CN102108269A - 高熔点、快固化和低粘度的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶 - Google Patents

高熔点、快固化和低粘度的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高熔点、快固化、熔融粘度低的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂(EVA)热熔胶，它包括40～60重量份乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，20～40重量份增粘树脂，和10～30重量份合成蜡。特别适用于粘接空气滤清器中纸滤芯之类的应用。

Description

高熔点、快固化和低粘度的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶
技术领域
本发明涉及乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，特别是涉及高熔点、快固化、熔融粘度低的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂(EVA)热熔胶。
背景技术
市售的热塑性EVA热熔胶的熔点一般较低，通常在80～100℃左右。这种热熔胶一般可应用于包装、箱包、书本装订、制鞋、服装制作等粘合领域，因为其耐温要求不高，粘合强度要求也较低。
近来发现有些空气滤清器制作商对空气滤清器制作时要求采用耐高温的热熔胶对纸滤芯进行粘合。该热熔胶需具有软化点高、固化速度快和熔融粘度低等特点，以便在滤清器制作中对施胶提供方便、快捷的条件，并提高效率。若选用其他类型耐高温的热熔胶，一般价格较高。虽然EVA型热熔胶的价格较低，但如上所述，EVA热熔胶的熔点一般较低，固化速度慢，且熔融粘度高。因此，需要开发一种高熔点，快固化和熔融粘度低的EVA热熔胶。
发明内容
本发明人在进行大量研究的基础上，提供了一种高熔点、快固化、熔融粘度高的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶。它包括：
40～60重量份乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，
20～40重量份增粘树脂，和
10～30重量份合成蜡。
这种EVA热熔胶的的软化点为110～138℃(环球法)，开放时间小于5秒，且熔融粘度为1500～7000CP/180℃，能够满足上述用途的需要。
具体实施方式
在一个优选的实施方式中，本发明的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶包括：
45～55重量份乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，
25～35重量份增粘树脂，和
15～25重量份合成蜡。
EVA树脂通常在MI(熔融指数)不变时，VA含量的变化会引起EVA其他特性变化如下；
            小     ←   VA％   →   大
熔点        升高                    降低
结晶度      升高                    降低
极性        降低                    升高
硬度        升高                    降低
蜡相溶性    升高                    降低
透明度      降低                    升高
当VA含量不变时，MI的变化会引起EVA其他特性变化如下；
            小     ←   MI     →   大
内聚力      升高                    降低
分子量      升高                    降低
熔融粘度    升高                    降低
根据上述的EVA树脂不同VA含量和不同熔融指数(MI)的变化规律，适合制作高熔点、低粘度和快固化的EVA树脂应具有MI高、VA含量适中和结晶温度高的条件。为此，在本发明的一个优选实施方式中，使用VA含量在15％～25％、MI为100～500，优选为150～400的EVA树脂。这种EVA树脂的数均分子量为2000～10000，优选为3000～8000，更优选为4000～6000。本发明中所用的具体EVA树脂包括韩国现代生产的VA930(VA含量为19％、MI为400、熔点为79℃左右、结晶温度为60℃左右)，和韩国现代的VA920(VA含量为19％、MI为150、熔点为82℃左右、结晶温度为61℃左右)。该两种EVA树脂VA含量都为19％，MI分别为150和400，都在上述选定的范围内。
增粘树脂品种很多，增粘树脂主要作用是增加粘胶对被粘材料的润湿性、结合力、从而提高粘接强度。增粘树脂一般分为四类；1.松香及松香衍生物，如松香甘油酯、松香酚醛树脂，2.萜烯树脂及其改性物，3.石油树脂，最重要的是C5和C9石油树脂，包括它们的氢化物、混合物及共聚物。4.氧茚树脂及氢化物。
选择热熔胶用的增粘树脂要着重考虑树脂的化学组成、软化点、颜色、热稳定性、相容性和价格。在选用时，本发明人主要考虑的是颜色、气味和软化点等，一般的增粘树脂都有颜色。为此在一个优选的实施方式中，本发明人选定用C5或C9石油树脂，优选氢化C5或C9石油树脂，更优选氢化C5石油树脂。氢化C5石油树脂具有颜色浅，气味小和初粘强度高的特点。软化点在100～110℃，熔融粘度在200CP/140℃。
C5石油树脂是一种低分子量热塑性树脂。从轻油裂解过程中分离出的副产品，主要成分是环戊二烯、异戊二烯、异戊烯的混合低聚物。一般平均分子量在1000-3000之间，树脂呈浅黄色至浅褐色，加氢的可以到达0#色，具有较好的降凝、增粘合和改善粘度系数的性能，溶于苯、甲苯、二甲苯等溶剂中，可与EVA、聚乙烯等混溶。
C9石油树脂是从重质副产裂解油中分出苯、甲苯、二甲苯后的剩余馏分(C8～C11)经在酸性催化剂存在下聚合而得。它不是高聚物，而是分子量介于300-1000的低聚物。
蜡是热熔胶性能最有效的粘度调节剂，一个配方的好坏往往取决于所选的蜡的种类及用量。蜡的品种也很多，一般分为五种；1.动物蜡，如蜂蜡等。2.植物蜡，如棕榈蜡等。3.矿物蜡，如褐煤蜡等。4.石油蜡，如石蜡、微晶蜡等。5.合成蜡，如聚乙烯蜡、费托(Fischer-Tropsch)蜡、聚丙烯蜡等。在本发明的研制过程中，本发明人发现热熔胶的结晶和固化速度主要依靠EVA和合成蜡。熔点高、结晶速度快的合成蜡可加快固化速度和提高软化点。在优选的实施方式中，本发明人选用了聚丙烯蜡，如PP-202聚丙烯蜡，和费托蜡，如PX-105费托蜡。PX-105费托蜡熔点在110℃左右，结晶温度为90℃，熔融粘度为17厘泊/130℃。PP-202聚丙烯蜡熔点在153℃，结晶温度为108℃。
上述的费托蜡是由煤气CO+H2经过提纯、聚合成无支链的线性的分子量为500～1000的硬石蜡，它的分子量分布较窄，结晶温度高，有利于提高热熔胶得软化点，并加快其固化速度。聚丙烯蜡又名低分子量聚丙烯蜡，平均分子量在1600-5000左右，熔点比聚乙烯蜡高30度以上，结晶温度为108℃左右。高熔点、高结晶温度的蜡都能提高EVA热熔胶的软化点和加快固化速度，即缩短开放时间。
本发明的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶可以仅由上述三种组分组成，即由乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、增粘树脂和合成蜡组成，但也可包括本领域中常用的助剂或添加剂，如抗氧剂、颜料、染料、填料等。
理论上说，一般聚烯烃用高效抗氧剂均可用于EVA热熔胶，但在常用的配方中，大多选用抗氧剂246或1010，后者化学名为四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。在优选的实施方案中，本发明人选定抗氧剂1010，加入量为≤1重量份，优选小于或等于0.5重量份。
有时在热熔胶中加入一些填料和颜料，这可降低固化收缩率，增加填缝性，增加色彩，降低成本。填料有碳酸钙粉、滑石粉、二氧化硅粉等，颜料有钛白粉、立德粉等各种无机颜料。在一个优选的实施方式中，没有采用填料和颜料。
本发明的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶可按本领域中常用的工艺制备，即将各原料准确称量，投入加热反应釜内，加热至180℃左右熔融、搅拌混合。混合均匀后便可出料造粒。
实施例
如下实施例中使用如下原料，并采用如下测试方法测量各种性能参数：
EVA树脂是韩国现代的VA920和VA930。
增粘树脂为兰州石化公司石油树脂厂的C5加氢石油树脂HH-110。
粘度调节剂为上海毅胜化工有限公司销售的费托蜡PX-105和上海华熠化工助剂有限公司的聚丙烯蜡PP-202。
热熔胶粘剂开放时间按HG/T 3716-2003测定。
热熔胶粘剂熔融粘度按HG/T 3660-1999测定。
热熔胶粘剂软化点按GB/T15332-1994(环球法)测定。
实施例1
将下述用量的各组分加入一个(200升)反应釜(无锡市雪浪反应釜厂)内加热至180℃左右熔融、搅拌混合，然后出料造粒。
组分                         重量份
EVA930(VA19％，MI400)        50
氢化C5石油树脂(H-100)        30
费托蜡PX-105                 20
抗氧剂1010                   0.5
按上述方法测试后，该配方的软化点为111℃，熔融粘度为1910CP/180℃。开放时间≤3秒。
实施例2
按与实施例1相同的方法加料、熔融、搅拌混合、然后出料造粒。
组分                         重量份
EVA930(VA19％，MI400)        50
氢化C5石油树脂(H-100)        30
丙烯蜡PP-202                 20
抗氧剂1010                   0.5
按上述方法测试后，该配方的软化点为138℃，熔融粘度为4150CP/180℃。开放时间≤3秒。
实施例3
按与实施例1相同的方法加料、熔融、搅拌混合、然后出料造粒。
组分                         重量份
EVA920(VA19％，MI150)        50
氢化C5石油树脂(H-100)        30
丙烯蜡PP-202                 20
抗氧剂1010                   0.5
按上述方法测试后，该配方的软化点为134℃，熔融粘度为6975CP/180℃。开放时间≤3秒。
由此可见，用上述的原料可配制出高软化点、低粘度、快固化的EVA热熔胶粘剂，此类热熔胶粘剂在流水线生产中具有施胶便利，粘结强度高的优点，同时生产出的产品具有较高的耐温性。

Claims (10)

1.乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，它包括：
40～60重量份乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，
20～40重量份增粘树脂，和
10～30重量份合成蜡。
2.如权利要求1所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚树脂中醋酸乙烯单元的含量为15～25重量％。
3.如权利要求1或2所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚树脂的数均分子量为2000～10000。
4.如权利要求1或2所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚树脂的熔融指数为100～500，优选为150～400。
5.如权利要求1或2所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，所述的增粘树脂包括松香及松香衍生物、萜烯树脂及其改性物、石油树脂、氧茚树脂及氢化物、或它们的混合物。
6.如权利要求5所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，所述的增粘树脂包括松香甘油酯、松香酚醛树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、氢化C5石油树脂、氢化C9石油树脂、或它们的混合物。
7.如权利要求1或2所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，所述合成蜡包括聚乙烯蜡、费托蜡、聚丙烯蜡、或它们的混合物。
8.如权利要求7所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，聚丙烯蜡的数均分子量为1600～5000。
9.如权利要求1或2所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，它包括填料、颜料、抗氧剂、或它们的混合物。
10.如权利要求9所述的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂的含量小于或等于1重量份。
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