放时间的车灯粘接用SIS热熔胶。
本发明所述的车灯粘接用热熔胶,按重量份包括如下组分:
SIS热塑性弹性体 35-45
增塑剂 15-25
增粘剂 8-12
填料 3-8
抗氧剂 2-5
蜡 0.1-1
偶联剂 0.5-1.5
所述的增塑剂包括环烷油、白矿油、液体石蜡、邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二辛脂或它们的混合物。
所述的增粘剂包括脂环族石油树脂、氢化松香酯、萜烯树脂或它们的混合物。
所述的填料为重质CaCO3。
抗氧化剂包括2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、(2,2`-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚))、168(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)或它们的复合物。
所述的蜡为石蜡、微晶蜡和合成PE蜡。
偶联剂为乙烯基三氯硅烷(A-150)。
所述的组分还包括8-20重量份的聚苯撑氧低聚物,其分子量范围为1000-8000。
制备本发明所述车灯粘接用SIS热熔胶的方法由以下步骤:
(a)按比例精确称量上述组分,并依次将增塑剂、填料、抗氧化剂、蜡、偶联剂投入装有热塑性弹性体SIS的搅拌反应器中;
(b)常温常压下分三次将增粘剂加入上述组合物中,每次间隔10分钟,比例不限,全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止;
(c)通入N2,加热熔融,在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时;
(d)常温常压下再搅拌30分钟,待完全溶解后过滤,真空消泡10min;
(e)吹风冷却并通过螺杆挤出;
(f)将制得的组合物切割并包装。
步骤a中组分还加入聚苯撑氧低聚物;步骤c中的加热步骤为程序升温的方式,并在10分钟内线性均匀升至170℃。
在配方体系中,增塑剂是制备SIS热熔胶所必不可少的组分,它能改善热熔胶对被粘材料的表面湿润性,它能改善热熔胶对被粘材料的表面湿润性。
增粘剂能改善主体聚合物性能,提高粘附力,降低成本,改善操作性能,是SIS热熔胶的重要组分,将其添加于胶粘剂中,对被粘物体具有润湿作用,通过表面扩散或内部扩散,能够在一定条件下产生高粘接性的物质。
填料分无机填料和有机填料,无机填料主要是矿物填料,它的加入会使胶相对密度增加,脆性增加,但耐热性、介质性能、收缩率等都会有所改善;有机填料可以改善树脂的脆性,同时密度小,但一般吸湿性高,耐热性低。
抗氧剂种类繁多,如酚类、酯类、醚类,其抗氧剂的抗热氧化效果显著,不会污染制品,主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。
蜡类主要用于消除热熔胶的压敏粘性,降低熔融黏度,改善流动性,同时影响SIS热熔胶凝定时间,而热熔胶配方的成败往往取决于所选用的蜡的种类和用量,常用的蜡类主要有石油蜡如石蜡、微晶蜡和合成蜡(如PE蜡)等。
偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂,主要用作高分子复合材料的助剂。偶联剂分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团,一个是亲无机物的基团,易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分子桥”,在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应,又能与基体树脂反应,在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层,界面层能传递应力,从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度,提高了复合材料的性能,同时还可以防止不与其它介质向界面渗透,改善了界面状态,有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
改性剂主要用于改变产品的内部结构,使产品达到所需的性能。在制备车灯粘接用SIS热熔胶的过程中所用的改性剂为聚苯撑氧低聚物(又称聚苯醚,是由2,6-二甲基苯酚在铜盐(如氯化亚铜)和胺的粘合催化剂作用下,在空气或纯氧中聚合而成),即在进行聚合反应时,通过控制聚合温度和压力,从而得到具有较低聚合度的聚苯撑氧。该改性剂主要用于改善产品的耐高温性能,让使用该产品粘接地车灯能在较恶劣的环境条件下使用。
本发明所述的车灯粘接用SIS热熔胶,其优点如下:
利用车灯粘接用SIS热熔胶配方,在制备过程中控制好反应温度、反应时间和搅拌速度,经本公司小试和中试后,制得新型车灯粘接用SIS热熔胶。该热熔胶能粘接多种基材,如:PP,PBT,ABS,PMMA,PC,无机玻璃等;其次,该热熔胶所粘接的车灯在环境温度达-40℃条件下使用时不脆化、不开裂,在155℃高温条件下不流淌、不变质;再次,该热熔胶在-40℃~150℃之间具有优异的密封效果;最后,该热熔胶的施胶开放时间达90秒左右,有利于对大型复杂车灯的施胶。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明作进一步详细说明,但本发明并非局限在实施例范围。
在如下实施例中,抗氧剂亦可选用2246(受阻酚类)或168(亚磷酸酯类),单独组分或其复配物。
实施例1
一种车灯粘接用SIS热熔胶,其组分如图1所示,制造步骤如下:
1)按比例精确称量上述组分,并依次将增塑剂环烷油、白矿油,填料重质CaCO3,抗氧化剂双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚,微晶蜡,偶联剂乙烯基三氯硅烷、聚苯撑氧低聚物投入装有热塑性弹性体SIS-1107的搅拌反应器中;
2)常温常压下分三次将增粘剂氢化石油树脂加入上述组合物中,每次间隔10分钟,比例不限,全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止;
3)通入N2,加热熔融,在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时;
4)常温常压下再搅拌30分钟,待完全溶解后过滤,真空消泡10min;
5)吹风冷却并通过螺杆挤出;
6)将制得的组合物切割并包装。
实施例2
一种车灯粘接用SIS热熔胶,其组分如图1所示,制造步骤如下:
1)按比例精确称量上述组分,并依次将增塑剂环烷油、液体石蜡,填料重质CaCO3、抗氧化剂2,6-三级丁基-4-甲基苯酚,石蜡,偶联剂乙烯基三氯硅烷、聚苯撑氧低聚物投入装有热塑性弹性体SIS-1107的搅拌反应器中;
2)常温常压下分三次将增粘剂萜烯树脂加入上述组合物中,每次间隔10分钟,比例不限,全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止;
3)通入N2,加热熔融,在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时;
4)常温常压下再搅拌30分钟,待完全溶解后过滤,真空消泡10min;
5)吹风冷却并通过螺杆挤出;
6)将制得的组合物切割并包装。
实施例3
一种车灯粘接用SIS热熔胶,其组分如图1所示,制造步骤如下:
1)按比例精确称量上述组分,并依次将增塑剂环烷油、白矿油,填料重质CaCO3、抗氧化剂双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、微晶蜡、偶联剂乙烯基三氯硅烷、聚苯撑氧低聚物投入装有热塑性弹性体SIS-1107的搅拌反应器中;
2)常温常压下分三次将增粘剂氢化石油树脂加入上述组合物中,每次间隔10分钟,比例不限,全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止;
3)通入N2,加热熔融,在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时。
4)常温常压下再搅拌30分钟,待完全溶解后过滤,真空消泡10min;
5)吹风冷却并通过螺杆挤出;
6)将制得的组合物切割并包装。
对比例1
采用传统技术制备SIS热熔胶,其配比如表一所示。
对比例2
采用传统技术制备SIS热熔胶,其配比如表一所示。
表1
从实施例中选取实施例1和实施例2作为测定对象,再将与之相应的对比例的性能数据作为参考,见表2所示,测试标准均采用国家标准。
表2
其中,熔融粘度是为了测定胶粘剂的粘接强度。从表2中可以看出,实施例中的粘度、强度、耐高温和耐低温、施胶开放时间等均优于对比例,这说明本发明的SIS热熔胶的配方及制备方法所制备出的热熔胶具有更高的粘接性、耐候性、流动性,因而其总体性能要优于传统工艺所制备出的SIS热熔胶。适用压敏胶带时,把成品胶块放进熔胶罐,加热至170℃后变成流体,随即喷涂到织布上制成胶带,最后把胶带裁成条子粘贴到棉布表面,分别在一周后剥离,观察胶粘剂是否转移到棉布表面。根据检测结果显示,用该热熔胶所粘接的车灯耐剥离性能良好,在-40℃条件下使用不脆化,不开裂,在155℃高温条件下不流淌,不变质,使胶开放时间达90秒,显示其能达到较好的使用效果。;加入的改性剂聚苯撑氧低聚物后通过实验研究表明,在改性剂的质量份为10~15(SIS共聚物质量份为100)时,产品的整体性能达到最佳效果,当改性剂的量添加过少时,产品的耐低温性达不到所需的要求,反之,则不能满足产品耐高温性能。
Claims (5)
1.车灯粘接用SIS热熔胶,其特征在于:所述热熔胶按重量份为如下组分:
其中,填料为重质CaCO3,蜡为石蜡、微晶蜡、合成PE蜡或它们的复合物,其制造方法,依次为以下步骤:
(a)按比例精确衡量上述组分,并依次将增塑剂、填料、抗氧化剂、蜡、偶联剂、聚苯撑氧低聚物投入装有热塑性弹性体SIS的搅拌反应器中;
(b)常温常压下分三次将增粘剂加入上述组合物中,每次间隔10分钟,比例不限,全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止;
(c)通入N2,加热熔融,在160℃-180℃之间搅拌反应2-8小时;
(d)常温常压下再搅拌30分钟,待完全溶解后过滤,真空消泡10min;
(e)吹风冷却并通过螺杆挤出;
(f)将制得的组合物切割并包装。
2.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶,其特征在于:所述的增塑剂为环烷油、白矿油、液体石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶,其特征在于:所述的增粘剂包括脂环族石油树脂、氢化松香酯、萜烯树脂或它们的混合物。
4.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶,其特征在于:所述的抗氧化剂包括2,6-二(三级丁基)-4-甲基苯酚、双(3,5-二(三级丁基)-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-二(三级丁基)-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、2,2’-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)或它们的复合物。
5.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶,其特征在于:步骤(c)中的加热步骤为程序升温的方式,并在10分钟内线性均匀升至170℃。
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