CN103205210A - 一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜及其制备方法，该热熔胶膜由以重量百分含量计的以下原料制备而成：30%-50%的聚酯弹性体，聚酯弹性体的熔点大于180℃；10%-40%的马来酸酐改性的聚烯烃共聚物；0-40%的聚烯烃共聚物；10%-30%的增粘树脂；0-15%的填料；1-3%的功能助剂；上述原料的重量百分含量之和为100%。该热熔胶膜具有粘接强度高、瞬间耐热温度达到170-190℃、长期耐热温度达到130℃的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种热熔胶粘剂，具体涉及一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜及其制备方法，属于高分子热熔胶粘剂技术领域。
背景技术
铝蜂窝板是一种由金属面板、铝蜂窝芯、金属底板、高分子胶粘剂复合而成的多层复合板材，具有质轻、比强度高、隔音、隔热性能好等优点。铝蜂窝板在火车上可以用作地板、隔墙，在汽车上可以用作地板、顶逢等结构，也可以用作船舶上的甲板，在建筑物上可以用作幕墙，铝蜂窝板的使用能代替厚的金属铝板减轻材料的重量，同时提供良好的装饰效果。
铝蜂窝板的粘接，过去一般采用环氧树脂、聚氨酯等结构型胶粘剂，但这类胶粘剂存在固化时间长、脆性大、使用期短、剥离强度低的缺点，因此已经逐渐被热熔胶所取代。中国专利（公开号为CN 1427056A）报道了一种用于铝蜂窝板粘接复合的热熔胶，所述的热熔胶为聚氨酯热熔胶、聚烯烃热熔胶、乙烯-醋酸乙烯热熔胶和聚酰胺热熔胶中的一种或几种。中国专利（公开号为CN 1401721A）报道了一种用于铝蜂窝板粘接复合的热熔胶，该热熔胶由10-60%的极性基团改性聚烯烃（马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯）、10-40%的聚乙烯、5-40%的聚乙烯-醋酸乙烯酯、10-40%的增粘树脂、2-10%的无机填料、0.1-0.5%的抗氧剂组成。目前的铝蜂窝板粘接复合用的热熔胶的主要成分是极性基团改性的聚乙烯、聚乙烯-醋酸乙烯酯，这类材料的熔点一般不高于130℃，这就限制铝蜂窝板只能在温度较低的环境下使用。否则，热熔胶层的熔融，将使得铝蜂窝板结构发生破坏，甚至引发安全事故。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一个目的是为了提供一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，该热熔胶膜具有粘接强度高、瞬间耐热温度达到170-190℃、长期耐热温度达到130℃的特点。
本发明的第二个目的是为了提供一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法。
实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于，该热熔胶膜由以重量百分含量计的以下原料制备而成：
30%-50%的聚酯弹性体，聚酯弹性体的熔点大于180℃；
10%-40%的马来酸酐改性的聚烯烃共聚物；
0-40%的聚烯烃共聚物；
10%-30%的增粘树脂；
0-15%的填料；
1-3%的功能助剂；
上述原料的重量百分含量之和为100%。
优选的，所述聚酯弹性体又称聚酯橡胶，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。所述聚酯弹性体的熔点为190℃-219℃。
优选的，所述的马来酸酐改性的聚烯烃共聚物为马来酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物、马来酸酐接枝苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物中的一种以上。
优选的，所述的聚烯烃共聚物为聚乙烯-丁烯共聚物、聚乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸甲酯、聚乙烯-丙烯酸乙酯、聚乙烯-丙烯酸丁酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、聚苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物（SEBS）、聚氨酯弹性体中的一种以上。
优选的，所述的增黏剂为石油树脂、氢化石油树脂、聚合松香、聚合松香甘油酯、聚合松香季戊四醇酯、松香甘油酯、氢化松香甘油酯、季戊四醇松香酯、氢化季戊四醇松香酯、松香改性酚醛树脂、松香改性二甲苯树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、萜烯-酚醛树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂中的一种以上。
优选的，所述的填料为碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石粉、凹凸棒土、空心微珠、玻璃纤维、云母粉、二氧化钛、石墨粉、白炭黑、炭黑中的一种以上。
优选的，所述的功能助剂为抗氧剂、偶联剂、防霉剂、紫外光稳定剂中的一种以上。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法，其特征在于：将聚酯弹性体、马来酸酐改性的聚烯烃共聚物、聚烯烃共聚物、增黏树脂、填料、功能助剂按照本发明第一个目的所述的配比进行预混合，在200-240℃的温度下熔融挤出造粒，然后在210-240℃的温度下流延，得到厚度为0.2-1.0 mm的热熔胶膜产品。
本发明的有益效果在于：
本发明制备的铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜为热塑性粘接剂，粘合工艺简单，粘接速度快；本发明选用熔点高于180℃的聚酯弹性体为基体，因而热熔胶的耐热性好；而马来酸酐改性的聚烯烃共聚物为胶提供了良好的粘接性能，同时可以调节聚酯弹性体与其他组分的相容性；增粘树脂提高了胶的浸润性；聚酯弹性体本身的优良的耐水性能和粘接性能，与马来酸酐改性的聚烯烃共聚物的协同作用，使得本发明的的热熔胶具有粘接强度高、耐水好、耐湿热、耐高低温老化、粘接力持久稳定的优点。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1：
本实施例所述的铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法：将50%的熔点为203℃的聚酯弹性体（产品来源：美国杜邦公司，产品型号:Hytrel 5555HS）、20%的马来酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（产品来源：广州鹿山新材料股份有限公司，产品型号:OV-1）、19%的聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（产品来源：台湾塑胶工业股份有限公司，产品型号:7320M）、10%的氢化季戊四醇松香酯、1%的抗氧剂1010（四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯）用高速混合机进行混合，用挤出机在210 ℃挤出造粒。在210℃流延得到0.4mm厚的热熔胶膜。
实施例2：
本实施例所述的铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法：将40%的熔点为190℃的聚酯弹性体（产品来源：韩国LG化学公司，产品型号:KEYFLEX 1047D）、10%的聚乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物（产品来源：法国阿科玛公司，产品型号:LOTADER 4503）、25%的聚乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（产品来源：美国杜邦公司，产品型号:Elvaloy AC 1820）、24%的聚合物松香甘油酯、1%的抗氧剂1076（β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸丙酸十八酯）用高速混合机进行混合，用挤出机在205℃挤出造粒，在210℃流延得到0.4mm厚的热熔胶膜。
实施例3：
本实施例所述的铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法：将35%的熔点为202.4℃的聚酯弹性体（产品来源：四川晨光科新塑胶有限责任公司，产品型号:SUNPRENE TPEE H7560Y）、25%的聚乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物（产品来源：法国阿科玛公司，产品型号:LOTADER 3210）、22%的萜烯酚醛树脂、15%的滑石粉和1.5%的硅烷偶联剂KH550共混物、1.5%的抗氧剂B215，用高速混合机进行混合，用挤出机在210℃挤出造粒，在210℃流延得到0.4mm厚的热熔胶膜。
实施例4：
本实施例所述的铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法：将30%的熔点为212℃的聚酯弹性体（产品来源：韩国LG化学公司，产品型号:KEYFLEX 1063D）、20%的马来酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（产品来源：广州鹿山新材料股份有限公司，产品型号:OV-1）、20%的聚乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐共聚物（产品来源：法国阿科玛公司，产品型号:LOTADER LX4110）、8%的聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（产品来源：美国杜邦公司，产品型号:Elvaloy AC 2715）、15%的季戊四醇松香酯、5%的二氧化钛、0.5%的抗氧剂1010、1.5%的抗氧剂B245，用高速混合机进行混合，用挤出机在225℃挤出造粒，在225℃流延得到0.4mm厚的热熔胶膜。
实施例5：
本实施例所述的铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法：将35%的熔点为202.7℃的聚酯弹性体（产品来源：四川晨光科新塑胶有限责任公司，产品型号:SUNPRENE TPEE H7560B）、20%的聚乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物（法国阿科玛公司，LOTADER 4210）、10%的马来酸酐接枝苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物（产品来源：美国科腾聚合物公司 ，产品型号:FG1901）、4%的苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物（产品来源：中国石化巴陵石油化工有限责任公司，产品型号:YH-504）、20%的萜烯酚醛树脂、10%的氢化松香甘油酯、1%的抗氧剂B215，用高速混合机进行混合，用挤出机在210℃挤出造粒，在210℃流延得到0.4mm厚的热熔胶膜。
实施例6：
本实施例所述的铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法：将35%的熔点为219℃的聚酯弹性体（产品来源：韩国LG化学公司，产品型号:KEYFLEX 1072D）、10%的聚乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物（产品来源：法国阿科玛公司，产品型号:LOTADER 3410）、30%的马聚乙烯-丙烯酸丁酯（产品来源：美国杜邦公司，产品型号:Elvaloy AC3717）、10%的苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物（产品来源：中国石化巴陵石油化工有限责任公司，产品型号:YH-503）、14%的聚合松香季戊四醇酯、1%的抗氧剂1010，用高速混合机进行混合，用挤出机在240℃挤出造粒，在240℃流延得到0.4mm厚的热熔胶膜。
产品性能测试：
1、分别将上述实施例1-6制备得到的热熔胶膜应用于铝蜂窝板的粘接复合：铝蜂窝板的结构为铝板（厚度1 mm）/热熔胶膜、铝蜂窝芯/热熔胶膜/铝板（厚度1 mm）。在220℃ 、0.2MPa的压力下，用平板硫化机分别将上述结构的复合板热压10分钟，冷却后分别裁剪成宽度为50mm的试样。
2、铝蜂窝板的性能测试：（1）180°剥离强度测试：用万能材料试验机的夹具夹住铝蜂窝板的上下板，以100mm/min的拉伸速度测试180°剥离时的力；（2）耐水性能测试：将粘接好的铝蜂窝板浸泡在自来水中7天，取出后室温放置24小时后测试其180°剥离强度，以180°剥离强度的降低率衡量胶的耐水性：剥离强度下降率<20%，耐水性为优；剥离强度下降率为20%以上、35%以下，耐水性为良；剥离强度下降率高于35%，耐水性为差；（3）耐热老化性能测试：将粘接好的铝蜂窝板置于150℃的烘箱热空气老化7天，取出后室温放置24小时后测试其180°剥离强度，以180°剥离强度的降低率衡量胶的耐热性：剥离强度下降率<20%，耐热老化性为优；剥离强度下降率为20%以上、35%以下，耐热老化性为良；剥离强度下降率高于35%，耐热老化性为差。
表1 聚酯热熔胶膜对不同基材的粘接强度
| 实施例 | 180°剥离强度(N/50mm) | 耐水性 | 耐热老化性 |
| 1 | 451 | 优 | 良 |
| 2 | 408 | 优 | 优 |
| 3 | 380 | 良 | 良 |
| 4 | 470 | 良 | 优 |
| 5 | 419 | 良 | 良 |
| 6 | 406 | 良 | 良 |
从上述表1中显示的实施例1-6制备的热熔胶的各项性能指标可知，本发明涉及到的用于铝蜂窝板粘接的热熔胶膜具有熔点高、粘接强度高、耐水性好、耐热老化能力强的优点。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于，该热熔胶膜由以重量百分含量计的以下原料制备而成：
30%-50%的聚酯弹性体，聚酯弹性体的熔点大于180℃；
10%-40%的马来酸酐改性的聚烯烃共聚物；
0-40%的聚烯烃共聚物；
10%-30%的增粘树脂；
0-15%的填料；
1-3%的功能助剂；
上述原料的重量百分含量之和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于：所述聚酯弹性体的熔点为190℃-219℃。
3.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于：所述的马来酸酐改性的聚烯烃共聚物为马来酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物、马来酸酐接枝苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于：所述的聚烯烃共聚物为聚乙烯-丁烯共聚物、聚乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸甲酯、聚乙烯-丙烯酸乙酯、聚乙烯-丙烯酸丁酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、聚氨酯弹性体中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于：所述的增黏剂为石油树脂、氢化石油树脂、聚合松香、聚合松香甘油酯、聚合松香季戊四醇酯、松香甘油酯、氢化松香甘油酯、季戊四醇松香酯、氢化季戊四醇松香酯、松香改性酚醛树脂、松香改性二甲苯树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、萜烯-酚醛树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于：所述的填料为碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石粉、凹凸棒土、空心微珠、玻璃纤维、云母粉、二氧化钛、石墨粉、白炭黑、炭黑中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜，其特征在于：所述的功能助剂为抗氧剂、偶联剂、防霉剂、紫外光稳定剂中的一种以上。
8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的一种铝蜂窝板粘接用耐高温热熔胶膜的制备方法，其特征在于：将聚酯弹性体、马来酸酐改性的聚烯烃共聚物、聚烯烃共聚物、增黏树脂、填料、功能助剂按照权利要求1所述的配比进行预混合，在200-240℃的温度下熔融挤出造粒，然后在210-240℃的温度下流延，得到厚度为0.2-1.0 mm的热熔胶膜产品。
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