一种PVC/金属粘接热熔胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热熔胶粘剂,具体涉及一种用于PVC与不锈钢、铝、镀锌板等金属材料之间的粘接复合的热熔胶膜,同时本发明还涉及该热熔胶膜的制备方法。
背景技术
PVC是一种具有良好印刷性能的聚合物。以PVC为原料,添加各种助剂、经压延、复合、木纹印刷而制得木纹膜是一种新型装饰材料,可与木材、塑料板、铝板、铁板等基材复合制成多用途装饰材料,广泛应用于家用电器、音响表面装饰、室内装饰、飞机、轮船、火车的内装饰。木纹膜装饰物的表面美观、装饰方便、一次成功、不需另加油漆,省工省料。
PVC木纹膜主要通过覆膜、吸塑、平贴等工艺与密度板、胶合板、钢板、铝板、石膏板、复合地板、ABS塑料板、PVC发泡板、木塑型材复合。目前最常用的胶粘接为溶剂型聚氨酯,复合一般程序为将加了交联剂的溶剂型聚氨酯胶涂在基材的表面,低温烘干溶剂,高温交联固化。该工艺流程复杂,耗时长,溶剂对环境的污染大。公开号为CN101792641A公开了一种用于铝合金与PVC膜的粘合剂,该粘合剂由以下成分组成:10-30份的聚氨酯丙烯酸酯、5-40份环氧丙烯酸酯、10-30份橡胶、5-15份增粘剂、20-60份活性稀释剂、2-5份糯米、0.2-1.5份引发剂、0.2-1份固化剂组成,该粘合剂是一种快速固化的粘合剂,可在40s内实现铝合金与PVC膜的贴合,该粘合剂虽然缩短了烘干溶剂程序,但粘合剂的储存时间较短,给实际应用带来不便。
当前国内外用于PVC/金属复合的粘合剂主要以溶剂型聚氨酯粘合剂、反应型液体粘合剂为主,存在着复合工艺复杂、溶剂污染大等不足,因此市场上现有的粘合剂不能满足PVC/金属快速复合的要求。
发明内容
本发明提供一种PVC/金属粘接热熔胶膜及其制备方法,用于PVC与不锈钢、铝、镀锌板等金属材料之间的粘接复合。
为了实现上述目的,本发明是采用以下的技术方案:
一种PVC/金属粘接热熔胶膜,其特征在于:其原料配方按重量份计算包含以下各组分:
15-40份的马来酸酐改性的聚乙烯-酯类共聚物;
30-70份的聚乙烯-酯类共聚物;
10-30份的聚烯烃共聚物;
0.1-1份的引发剂;
0.2-2份的硅烷;
0.1-2份的交联剂。
所述马来酸酐改性的聚乙烯-酯类共聚物为马来酸酐与聚乙烯-酯类经枝接改性制得。
聚乙烯-酯类共聚物对PVC有良好的粘接性,但其对金属的粘结性不够好,在采用马来酸酐改性后制得相应的马来酸酐改性聚乙烯-酯类共聚物,改变了聚乙烯-酯类共聚物的极性,从而能够很好的与金属进行粘接,引发剂的加入,使得各成分之间进一步产生交联反应,使得粘结强度得到进一步提高。上述组分的混合,在粘结金属材料与PVC材料时,其中的聚乙烯-酯类共聚物能够很好的对PVC进行粘接,马来酸酐改性聚乙烯-酯类共聚物实现对金属材料的粘结,此外引发剂产生的交联作用使得PVC材料与金属材料粘接更加紧密、牢固。
优选的是,所述的马来酸酐改性的聚乙烯-酯类共聚物为马来酸酐改性的聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐改性的聚乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐改性的聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和马来酸酐改性的聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种。
优选的是,所述的聚乙烯-酯类共聚物为聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的至少一种。
优选的是,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-丙烯共聚物和非晶态α-烯烃共聚物(APAO)中的一种或两种以上的混合物。
优选的是,所述的引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化3,5,5三甲基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、1,1-二叔戊基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔丁基过氧化环己烷中一种或两种以上的混合物。
优选的是,所述的硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或两种以上的混合物。
优选的是,所述的交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(3)丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(4)乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、(3)丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯中一种或两种以上的混合物。
所述的PVC/金属粘接热熔胶膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)制备热熔胶粒:按照权利要求1中的比例将马来酸酐改性的聚乙烯-酯类共聚物、聚乙烯-酯类共聚物、聚烯烃共聚物、引发剂、硅烷、交联剂在80-120℃的挤出机中挤出造粒,得到热熔胶粒子。
2)流延成膜:将步骤1)中的热熔胶颗粒用流延机流延得到热熔胶膜,流延温度为85-130℃。
优选的是,所述步骤1)中在将原料配方组合物挤出造粒前,将原料配方组合物混合均匀,密封放置4-24小时,这样能够使组分充分混合,所加入的引发剂、硅烷、交联剂被马来酸酐改性聚乙烯-酯类共聚物、聚乙烯-酯类共聚物以及聚烯烃共聚物充分吸收,使得各组分能够更好的发生交联,从而提升粘结强度,使得产品具有更好的粘结性能。
为了更好的实现组分的混合,混合可以采用人工或者机械进行操作,优选利用高速混合机对原料配方组合物进行混合。
本发明相对现有技术具有的有益效果如下:
1)本发明结合聚乙烯-酯类共聚物对PVC良好的粘接性、马来酸酐改性聚乙烯-酯类共聚物对金属良好的粘接性、过氧化物引发交联进一步提高粘接强度三种技术手段,制备了一种热熔胶膜类产品,是一种环保型胶粘剂。
2)相对于现有的溶剂型或反应型液体粘合剂,本发明的热熔胶膜可以通过层压机、吸塑设备、热辊覆膜设备实现PVC/金属的快速复合,具有粘接快速、设备简单、耗能低、对环境污染小等优点。
3)本发明的制备方法,能够充分的将各共聚物组分、引发剂、硅烷和交联剂充分混合,使得所加入的引发剂、硅烷、交联剂被马来酸酐改性聚乙烯-酯类共聚物、聚乙烯-酯类共聚物以及聚烯烃共聚物充分吸收,使得各组分在粘接复合时能够更好的发生交联,从而提升粘结强度,使得产品具有更好的粘结性能。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
下面通过具体实施例和较佳实施例对本发明作进一步的详细说明,但本发明并不局限于以下的实施例。以下原料配方组分中的百分比均为重量百分含量。
实施例1
将按重量份计算的20份的马来酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(广州鹿山新材料股份有限公司,OV-1)、70份的聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(杜邦,Elvax250)、10份的聚烯烃弹性体(陶氏化学,ENGAGE8200)、0.5份的1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1.2份的乙烯基三甲氧基硅烷、1份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯用高速混合机进行混合,密封放置24小时,使引发剂、硅烷、交联剂被聚合物基体充分吸收,用挤出机在80℃挤出造粒,然后将胶粒用流延机在85℃流延得到0.15mm厚的热熔胶膜。考察胶膜在150℃、0.3MPa、热压30s粘接PVC/铝、PVC/不锈钢、PVC/镀锌板的180°剥离强度,具体测试结果见表1。
实施例2
将按重量份计算的15份的马来酸酐改性聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(阿科玛,Lotader8200)、60份的聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(阿科玛,LORTYL35BA40)、25份的三元乙丙共聚物(陶氏化学,NORDEL IP3720P)、0.7份的过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、0.5份的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1份的双季戊四醇六丙烯酸酯用高速混合机进行混合,密封保存4小时,使引发剂、硅烷、交联剂被聚合物基体充分吸收,用挤出机在120℃挤出造粒,然后将胶粒用流延机在125℃流延得到0.15mm厚的热熔胶膜。考察胶膜在150℃、0.3MPa、热压30s粘接PVC/铝、PVC/不锈钢、PVC/镀锌板的180°剥离强度,具体测试结果见表1。
实施例3
将按重量份计算的30份的马来酸酐改性聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(阿科玛,Lotader4210)、40份的聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(杜邦,Elvaloy AC34035)、30份的非晶态α-烯烃共聚物(德固赛,APAO792)、0.1份的1,1-二叔丁基过氧化环己烷、0.2份的乙烯基三甲氧基硅烷、0.3份的三烯丙基异氰脲酸酯用高速混合机进行混合,密封保存12小时,使引发剂、硅烷、交联剂被聚合物基体充分吸收,用挤出机在100℃挤出造粒,然后将胶粒用流延机在105℃流延得到0.15mm厚的热熔胶膜。考察胶膜在150℃、0.3MPa、热压30s粘接PVC/铝、PVC/不锈钢、PVC/镀锌板的180°剥离强度,具体测试结果见表1。
实施例4
将按重量份计算的40份的马来酸酐改性聚乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(阿科玛,Lotader4503)、40份的聚乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(杜邦,Elvaloy AC15024S)、20份的聚烯烃塑性体(陶氏化学,AFFINITY PF1140G)、1份的1,1-二叔戊基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、2%的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2份的(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯用高速混合机进行混合,密封保存24小时,使引发剂、硅烷、交联剂被聚合物基体充分吸收,用挤出机在100℃挤出造粒,然后将胶粒用流延机在130℃流延得到0.15mm厚的热熔胶膜。考察胶膜在150℃、0.3MPa、热压30s粘接PVC/铝、PVC/不锈钢、PVC/镀锌板的180°剥离强度,具体测试结果见表1。
实施例5
将按重量份的20份的马来酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(广州鹿山新材料股份有限公司,OV-1)、10份的马来酸酐改性聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(阿科玛,Lotader4700)、50份的聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(台湾聚合物化学品有限公司,UE638-04)、20份的聚乙烯-丙烯弹性体(埃克森美孚化工,Vistamaxx6202)、0.6份的过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.8份的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、1.3份的(4)乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯用高速混合机进行混合,密封保存24小时,使引发剂、硅烷、交联剂被聚合物基体充分吸收,用挤出机在100℃挤出造粒,然后将胶粒用流延机在105℃流延得到0.15mm厚的热熔胶膜。考察胶膜在150℃、0.3MPa、热压30s粘接PVC/铝、PVC/不锈钢、PVC/镀锌板的180°剥离强度,具体测试结果见表1。
通过上述实施例得到的热熔胶膜对不同基材的粘接强度见表1所示:
表1 聚酯热熔胶膜对不同基材的粘接强度
从上述表中显示的实施例1-5制备的热熔胶膜的剥离强度可知,本发明涉及到的用于PVC/金属粘接热熔胶膜具有粘接强度高、粘接迅速的优点。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。