CN102994025A - 铝塑复合板用热熔胶及其的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝塑复合板用热熔胶及其的制备方法，所述热熔胶是采用如下重量份数制备的：辐照改性的聚乙烯100份，马来酸酐1～5份，乙烯醋酸乙烯酯8～10份，共改性剂0.3～0.9份，液体石蜡0.2～0.4份，引发剂0.04～0.16份，溶剂10～20份，交联抑制剂0.5～1.5份，抗氧剂5～10份。本发明制备方法简单高效，价格低廉，减少了有毒有害溶剂的使用，保护环境和人类健康，扩大了热熔胶的使用范围。

Description

铝塑复合板用热熔胶及其的制备方法

技术领域

本发明涉及一种铝塑复合板用热熔胶及其制备方法。

背景技术

铝塑复合板,英文名称：aluminum plastic composite panel，简称铝塑板，是指以塑料为芯层，两面为铝材的3层复合板材，并在产品表面覆以装饰性和保护性的涂层或薄膜作为产品的装饰面。铝塑复合板自上世纪八十年代末九十年代初从韩国和台湾引进到中国，便以其经济性，多彩性，施工简单，良好的加工性能等优势，备受人们的关注和青睐。

铝塑板由性质截然不同的两种材料组成，它既保留了原组成材料金属铝、非金属聚乙烯塑料的主要特性，又克服了原组成材料的不足，获得了耐候、耐蚀、耐撞击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性；质轻、易加工等优异特性。

然而由于用于制作铝塑复合材料的聚乙烯板（PE）与铝板（Al）的溶解度参数相差较大，相容性差，很难将它们“融合”在一起。为此，PE与Al之间需添加一层粘接性材料，也就是粘结薄膜即高分子膜。使多层复合材料各层之间的剥离强度得以增强，进而提高多层复合材料的综合性能。这层粘结材料以聚乙烯接枝马来酸酐（PE-g-MAH）最为常见。

聚乙烯接枝改性的常用方法有：溶液接枝法、熔融接枝法、辐射接枝法、光引发接枝法、固相接枝法、悬浮接枝、等离子体接枝法等。

溶液接枝法：在一定温度下，将聚合物溶解在有机溶剂溶液中，然后加入单体和引发剂进行接枝反应，接枝物经萃取未反应的单体后形成最终产物。该方法反应副产物少、接枝率高。但使用大量有毒溶剂往往造成环境污染，且反应时间长，生产成本高。

熔融接枝法：在聚烯烃的熔点以上，由引发剂生成的初级自由基夺取碳氢链上的氢原子，生成大分子自由基引发单体聚合的反应。反应一般是在挤出机中进行。是现今研究最多、应用最广泛、且方法简单的一种接枝方法。缺点是反应温度较高(在聚烯烃熔融温度以上)，容易发生副反应。

固相接枝法：反应时将聚合物固体与接枝的单体混合，反应温度低于聚合物的熔融温度，用引发剂引发接枝聚合。反应特点是采用高浓度的引发剂和少量的界面剂、反应时间短、接枝率高、无溶剂且设备简单。国内对固相接枝反应器的研究还处于实验室阶段。

悬浮接枝法：将聚合物粉粒与单体一起在水相中进行引发反应，反应前通常在较低温度下使聚合物和单体接触一定时间，而后升温反应。其优点是工艺比较简单，温度低且易控制，无溶剂回收问题，有利于保护环境，然而，要想提供接枝率和性能，必须让更多的单体能溶胀聚合物。

以上分析可以看出，不同的制备方法都存在着一定的缺点。目前国内铝塑板生产企业使用的铝塑复合板用PE热熔胶是美国杜邦公司的相关产品，价格高。国内企业生产的热熔胶在使用过程中，容易出现铝板和塑料板之间开裂的现象，主要问题是热熔胶的粘结强度不高，耐老化性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝塑复合板用热熔胶及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的铝塑复合板用热熔胶，是采用如下重量份数制备的：

所述改性聚乙烯为改性的低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）的混合物，质量比为3:1～1:1；

术语“低密度聚乙烯”指的是密度为0.910~0.925g/cm³的聚乙烯；

术语“高密度聚乙烯”指的是密度为0.946~0.976g/cm³的聚乙烯；

所述辐照改性的聚乙烯采用辐照法进行改性，改性方法如下：

在0.5～1.5kGy计量的辐照源下辐照2~6min；

所述共改性剂为丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸甲酯（MA），丙烯酸丁酯（BAM）和丙烯酸辛酯（2-EHAM）中的两种以上，当为两种时，质量比为1:2～2:1；

所述引发剂为过氧化苯甲酰（BPO）和过氧化二异丙苯（DCP）中的两种以上，当为两种时，质量比为1:3～3:1。

所述溶剂选自丙酮、苯、氯仿或乙醚中的一种以上；

所述交联抑制剂为二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAC），己内酰胺（CPL）中的两种以上，当为两种时，质量比为1:1～2:1。

所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（简称抗氧剂1010）、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称抗氧剂264）或β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（简称抗氧剂1076）等；

本发明的一种铝塑复合板用热熔胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）将HDPE与LDPE混合后，在0.5~1.5kGy计量的辐照源下辐照2~6min；

（2）将引发剂和马来酸酐溶解在溶剂中，而后与液体石蜡和共改性剂混合；

（3）将EVA、抗氧剂和交联抑制剂混合；

（4）将步骤②中的溶液喷在步骤①获得的聚乙烯表面，而后继续添加③的混合物，在混合机中搅拌混合；

（5）挥去溶剂，采用挤出机挤出造粒，即可得到本发明的铝塑复合板用热熔胶。

本发明将常用的聚乙烯接枝马来酸酐的辐射接枝法和熔融接枝法相结合的方法，利用辐照后的聚乙烯放置一段时间后仍存在未失活的自由基。辐照后适当热处理，增加自由基的活动能力反应仍可继续进行这一特点，制备了高性能的铝塑板用热熔胶。制备方法简单高效，价格低廉，减少了有毒有害溶剂的使用，保护环境和人类健康，扩大了热熔胶的使用范围。

具体实施方式

通过以下的实施例将进一步理解本发明，但不能限定本发明的内容。

实施例中，热熔胶的剪切强度采用GB/T 7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定（刚性材料对刚性材料）的测定；剥离强度采用GB/T2790-1995胶粘剂180°剥离强度试验方法（挠性材料对刚性材料）的测定；接枝率采用周晓明等2007年发表《合成树脂及塑料》第24卷第2期第10页的论文“马来酸酐熔融接枝LDPE的性能”介绍的方法进行测定；软化温度采用GB/T 19466.3-2004塑料第3部分：差示扫描量热法(DSC)熔融和结晶温度及热恰的测定。

实施例1

（1）将50份HDPE与50份LDPE混合均匀后，在0.5kGy计量的辐照源下辐照6min进行改性；

（2）将0.04份BPO、0.12DCP和5份马来酸酐溶解在20份的丙酮中，而后与0.4份液体石蜡、0.6份AA和0.3份MA混合均匀；

（3）称取10份EVA、10份抗氧剂1010、0.5份CPL和1.0份DMF充分混合均匀；

（4）将步骤②中的溶液喷在步骤①获得的聚乙烯表面，而后继续添加③的混合物，在高速混合机中充分搅拌混合均匀；

（5）在通风橱中敞口使溶剂完全挥发后采用双螺杆挤出机挤出造粒，即可得到本发明的铝塑复合板用热熔胶。

剪切强度为6.87MPa，剥离强度为5.53N/mm，接枝率为14.5%，软化温度95℃。

实施例2

采用与实施例1相同的方法，其中：

（1）70份HDPE与30份LDPE，在1.5kGy计量的辐照源下辐照2min进行改性；

（2）0.01份BPO、0.03DCP和1份马来酸酐溶解在10份的氯仿中，与0.2份液体石蜡、0.1份AA和0.2份BAM混合均匀；

（3）8份EVA、5份抗氧剂264、0.25份CPL和0.25份DMAC充分混合均匀；

（4）和（5）与实施例1相同的方法。

剪切强度为5.45MPa，剥离强度为4.83N/mm，接枝率为10.3%，软化温度90℃。

实施例3

采用与实施例1相同的方法，其中：

（1）80份HDPE与20份LDPE，在1.0kGy计量的辐照源下辐照3min进行改性；

（2）0.02份BPO、0.06DCP和3份马来酸酐溶解在15份的苯中，与0.3份液体石蜡、0.3份AA和0.3份2-EHAM混合均匀；

（3）9份EVA、7份抗氧剂1076、0.40份DMF和0.40份DMAC充分混合均匀；

（4）和（5）与实施例1相同的方法。

剪切强度为4.63MPa，剥离强度为4.43N/mm，接枝率为12.7%，软化温度92℃。

Claims (7)

1.一种铝塑复合板用热熔胶，其特征在于，是采用如下重量份数制备的： 

。

2.根据权利要求1所述的铝塑复合板用热熔胶，其特征在于，所述溶剂选自丙酮、苯、氯仿或乙醚中的一种以上。 

3.根据权利要求1所述的铝塑复合板用热熔胶，其特征在于，所述辐照改性的聚乙烯的改性方法如下：在0.5~1.5kGy计量的辐照源下辐照2~6min。 

4.根据权利要求1所述的铝塑复合板用热熔胶，其特征在于，所述共改性剂为丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸甲酯（MA），丙烯酸丁酯（BAM）和丙烯酸辛酯（2-EHAM）中的两种以上。 

5.根据权利要求1所述的铝塑复合板用热熔胶，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰（BPO）和过氧化二异丙苯（DCP）中的两种以上； 

所述交联抑制剂为二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAC）， 己内酰胺（CPL）中的两种以上； 

所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（简称抗氧剂1010）、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称抗氧剂264）或β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（简称抗氧剂1076）。 

6.根据权利要求1～5任一项所述的铝塑复合板用热熔胶，其特征在于，所述辐照改性聚乙烯为辐照改性的低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）的混合物，质量比为3:1～1:1。 

7.制备权利要求1～6任一项所述的铝塑复合板用热熔胶的方法，其特征在于，包括如下步骤： 

（1）将HDPE与LDPE混合后，在0.5~1.5kGy计量的辐照源下辐照2~6min； 

（2）将引发剂和马来酸酐溶解在的溶剂中，而后与液体石蜡和共改性剂混合； 

（3）将EVA、抗氧剂和交联抑制剂混合； 

（4）将步骤②中的溶液喷在步骤①获得的聚乙烯表面，而后继续添加③的混合物，在混合机中搅拌混合； 

（5）挥去溶剂，采用挤出机挤出造粒，即可得到本发明的铝塑复合板用热熔胶。