CN102634304A

CN102634304A - 一种低温高性能3pe干膜胶黏剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102634304A
Application number: CN2012101289452A
Authority: CN
Inventors: 王世银; 刘长海
Original assignee: SUZHOU CHERAY POLYMER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU CHERAY POLYMER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2032-04-28
Also published as: CN102634304B

Abstract

本发明揭示了一种低温高性能3PE干膜胶黏剂及其制备方法，其中产品的质量组分包括基体树脂100份、增塑剂5～10份、色母1～2份、极性单体1～3份、过氧化物0.1～0.3份、抗氧剂0.2～0.5份、阻聚剂0.1～0.3份、填料20～50份和增粘树脂5～40份；其中所述基体树脂为丁基橡胶与乙丙橡胶、熔指介于100～300g/10min的聚α烯烃-共聚物或熔指介于100～400g/10min且醋酸乙烯的含量为20～30%wt的乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或者几种的混合物。本发明提供的3PE干膜胶黏剂，可用于干膜安装，能达到湿膜安装相同的效果；在极低的温度下具有较好的柔韧性，低温脆化温度小于零下60℃；同时该3PE干膜胶黏剂原料易得、成本较低、工艺简单。

Description

一种低温高性能3PE干膜胶黏剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种管道防腐用3PE胶黏剂，特别涉及一种可在超低温环境下方便使用的干膜胶粘产品。

背景技术

随着管道防腐技术的不断发展，从20世纪90年代开始，人们就开始大范围地采用内层为环氧涂层、外层为聚乙烯膜料的复合结构的管道外防腐层，即所谓的3PE外防腐技术。传统的湿膜法热缩套补口实在环氧底漆未完全固化之前完成热缩套的缩合过程，其缺点为底漆的完整性不能得到保证，在驱散气泡之前会使为固化的底漆的厚度局部严重偏离所要求的厚度。这样就会造成长期以后的防腐失效。针对这种情况，采用了“干膜法”热缩套补口技术，即在环氧底漆完全固化后再完成热缩套的缩合过程，这样就使环氧底漆的完整性和绝缘性得到了加强，使整体防腐能力得到了大幅度的提高。但这对中间层胶黏剂又是一个极大的挑战，要求对固化的环氧底漆具有极佳的粘接力。

另一方面，基于部分气候寒冷地区的应用需求，特别冬季时部分地区户外温度可能达到零下50℃以下，这便要求用于此类管道防腐的胶黏剂在极低的温度下能具有优异的柔韧性，避免出现冻裂的情况发生。

针对管道防腐用胶黏剂的专利申请也有提出，但基本上都只适用于湿膜安装工艺。专利申请号为2009100353587的技术文件中公开了一种零下50℃防腐热熔胶及其制备方法，其主要成分为乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-马来酸三元共聚物，虽然在零下50℃下能通过低温脆化，但其原料乙烯-丙烯酸酯-马来酸三元共聚物不常见，获取难度大、价格昂贵，另外也并未提出对干膜安装的效果如何。另有专利申请号为2009100358133公开了60℃的防腐热熔胶，其主要成分为乙烯-丙烯酸酯-马来酸三元共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯，同样具有成本和难得的缺陷，且低温性能较差，只适用于湿膜安装。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种低温高性能3PE干膜胶黏剂及其制备方法，解决特殊应用环境下的胶黏剂产品问题，该胶黏剂产品对固化的环氧底漆具有较好的粘接强度且具有优异的低温性能。

本发明的上述首个目的得以实现的技术方案为：一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于所述干膜胶黏剂按质量组分包括基体树脂100份、增塑剂5～10份、色母1～2份、极性单体1～3份、过氧化物0.1～0.3份、抗氧剂0.2～0.5份、阻聚剂0.1～0.3份、填料20～50份和增粘树脂5～40份；所述基体树脂为丁基橡胶与乙丙橡胶、聚α烯烃-共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或者几种的混合物，其中所述聚α烯烃-共聚物的熔指介于100～300g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔指介于100～400g/10min且醋酸乙烯的含量为20～30%wt。在较低的温度下具有极好的柔韧性。

上述方案进一步的优化方案：所述抗氧化剂至少为抗氧剂1010或抗氧剂264，可以防止热老化，捕捉游离的自由基；所述增塑剂至少为聚异丁烯、环烷油或两者的混合物，用于改善胶黏剂的低温性能；所述极性单体至少为丙烯酸、马来酸、马来酸酐或衣康酸中的一种，用来增加极性提高粘接力；所述过氧化物至少为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰，作为接枝极性单体的引发剂；所述阻聚剂至少为对苯二酚或苯醌，可以抑制接枝过程中的降解、交联；所述填料为碳酸钙、硅微粉、滑石粉、云母粉或其中几种的混合物，用来降低胶黏剂的内聚力，降低成本；所述增粘树脂为聚合松香、萜烯树脂、C₅石油树脂、C₉石油树脂或几种的混合物，用于改善湿润能力，提高粘接力。

本发明的上述另一个目的得以实现的技术方案为：一种低温高性能3PE干膜胶黏剂的制备方法，其特征在于按权利要求1所述质量组分：Ⅰ、采用捏合机在100℃下将丁基橡胶打碎成颗粒；Ⅱ、将捏合机温度升至150～200℃，加入增塑剂、色母及基体树脂的其它混合组分搅拌至胶料温升至130～150℃，所述其它混合组分为乙丙橡胶、熔指介于100～300g/10min的聚α烯烃-共聚物或熔指介于100～400g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种；Ⅲ、依次加入极性单体、过氧化物、抗氧剂和阻聚剂、填料、增粘树脂，并分别搅拌10～30min；Ⅳ、出胶，采用涂胶机将步骤Ⅲ制得的胶料涂覆在PE基材上。

本发明3PE干膜胶黏剂的技术方案，较之于传统3PE胶黏剂，其突出效果为：可用于干膜安装，能达到湿膜安装相同的效果；在极低的温度下具有较好的柔韧性，低温脆化温度小于零下60℃；同时该3PE干膜胶黏剂原料易得、成本较低、工艺简单。

以下便结合本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

具体实施方式

实施例一：按质量组分称取丁基橡胶40份、聚α烯烃60份、色母2份、聚异丁烯10份、马来酸酐2份、过氧化二异丙苯0.2份、抗氧剂（1010）0.3份、对苯二酚0.2份、碳酸钙40份、C₅石油树脂10份、萜烯树脂20份。其中该丁基橡胶或聚α烯烃-共聚物的熔指介于100～300g/10min。

将捏合机温度升至100℃，预热2h，按实施例一的配比加入丁基橡胶，将其打碎成小颗粒，将捏合机温度升至150～200℃，按实施例一的配比加入聚异丁烯搅拌20min，按实施例一的配比加入聚α烯烃搅拌至胶料温度升值130℃，按实施例一的配比依次加入马来酸酐、过氧化二异丙苯、抗氧化剂1010、对苯二酚，并在每次加入后搅拌10min，按实施例一的配比加入碳酸钙搅拌20min，再按实施例一的配比加入C₅石油树脂和萜烯树脂搅拌50min，出胶，采用涂胶机将步骤Ⅲ制得的胶料涂覆在PE基材上。

实施例二：按质量组分称取丁基橡胶40份、三元乙丙橡胶（或其它乙丙橡胶）15份、聚α烯烃45份、色母2份、聚异丁烯10份、马来酸酐1份、过氧化二异丙苯0.1份、抗氧剂（1010）0.3份、对苯二酚0.2份、碳酸钙40份、C₅石油树脂10份、萜烯树脂20份。

其制法与实施例一相似，区别仅在于基体树脂的原料及混料添加过程，此处基于实施例一的制法为易于实现的技术，故不予详述。

实施例三：按质量组分称取丁基橡胶60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物40份、色母2份、聚异丁烯10份、马来酸酐2份、过氧化二异丙苯0.2份、抗氧剂（1010）0.3份、对苯二酚0.2份、碳酸钙50份、聚合松香30份。其中该乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔指介于100～400g/10min，其中醋酸乙烯的含量为20～30%wt。

实施例四：按质量组分称取丁基橡胶30份、聚α烯烃70份、色母2份、环烷油20份、马来酸酐2份、过氧化二异丙苯0.2份、抗氧剂（1010）0.3份、对苯二酚0.2份、碳酸钙50份、萜烯树脂30份。

其制法与实施例一相似，区别仅在于增塑剂的原料及混料添加过程，此处基于实施例一的制法为易于实现的技术，故不予详述。

实施例五：按质量组分称取丁基橡胶50份、聚α烯烃20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、色母2份、环烷油10份、马来酸酐2份、过氧化二异丙苯0.2份、抗氧剂（264）0.4份、对苯二酚0.3份、碳酸钙50份、萜烯树脂15份、聚合松香25份。

除上述实施例中所述的内容外，本发明3PE干膜胶黏剂的原料配比中，极性单体至少为丙烯酸、马来酸、马来酸酐或衣康酸中的一种，用来增加极性提高粘接力；过氧化物至少为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰，作为接枝极性单体的引发剂；阻聚剂至少为对苯二酚或苯醌，可以抑制接枝过程中的降解、交联；填料为碳酸钙、硅微粉、滑石粉、云母粉或其中几种的混合物，用来降低胶黏剂的内聚力，降低成本；增粘树脂为聚合松香、萜烯树脂、C₅石油树脂、C₉石油树脂或几种的混合物，用于改善湿润能力，提高粘接力。

比较例一：按质量组分称取聚α烯烃55份、乙烯-醋酸乙烯共聚物45份、色母2份、环烷油10份、马来酸酐2份、过氧化二异丙苯0.2份、抗氧剂（1010）0.3份、对苯二酚0.2份、碳酸钙30份、萜烯树脂15份、聚合松香25份。制备方法与实施例一相雷同。

比较例二：按质量组分称取丁基橡胶50、聚α烯烃20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、色母2份、环烷油10份、抗氧剂（1010）0.3份、碳酸钙50份、萜烯树脂15份、聚合松香25份。制备方法与实施例一相雷同。

本发明技术方案提出的3PE干膜胶黏剂的诸个实施例与性能验证的两个比较例，采用烤枪将涂覆胶黏剂的PE基材干膜安装在钢管上，24hour后测其剥离强度。相互之间的性能参数对比如下表所示。

Figure 2012101289452100002DEST_PATH_IMAGE002

综上，本发明3PE干膜胶黏剂的技术方案，较之于传统3PE胶黏剂，其突出效果为：可用于干膜安装，能达到湿膜安装相同的效果；在极低的温度下具有较好的柔韧性，低温脆化温度小于零下60℃；同时该3PE干膜胶黏剂原料易得、成本较低、工艺简单。

Claims

1.一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于所述干膜胶黏剂按质量组分包括基体树脂100份、增塑剂5～10份、色母1～2份、极性单体1～3份、过氧化物0.1～0.3份、抗氧剂0.2～0.5份、阻聚剂0.1～0.3份、填料20～50份和增粘树脂5～40份；所述基体树脂为丁基橡胶与乙丙橡胶、聚α烯烃-共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或者几种的混合物，其中所述聚α烯烃-共聚物的熔指介于100～300g/10min，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔指介于100～400g/10min且醋酸乙烯的含量为20～30%wt。

2.根据权利要求1所述的一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于：所述增塑剂至少为聚异丁烯、环烷油或两者的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于：所述极性单体至少为丙烯酸、马来酸、马来酸酐或衣康酸中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于：所述过氧化物至少为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰。

5.根据权利要求1所述的一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于：所述阻聚剂至少为对苯二酚或苯醌。

6.根据权利要求1所述的一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于：所述填料为碳酸钙、硅微粉、滑石粉、云母粉或其中几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种低温高性能3PE干膜胶黏剂，其特征在于：所述抗氧化剂至少为抗氧剂1010或抗氧剂264。

8.一种低温高性能3PE干膜胶黏剂的制备方法，其特征在于按权利要求1所述质量组分：

Ⅰ、采用捏合机在100℃下将丁基橡胶打碎成颗粒；

Ⅱ、将捏合机温度升至150～200℃，加入增塑剂、色母及基体树脂的其它混合组分搅拌至胶料温升至130～150℃，所述其它混合组分为乙丙橡胶、熔指介于100～300g/10min的聚α烯烃-共聚物或熔指介于100～400g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种；

Ⅲ、依次加入极性单体、过氧化物、抗氧剂和阻聚剂、填料、增粘树脂，并分别搅拌10～30min；

Ⅳ、出胶，采用涂胶机将步骤Ⅲ制得的胶料涂覆在PE基材上。