CN105713541A - 一种丙烯基热熔胶粘剂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种丙烯基热熔胶粘剂组合物，其特征在于，该丙烯基热熔胶粘剂组合物含有以下组分：(A)聚丙烯；(B)聚烯烃弹性体；(C)极性单体；(D)接枝引发剂；以及任选地，(E)其他助剂。本发明还提供了这种丙烯基热熔胶粘剂组合物的制备方法。
Description
技术领域
本发明属于高分子粘结剂领域，具体的，本发明涉及一种丙烯基热熔胶粘剂组合物，及其制备方法。
背景技术
钢塑(包括铝塑复合)复合管是近年来发展的一种新型管道材料，它以无缝钢管、焊接钢管、镀锌钢管为基体，与各种类型的塑料(如环氧树脂、聚乙烯等)经复合而成。凭借其耐中高压、结构强度高、使用寿命长等特点在市政排水、矿山、化工、油气输送等各个领域得到广泛应用。
在钢塑复合结构中，非极性的塑层与金属层通过作为中间层的热熔粘结剂有机粘结。
在现有技术中，用于钢塑复合结构的热熔粘结剂主要是以聚烯烃树脂(PE、PP)为基体接枝极性单体马来酸酐(MAH)来制备的，如PE钢带或钢丝增强的螺旋波纹管所使用的热熔粘结剂的主要成分是PE接枝MAH(PE-g-MAH)，而PPR稳态管的专用热熔胶的主要成分是PP接枝马来酸酐(PP-g-MAH)。
专利CN1443823A公开了一种主要用于钢塑复合管且对PP、金属均有优良表面粘接力的热熔粘合剂，用于PP/钢复合管时的粘结强度大于200N/25mm；专利CN101717474A公开了一种具有高粘接性能的无规共聚聚丙烯热熔胶，其用于PPR稳态管(即铝塑复合管)时的T型剥离强度最大能达到137.0N/25mm；专利CN102190984A公开了一种用于钢塑复合管的PE基热熔胶，该类热熔胶在90°剥离强度可高达375.0N/25mm。
然而，由于其钢、塑材料的热膨胀率不同而导致的钢、塑界面脱层，限制钢塑复合管的使用性能及其发展。以上述及的热熔胶不能够在较大的温度范围内保持钢塑界面的结合。
目前解决脱层问题手段是采用特殊的结构，如专利CN200810207973和CN201210111828分别报道了具有聚合物内层与钢层不接触的中空结构的双壁缠绕波纹管道和带有空心夹层的缠绕管道，但当塑层不能承受管道内压力时，钢塑复合管的内部就易发生变形、凹陷，进而对钢塑复合管的使用带来隐患。专利CN201110166413、CN200510021225、CN200910225151公开了具有特殊的钢骨架结构(如钢丝反复缠绕结构、孔网结构、梯形钢带)的钢塑复合管等，这类钢塑复合管因其结构的复杂性对钢、塑界面脱层有一定的限制作用，但同时提高了加工的难度和成本。
发明人发明了一种新型的丙烯基热熔胶粘剂组合物，具有较高的粘结性、弹性回复率，又具有较可控流动性。这种热熔粘结剂可以承受较大程度变形且具有较强的粘结力，解决了改进钢塑脱层问题。这是一种与以往的解决方式全然不同的技术方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以承受较大程度变形且具有较强的粘结力的新型功能热熔粘结剂，在将非极性的塑层与极性金属层有机粘结的同时，承受较大程度变形，从而避免因为热膨胀率不同而导致的塑层与金属层界面例如钢、塑界面脱层问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种丙烯基热熔胶粘剂组合物，其特征在于，该丙烯基热熔胶粘剂组合物含有以下组分：
(A)聚丙烯；
(B)聚烯烃弹性体；
(C)极性单体；
(D)接枝引发剂；以及
任选地，(E)其他助剂。
且以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，各组分的含量为：
(A)聚丙烯：40～60重量份，优选地，35～55重量份；
(B)聚烯烃弹性体：50～70重量份，优选地，45～65重量份；
(C)极性单体：1.5～3.5重量份，优选地，1.0～3.0重量份；
(D)接枝引发剂：0.2～1.5重量份，优选地，0.1～1.0重量份；
和任选地，(E)其他助剂：0～5重量份，优选地，0.1～2.0重量份。
为了实现上述目的，本发明提供了一种丙烯基热熔胶粘剂组合物的制备方法，包括将各个组分干性掺混之后进行熔体混合；其中，
干性掺混可以通过任何能够制备均相混和物且不降低各组分性能的设备中，例如高速混合机中充分混合完成，熔体混合可以通过本领域熟知的加工设备如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或和密炼挤出机熔融挤出后造粒风干而完成。
上述各个组分混合后通过熔融挤出反应制备的该丙烯基热熔胶粘剂组合物应同时具有以下特性：
(1)依据国家标准GB/T2791-1995测定的与Al、Fe等金属的剥离强度为50N/25mm以上；
(2)100％拉伸形变回复率为50.0％以上；
(3)依据国家标准GB/T3682-2000测定的熔体质量流动速率不小于0.2g/10min。
本发明所述的丙烯基热熔粘结剂，用于钢塑复合结构的中间粘结层时，不仅与Al、Fe等金属具有较高的粘结性和形变回复率，可以承受较大程度的变形而不发生破裂，而且还具有较高的可控加工流动性。
具体实施方式：
本发明提供了一种丙烯基热熔胶粘剂组合物，其特征在于，该丙烯基热熔胶粘剂组合物含有以下组分：
(A)聚丙烯；
(B)聚烯烃弹性体；
(C)极性单体；
(D)接枝引发剂；以及
任选地，(E)其他助剂。
组分(A)聚丙烯
聚丙烯是本发明的丙烯基热熔胶粘剂组合物的基体成分，赋予胶粘剂的胶粘特性。
聚丙烯(PP)包括丙烯均聚物，丙烯与其它C2-20α-烯烃形成的无规共聚物或嵌段共聚物，以及丙烯与乙烯和一种其它C2-20α-烯烃三元共聚物。
上述的C2-20α-烃的例子包括乙烯，1-丁烯，2-丁烯，1-戊烯，1-己烯，1-庚烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十二碳烯，4-甲基-1-戊烯，2-甲基-1-丁烯，3-甲基-1-丁烯，3，3-二甲基-1-丁烯，二乙基-1-丁烯，三甲基-1-丁烯，3-甲基-1-戊烯，乙基-1-戊烯，丙基-1-戊烯，二甲基-1-戊烯，甲基乙基-1-戊烯，二乙基-1-己烯，三甲基-1-戊烯，3-甲基-1-己烯，二甲基-1-己烯，3,5,5-三甲基-1-己烯，甲基乙基-1-庚烯，三甲基-1-庚烯，二甲基辛烯，乙基-1-辛烯，甲基-1-壬烯，乙烯基环戊烯，乙烯基环己烯和乙烯基降冰片烯，
优选地，为丙烯均聚物，丙烯与乙烯，1-丁烯，2-丁烯和各种戊烯异构体等形成的无规共聚物或嵌段共聚物，以及丙烯与乙烯和1-丁烯，2-丁烯和各种戊烯异构体等形成三元共聚物的至少一种或其至少两种的混合物。
尽管聚丙烯的熔融指数不受特别限制，聚丙烯熔融指数为0.5-5.0g/10min，优选为0.5-3.0g/10min(2.16kg，230℃,按ISO1133检测)。
上述的聚丙烯均聚物，无规共聚物，嵌段共聚物，或三元共聚物可以市购，也可以通过任何已知的方法来制备。
优选地，聚丙烯组分(A)的聚丙烯的含量为以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，40～60重量份，优选为以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，35～55重量份。
组分(B)聚烯烃弹性体
聚烯烃弹性体选自a)丙烯基弹性体，或b)丙烯基弹性体与C2-20α-烯烃的聚合物的组合物，该组合物中丙烯成分以重量计其含量大于或等于30％；
优选的，a)丙烯基弹性体是丙烯与乙烯，丙烯与丁烯的共聚物，
b)C2-20α-烯烃的聚合物优选为b1)乙烯基弹性体，例如乙烯和丙烯，乙烯和1-丁烯，乙烯和1-己烯或乙烯和1-辛烯共聚物，或者是b2)乙烯和丙烯和二烯烃单体如异戊二烯，己二烯或亚乙基降冰片烯共聚的三元共聚物；
尽管聚烯烃弹性体的熔融指数不受特别限制，聚烯烃弹性体熔融指数为0.1-5.0g/10min，优选为0.7-2.0g/10min(2.16kg，190℃,按ISO1133检测)。
上述的聚烯烃弹性体聚丙烯均聚物可以市购，也可以通过任何已知的方法来制备。
组分(B)的聚烯烃弹性体含量以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，50～70重量份，优选为以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，45～65重量份。
所述的丙烯基热熔胶粘剂组合物，其中组分(A)的聚丙烯与组分(B)的聚烯烃弹性体含量以重量计应满足以下比例：
组分(C)极性单体
极性单体接枝于聚丙烯基体，提供与极性界面，即金属界面的粘结性。
组分(C)中的极性单体选自顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、富马酸、马来酸二异丙酯、衣康酸、柠康酸及其酐、乙烯基琥珀酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，或者至少两种的混合物。
优选为顺丁烯二酸酐、富马酸、或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的混合物。
组分(C)中的极性单体含量以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计1.5～3.5重量份，优选为1.0～3.0重量份，
组分(D)接枝引发剂
本发明的热熔胶粘剂组合物在熔融挤出的过程中，在组分(D)接枝引发剂的引发下，极性单体接枝到聚丙烯分子及聚烯烃弹性体上。
其中组分(D)中接枝引发剂为过氧化异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、过氧化二叔丁基、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的至少一种，或者至少两种的混合物。
组分(D)中接枝引发剂含量为以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，0.2～1.5重量份；优选为0.1～1.0重量份。
(E)其他助剂
其他助剂包含但不限于助交联剂、接枝助剂、抗氧剂、供电子体、粘度调节剂、抗光老化剂、热稳定剂、抗滴落剂、脱模剂、成核剂等。
助交联剂如三烯丙基异氰尿酸脂、接枝助剂如苯乙烯、抗氧剂如1010、供电子体如N,N-二甲基甲酰胺、增粘树脂如改性酚醛树脂TKM-M80、粘度调节剂如低分子蜡、抗光老化剂、热稳定剂、抗滴落剂、脱模剂、成核剂等助剂。
所述的助剂需要添加时的添加量为以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，0～5重量份，优选地，0.1～2.0重量份。
丙烯基热熔胶粘剂组合物的制备方法
本发明的丙烯基热熔胶粘剂组合物可以通过常规的制备方法制备。包括将各个组分干性掺混之后进行熔体混合。干性掺混可以通过任何能够制备均相混和物且不降低各组分性能的设备中，例如高速混合机中充分混合完成，而熔体混合可以通过本领域熟知的加工设备如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或和密炼挤出机反应在一定的加工温度范围内挤出后造粒风干而完成。
本发明的丙烯基热熔胶粘剂组合物的各个组分可以以任何顺序一并地或相继地投入设备进行干性掺混，然后进行熔体混合。
在本发明的一个优选地实施方案中，将聚丙烯和聚烯烃弹性体在任何能够制备均相混和物且不降低各组分性能的设备中，例如高速混合机中充分混合，再向设备中，例如高速混合机中添加极性单体、接枝引发剂，以及可选的其他助剂充分共混。
然后通过本领域熟知的加工设备如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或和密炼挤出机反应在一定的加工温度范围内挤出后造粒风干，得到一种丙烯基热熔胶粘剂组合物。
在本发明的一个实施方案中，所采用的本领域熟知的加工设备优选为双螺杆挤出机，其中，双螺杆挤出机的各程序段加工温度为160～230℃，混合物在双螺杆挤出机中的停留时间为0.5～10min。
在熔体混合过程中，丙烯基热熔胶粘剂组合物的各个组分发生以下反应：极性单体接枝到聚丙烯及聚烯烃弹性体上，聚丙烯发生降解，如果聚烯烃弹性体含有乙烯成分，则含有乙烯的链间发生交联。接枝引发剂、接枝助剂及助交联剂发生损耗。
各性能参数的测试方法
1)剥离强度
依据国家标准GB/T2791-1995测定。
2)形变回复率的定义和测试方法：
将具有一定弹性的聚合物材料制成样条后采用万能材料试验机进行循环拉伸试验，可得到以图1为典型代表的应变-应力曲线(其应力变化按图中1→2→3所示)。
定义形变回复率ε＝(1-L2/L1)*100％。
测试方法：首先，将制备的丙烯基热熔粘结剂颗粒通过HAAKEMiniJet微型注塑机在230℃，960bar压力下注塑成型标准拉伸样条，其中测试模具为ISO527-2-5A，标准样条尺寸为42mm×4mm×2mm；其次，将制备的标准样条通过万能拉力机进行拉伸循环测试，测试时样条的拉伸速率为50mm/min，循环5次，并采用第5次的数据通过计算得到100％拉伸形变回复率，如图1所示，L1为样条标距的100％，(样条标距为21mm)，L2为实际测试得到。
3)熔体质量流动速率
依据国家标准GB/T3682-2000测定。
通过熔融挤出反应制备的本发明的丙烯基热熔胶粘剂组合物应同时具有以下特性：
(1)依据国家标准GB/T2791-1995测定的与Al、Fe等金属的剥离强度为50N/25mm以上；
(2)100％拉伸形变回复率为50.0％以上；
(3)依据国家标准GB/T3682-2000测定的熔体质量流动速率不小于0.2g/10min。
以上数据说明，本发明的具体实施方案中所制备的丙烯基热熔粘结剂不仅应具有与金属表面较高的粘结强度，其T型剥离强度大于等于50N/25mm；而且该丙烯基热熔粘结剂还应具有较高的形变回复率，其100％拉伸形变回复率为50％以上；另外，该丙烯基热熔粘结剂还应具有较高的加工流动性，适用于不同加工环境领域，其熔体质量流动速率不小于0.2g/10min。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是形变回复率定义示意图。
图2是实施例1的组合物T型剥离时的形变-载荷曲线图。
图3是实施例1的组合物循环拉伸的形变-载荷曲线图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。需要说明的是，下述实施例不能作为对本发明保护范围的限制，任何在本发明基础上做出的改进和变化都不违背本发明的精神，都在本发明的保护范围之内。
实施例所用各组分的描述：
PPH:天津石化T30S牌号或神华包头L5E89，MFR为3.0g/10min，230C；
PPR:燕山石化C4220牌号，熔指为0.5g/10min，230C
PPB:扬子石化J340牌号，熔指为1.0g/10min，230C
POE:Dow,Engage8200,乙烯辛烯共聚物，MFR为2.0g/10min，190C，
EPDM:Dow,牌号570，门尼黏度为70，MFR＝0.7g/10min，2.16kg，190℃
PBE：ExxonMobil,Vistamaxx6102,MFR＝1.4g/10min，2.16kg，190℃
MAH、St、DCP、双2,5、TAIC、BPO等试剂均为AR级试剂,国药集团
实施例1
将32.5重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)和7.5重量份的无规共聚聚丙烯(PPR，MFR＝0.5g/10min，2.16kg，230℃)构成的聚丙烯组合物、5.0重量份三元乙丙弹性体(EPDM，MFR＝0.7g/10min，2.16kg，190℃)和10.0重量份的乙烯基弹性体(POE，MFR＝2.0g/10min，2.16kg，190℃)及45.0重量份的丙烯基弹性体(PBE，MFR＝1.4g/10min，2.16kg，190℃)构成的聚烯烃弹性体、0.5重量份过氧化苯甲酰、2.0重量份顺丁烯二酸酐、0.3重量份苯乙烯和0.1重量份Irganox1010在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃，制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
实施例2
将17.5重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)和27.5重量份的无规共聚聚丙烯(PPR，MFR＝0.5g/10min，2.16kg，230℃)构成的聚丙烯组合物、22.5重量份三元乙丙弹性体(EPDM，MFR＝0.7g/10min，2.16kg，190℃)和32.5重量份丙烯基弹性体(PBE，MFR＝1.4g/10min，2.16kg，190℃)构成的聚烯烃弹性体、0.5重量份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.1份三烯丙基异氰酸酯、3.0重量份顺丁烯二酸酐和0.1重量份Irganox1010在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃，制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
实施例3
将32.5重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)和17.5重量份的嵌段聚丙烯(PPB，MFR＝1.0g/10min，2.16kg，230℃)构成的聚丙烯组合物、12.5重量份乙烯基弹性体(POE，MFR＝2.0g/10min，2.16kg，190℃)和37.5重量份丙烯基弹性体(PBE，MFR＝1.4g/10min，2.16kg，190℃)构成的聚烯烃弹性体、0.5重量份过氧化二异丙苯、0.1份三烯丙基异氰酸酯、3.0重量份顺丁烯二酸酐和0.1重量份Irganox1010在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃，制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
实施例4
将32.5重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)和7.5重量份的嵌段聚丙烯(PPB，MFR＝1.0g/10min，2.16kg，230℃)及15.0重量份的无规共聚聚丙烯(PPR，MFR＝0.5g/10min，2.16kg，230℃)构成的聚丙烯组合物、7.5重量份三元乙丙弹性体(EPDM，MFR＝0.7g/10min，2.16kg，190℃)和12.5重量份乙烯基弹性体(POE，MFR＝2.0g/10min，2.16kg，190℃)及25.0重量份丙烯基弹性体(PBE，MFR＝1.4g/10min，2.16kg，190℃)构成的聚烯烃弹性体、0.3重量份过氧化苯甲酰、0.1份三烯丙基异氰酸酯、3.0重量份顺丁烯二酸酐、1.0重量份苯乙烯和0.1重量份Irganox1010在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃，制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
实施例5
将12.5重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)和32.5重量份无规共聚聚丙烯(PPR，MFR＝0.5g/10min，2.16kg，230℃)构成的聚丙烯组合物、12.5重量份三元乙丙弹性体(EPDM，MFR＝0.7g/10min，2.16kg，190℃)和42.5重量份乙烯基弹性体(POE，MFR＝2.0g/10min，2.16kg，190℃)构成的聚烯烃弹性体、0.3重量份过氧化苯甲酰、3.0重量份顺丁烯二酸酐、0.5重量份苯乙烯和0.1重量份Irganox1010在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃，制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
实施例6
将35.0重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)、由35.0重量份三元乙丙弹性体(EPDM，MFR＝0.7g/10min，2.16kg，190℃)和20.0重量份乙烯基弹性体(POE，MFR＝2.0g/10min，2.16kg，190℃)构成的聚烯烃弹性体、0.5重量份过氧化苯甲酰、0.5份三烯丙基异氰酸酯、3.0重量份顺丁烯二酸酐、1.0重量份苯乙烯和0.1重量份Irganox1010在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，得到丙烯基热熔粘结剂母粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃。制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
实施例7
将42.5重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)和12.5重量份的嵌段聚丙烯(PPB，MFR＝1.0g/10min，2.16kg，230℃)构成的聚丙烯组合物、12.5重量份三元乙丙弹性体(EPDM，MFR＝0.7g/10min，2.16kg，190℃)和42.5重量份丙烯基弹性体(PBE，MFR＝1.4g/10min，2.16kg，190℃)构成的聚烯烃弹性体、0.3重量份过氧化二异丙苯、0.1份三烯丙基异氰酸酯、3.0重量份顺丁烯二酸酐和0.1重量份Irganox1010在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃，制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
对比例1
33.1重量份的均聚聚丙烯(PPH，MFR＝3.0g/10min，2.16kg，230℃)，61.5重量份乙烯-辛烯共聚物(POE，MFR＝2.0g/10min，2.16kg，190℃)，0.5重量份2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷，0.2份三烯丙基异氰酸酯，3.5重量份顺丁烯二酸酐，1重量份苯乙烯，0.1重量份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧剂，0.1重量份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)抗氧剂在高速混合机中充分混合均匀后，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，其中，双螺杆各区间加工温度为180～230℃，制备的丙烯基热熔粘结剂母粒经风干处理后，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
对比例2
购买商业化3-PP防腐热熔胶，牌号PR298，各个性能指标如熔体质量流动速率(加工流动性)依据国家标准GB/T3682-2000测定、粘结性能(剥离强度)依据国家标准GB/T2791-1995测定和100％拉伸变形回复率按照上述的定义的方法测定，各个样品的测试结果列于表1中。
从表2和图2中可以看出，本发明实施例中的丙烯基热熔胶粘剂组合物不仅具有较好的100％拉伸形变回复率，而且用于与Al、Fe等金属复合时具有较强的金属粘结力，可以适用于作为以聚丙烯作为塑料层的钢塑复合管的粘结层。另外，通过优化聚丙烯组合物和聚烯烃弹性体的比例，可以实现对制备的丙烯基热熔胶粘剂组合物融指的可控调节，有利于不同工艺条件下钢塑复合管的生产加工。
尽管已表示和描述了本发明的几个实施方式，但本发明不被限制为所描述的实施方式。相反，本领域普通技术人员应当意识到在不脱离本发明原则和精神的情况下可对这些实施方式进行任何变通和改进，本发明的保护范围由所附的权利要求及其等同物所确定。
Claims (8)
1.一种丙烯基热熔胶粘剂组合物，其特征在于，该丙烯基热熔胶粘剂组合物含有以下组分：
(A)聚丙烯
(B)聚烯烃弹性体
(C)极性单体
(D)接枝引发剂,以及任选地
(E)助剂。
2.权利要求1的丙烯基热熔胶粘剂组合物，其特征在于，
(A)聚丙烯选自丙烯均聚物，丙烯与其它C2-20的α-烯烃形成的无规共聚物或嵌段共聚物，以及丙烯与乙烯和一种其它C2-20的α-烯烃三元共聚物中的至少一种，或者至少两种的混合物；
上述的C2-20α-烃的例子包括乙烯，1-丁烯，2-丁烯，1-戊烯，1-己烯，1-庚烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十二碳烯，1-己基十二碳烯，4-甲基-1-戊烯，2-甲基-1-丁烯，3-甲基-1-丁烯，3，3-二甲基-1-丁烯，二乙基-1-丁烯，三甲基-1-丁烯，3-甲基-1-戊烯，乙基-1-戊烯，丙基-1-戊烯，二甲基-1-戊烯，甲基乙基-1-戊烯，二乙基-1-己烯，三甲基-1-戊烯，3-甲基-1-己烯，二甲基-1-己烯，3,5,5-三甲基-1-己烯，甲基乙基-1-庚烯，三甲基-1-庚烯，二甲基辛烯，乙基-1-辛烯，甲基-1-壬烯，乙烯基环戊烯，乙烯基环己烯和乙烯基降冰片烯，优选地，为乙烯，1-丁烯，2-丁烯和各种戊烯异构体等；
优选地，聚丙烯熔融指数为0.5g-5g/10min,优选为0.5-3.0g/10min(2.16kg，230℃,按ISO1133检测)；
(B)聚烯烃弹性体选自a)丙烯基弹性体，或b)丙烯基弹性体与C2-20α-烯烃的聚合物的组合物，该组合物中丙烯成分以重量计含量大于或等于30％；
优选的，a)丙烯基弹性体是丙烯与乙烯，丙烯与丁烯的共聚物，
b)C2-20α-烯烃的聚合物优选为b1)乙烯基弹性体，例如乙烯和丙烯，乙烯和1-丁烯，乙烯和1-己烯或乙烯和1-辛烯共聚物，或者是b2)乙烯和丙烯和二烯烃单体如异戊二烯，己二烯或亚乙基降冰片烯共聚的三元共聚物；
优选地，聚烯烃弹性体熔融指数为0.1-5.0g/10min，优选为0.7-2.0g/10min(2.16kg，190℃,按ISO1133检测)；
(C)极性单体选自顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、富马酸、马来酸二异丙酯、衣康酸、柠康酸及其酐、乙烯基琥珀酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，或者至少两种的混合物；
优选为顺丁烯二酸酐、富马酸、或甲基丙烯酸缩水甘油酯过氧化二碳酸二环己酯中的至少一种，或者至少两种的混合物；
(D)接枝引发剂选自过氧化异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、过氧化二叔丁基、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的至少一种，或者至少两种的混合物；
(E)助剂选自交联助剂如三烯丙基异氰尿酸脂、供电子体如N,N-二甲基甲酰胺、接枝助剂如苯乙烯、、抗氧剂如1010、增粘树脂如改性酚醛树脂TKM-M80、粘度调节剂如低分子蜡、抗光老化剂、热稳定剂、抗滴落剂、脱模剂、成核剂中的至少一种，或者至少两种的混合物。
3.权利要求1或2的丙烯基热熔胶粘剂组合物，其特征在于，以聚丙烯与聚烯烃弹性体重量之和为100重量份计，各组分的含量为：
(A)聚丙烯：40～60重量份，优选地，35～55重量份；
(B)聚烯烃弹性体：50～70重量份，优选地，45～65重量份；
(C)极性单体：1.5～3.5重量份，优选地，1.0～3.0重量份；
(D)接枝引发剂：0.2～1.5重量份，优选地，0.1～1.0重量份；
和任选地，(E)其他助剂：0～5重量份，优选地，0.1～2.0重量份。
4.根据权利要求1-3之任一所述的丙烯基热熔胶粘剂组合物，其中组分(A)的聚丙烯与组分(B)的聚烯烃弹性体含量应满足以下比例：
更优选地，
5.权利要求1-4之任一的丙烯基热熔胶粘剂组合物，当上述各个组分混合后，其熔融挤出反应制备物应同时具有以下特性：
(1)依据国家标准GB/T2791-1995测定的与Al、Fe等金属的剥离强度为50N/25mm以上；
(2)100％拉伸形变回复率为50.0％以上；
(3)依据国家标准GB/T3682-2000测定的熔体质量流动速率不小于0.2g/10min；
而且，其组成成分发生以下改变：极性单体接枝到聚丙烯及聚烯烃弹性体上，聚丙烯发生降解，如果聚烯烃弹性体含有乙烯成分，则含有乙烯的链间发生交联，接枝引发剂、接枝助剂及助交联剂发生损耗。
6.权利要求1-5之任一的丙烯基热熔胶粘剂组合物的制备方法，包括将各个组分干性掺混之后进行熔体混合；其中，干性掺混可以通过任何能够制备均相混和物且不降低各组分性能的设备中，如高速混合机中充分混合完成，熔体混合可以通过本领域熟知的加工设备如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或和密炼挤出机反应在一定的加工温度范围内挤出后造粒风干而完成。
7.权利要求6的丙烯基热熔胶粘剂组合物的制备方法，其中，
首先将聚丙烯和聚烯烃弹性体在高速混合机中充分混合，再向高速混合机中添加极性单体、接枝引发剂和其他助剂充分混合，
然后通过单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或和密炼挤出机反应在一定的加工温度范围内挤出后风干造粒。
8.根据权利要求7的丙烯基热熔胶粘剂组合物的制备方法，其特征在于：所采用的加工设备为双螺杆挤出机，其中，双螺杆挤出机的各程序段加工温度为160～230℃，经高速混合机充分混合后的组合物在双螺杆挤出机中的停留时间为0.5～10min。
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