CN106281132A - 一种高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂包括以下成分，其质量份数比为：EVA 30～50份、增黏剂 10～20份、改性聚合物 0.01～10份、增韧剂 15～40份、蜡类 10～20份、抗氧化剂 0.01～1份、填料 5～15份；在本发明配方与工艺结合后最终获得剪切强度达到70-75兆帕，剥离强度达到20-22KN/M，外观为黄色固体，熔融粘度180℃时，2.7-5.5Pa·s，软化点≥80℃，并且能够在180℃×24h无颜色转黑或焦状物产生；能够很好的应用在三层共挤复合内衬高耐压超薄农用水带上，能够快速将水带粘在一起，并且能够粘合后其能够保持很高的强度与韧性，避免水压过大导致的粘合处漏水的现象，值得应用与推广。

Description

一种高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种胶粘剂的组成及制备方法，尤其涉及一种高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
用热塑性塑料复合挤出工艺生产的维塑水带管，在使用过程中，因内外层间隔离强度低而容易“离层”， 在低温环境中使用时，还因材质发硬而导致弹力和柔性不足的缺点，从而造成水带寿命降低，严重影响农业生产。因此申请人研究了一种三层共挤复合内衬高耐压超薄农用水带，采用粘结剂将各功能层复合起来的多层复合结构内衬膜粘合编织物和外层涂膜的水带（管）结构，具有剥离强度高、耐候性好、防渗性好、价格低廉、管体轻便、废品可直接回收无污染、使用寿命长的优点，这一研究的关键技术是三层共挤塑料膜与聚烯烃织物的粘接。
然而粘接的困难在于：1.聚烯烃的结晶性高、极性小，表面能低，难以有效的粘接；2.三层共挤塑料膜以及聚烯烃织物较薄，并且软化点低，80℃以上的粘接温度都能使被粘接物变形而大幅度降低强度；3.生产新型多层复合织物增强塑料水带的特殊工艺，要求粘接剂能均匀的涂布在三层共挤筒状塑料膜，在30秒内粘接剂达到表干，不能影响收卷；4.外层已经涂布粘接剂的内衬筒状塑料膜与聚烯烃编织物复合后，粘接剂具有良好的粘接性能。因此需要一种新的粘接剂去解决这个技术问题。
发明内容：
本发明为了弥补现有技术的不足，针对粘接的困难及多层复合织物增强塑料水带特殊工艺的要求，设计开发出具有低软化点；高触变；高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂。
本发明的另一目的在于提供上述高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂的制备方法。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂包括以下成分，其质量份数比为：
EVA 30～50 份
增黏剂 10～20 份
改性聚合物 0.01～10 份
增韧剂 15～40 份
蜡类 10～20 份
抗氧化剂 0.01～1 份
填料 5～15 份
所述EVA树脂（乙烯-醋酸乙烯共聚物）为EVA28/400、EVA28/150或其混合物，所述增黏剂为：萜烯树脂、石油树脂、松香、松香甘油脂或其混合物；所述蜡类：微晶蜡、PP蜡、石蜡、合成蜡或其混合物；所述抗氧化剂为：抗氧化剂1010；所述增韧剂为：邻苯二甲酸二丁酯（DBP）；所述填料为：碳酸钙、药用滑石粉；所述改性聚合物为聚丙烯酸酯乳液。
本发明制备步骤如下：
1.按配方用量将增黏剂、抗氧化剂、蜡类放入反应釜中，控制温度在120～140 ℃搅拌均匀并保持5-8分钟；
2.待物料完全熔融后，逐步加入50-80%的EVA、增韧剂，控制温度在170～180 ℃搅拌均匀并保持6-9分钟；
3.加入20-50%的EVA与改性聚合物，将温度稳定在150-170℃待完全熔融后搅拌均匀，并加入填料，在搅拌均匀后即可出料。
本发明针对现有EVA热熔胶粘接困难且针对现有多层复合织物增塑料水带粘接困难，粘接效果差的现象，通过合理的配比并结合本发明的生产工艺最终获了适用于高耐压超薄农用水带，并针对以下性能进行检测：
1.剪切强度：按QSES-74-77 标准进行。将制得的胶液均匀地涂布在聚乙烯、聚丙烯试片上( 试片厚2.0mm ) ，自然干燥10min左右, 迭合加压0.2MPa半小时，室温放置12h，然后进行剪切试验。
2.剥离强度：参照GB2792-81标准。同剪切试验，把胶液涂在聚乙烯、聚丙烯薄膜上，待表面干燥后迭合，室温放置12h, 测定剥离强度。
3.软化点124℃，环球软化点测试仪；
4.粘度测试：参照GB/T2749-1995测试，初粘性按GB4852-84测试，持粘性按GB4851-84测试。
经检测最终获得剪切强度达到70-75兆帕，剥离强度达到20-22KN/M，外观为黄色固体，熔融粘度180℃时，2.7-5.5Pa·s，软化点≥80℃，并且能够在180℃×24h无颜色转黑或焦状物产生；能够很好的应用在三层共挤复合内衬高耐压超薄农用水带上，能够快速将水带粘在一起，并且能够粘合后其能够保持很高的强度与韧性，避免水压过大导致的粘合处漏水的现象，值得应用与推广。
具体实施方式：
为了进一步的说明本发明的优越性，分为五组试验分别测试其剪切强度、剥离强度、粘结度与180℃×24h是否有颜色转黑或焦状物产生。
五组试验分组的添加量为下表所示:
组次 1 2 3 4 5
EVA 30 33 38 42 50
增黏剂 10 12 15 17 20
改性聚合物 0.5 2 5 7 9
增韧剂 16 20 26 33 39
蜡类 10 13 16 18 20
抗氧化剂 0.1 0.3 0.5 0.8 0.95
填料 5.1 8 11 12 14.9
上述五组成分按照以下制备方法：
1.按配方用量将增黏剂、抗氧化剂、蜡类放入反应釜中，控制温度在120～140 ℃搅拌均匀并保持5-8分钟；
2.待物料完全熔融后，逐步加入增韧剂与50-80%的EVA，控制温度在170～180 ℃搅拌均匀并保持6-9分钟；
3.将改性聚合物与余下的EVA，稳定温度在150-170℃待完全熔融后搅拌均匀，并加入填料，在搅拌均匀后即可出料。
其制备工艺如下表所示：
组次 1 2 3 4 5
第一步温度 120 135 125 136 140
第一步搅拌时间 5 6 7 8 6.8
第二步加入EVA量 50 65 72 76 80
第二步温度 170 172 175 177 180
第二步搅拌时间 6 6.5 7 8 9
第三步搅拌温度 150 155 160 165 170
注：温度单位为℃，加入量为配比的质量百分数单位为%，搅拌时间单位为分钟。
实验结果：
组次 1 2 3 4 5
剪切强度（兆帕） 70.2 73 76.9 71 75
剥离强度（KN/M） 20.1 22 27.8 25 24.6
粘结度（180℃条件下，Pa·s） 2.75 5.1 5.5 4.3 3.7
180℃×24h是否有颜色转黑或焦状物产生 否 否 否 否 否
有上表可知，获得的粘合剂，其在粘合后第三组数据获得的综合性能最佳，其能够在高温状态下均不出现变性的特点，而且其剪切强度达到了76.9兆帕，剥离强度达到27.8KN/M，其在180℃条件下粘结度达到5.5Pa·s。
如下表所示针对最佳方案与常规配方和工艺进行比较，分别对比其获得的性能：
组次 1 2 3 4 5
EVA 38 38 38 38 38
增黏剂 15 15 10 15 15
改性聚合物 5 0 5 5 5
增韧剂 26 26 26 26 20
蜡类 16 16 0 6 16
抗氧化剂 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
填料 11 11 11 11 7.5
第一步温度 125 125 125 125 125
第一步搅拌时间 7 7 7 7 7
第二步加入EVA量 72 60 72 72 50
第二步温度 175 175 175 175 175
第二步搅拌时间 7 7 7 7 7
第三步搅拌温度 160 160 160 160 160
剪切强度（兆帕） 76.9 50 48 55.33 39.2
剥离强度（KN/M） 27.8 17.8 7.8 10.6 20.6
粘结度（180℃条件下，Pa·s） 5.5 2.5 1.5 3.5 5.0
180℃×24h是否有颜色转黑或焦状物产生 否 是 否 否 是
由上表可以看出针对优选技术方案，对比例2-5中分别对改性聚合物、蜡类做了归零处理，并改变了增稠剂、增韧剂、填料和抗氧化剂的剂量，对工艺也进行调整，获得的试验数据差异巨大，或者是某项参数的巨大反差；综上，可以看出只有在本发明配比与工艺相协同的作用下，才能产生本发明的技术效果。
本发明针对现有EVA热熔胶粘接困难且针对现有多层复合织物增塑料水带粘接困难，粘接效果差的现象，通过合理的配比并结合本发明的生产工艺最终获了适用于高耐压超薄农用水带，并针对以下性能进行检测：
1.剪切强度：按QSES-74-77 标准进行。将制得的胶液均匀地涂布在聚乙烯、聚丙烯试片上( 试片厚2.0mm ) ，自然干燥10min左右, 迭合加压0.2MPa半小时，室温放置12h，然后进行剪切试验。
2.剥离强度：参照GB2792-81标准。同剪切试验，把胶液涂在聚乙烯、聚丙烯薄膜上，待表面干燥后迭合，室温放置12h, 测定剥离强度。
3.软化点124℃，环球软化点测试仪；
4.粘度测试：参照GB/T2749-1995测试，初粘性按GB4852-84测试，持粘性按GB4851-84测试。
经检测最终获得剪切强度达到70-75兆帕，剥离强度达到20-22KN/M，外观为黄色固体，熔融粘度180℃时，2.7-5.5Pa·s，软化点≥80℃，并且能够在180℃×24h无颜色转黑或焦状物产生；能够很好的应用在三层共挤复合内衬高耐压超薄农用水带上，能够快速将水带粘在一起，并且能够粘合后其能够保持很高的强度与韧性，避免水压过大导致的粘合处漏水的现象，值得应用与推广。
以上实施例的阐述讲解只是为了帮助理解本发明的实现方法及其核心思想，仅为本发明具体实施方式之一，但本发明的保护范围并不局限于此，也不因实施例的细节次序对本发明造成任何限制，对于本发明相关领域的任何技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均能有变化或替代之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，只要根据本发明所做出的未经创造性的改进，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂包括以下成分，其质量份数比为：
EVA 30～50 份
增黏剂 10～20 份
改性聚合物 0.01～10 份
增韧剂 15～40 份
蜡类 10～20 份
抗氧化剂 0.01～1 份
填料 5～15 份
根据权利要求1所述的高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂，其特征在于：所述EVA树脂（乙烯-醋酸乙烯共聚物）为EVA28/400、EVA28/150或其混合物，所述增黏剂为：萜烯树脂、石油树脂、松香、松香甘油脂或其混合物；所述蜡类：微晶蜡、PP蜡、石蜡、合成蜡或其混合物；所述抗氧化剂为：抗氧化剂1010；所述增韧剂为：邻苯二甲酸二丁酯（DBP）；所述填料为：碳酸钙、药用滑石粉；所述改性聚合物为聚丙烯酸酯乳液。
2.高强耐压超薄水带用复膜胶粘剂制备方法如下：
1）.按配方用量将增黏剂、抗氧化剂、蜡类放入反应釜中，控制温度在120～140 ℃搅拌均匀并保持5-8分钟；
2）.待物料完全熔融后，逐步加入50-80%的EVA、增韧剂，控制温度在170～180 ℃搅拌均匀并保持6-9分钟；
3）.加入20-50%的EVA与改性聚合物，将温度稳定在150-170℃待完全熔融后搅拌均匀，并加入填料，在搅拌均匀后即可出料。
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