CN107189732B - 一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶及其制备方法 - Google Patents

一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶及其制备方法，属于压敏胶技术领域，以重量份计，由以下原料组成：SIS弹性体20~40份，粘弹性改性材料3~10份，交联剂2~8份，抗氧剂0.5~2份，引发剂0.05~0.5份，软化剂15~30份和增粘树脂35~60份；本发明的高耐候性热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶可用于自粘热塑性聚烯烃防水卷材的制造，并且由于制备原料和过程中均未使用有机溶剂，属于无溶剂型压敏胶，干燥时间短，施工过程中不会污染环境，不会危害施工人员的健康，并且所得的压敏胶初粘力好，持粘性优，剥离强度高，耐候性佳，软化点高，适合于低温等各种严苛环境。

Description

一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及压敏胶技术领域，具体说是一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶及其制备方法。
背景技术
目前，传统的溶剂型压敏胶干燥时间长，且施工过程中严重污染环境，危害施工人员的健康，因此，随着社会的发展将会逐渐被淘汰。
自粘性热塑性聚烯烃防水卷材主要用于建筑外露或非外露屋面防水层，也可用于地下和隧洞防水，由于热塑性聚烯烃防水卷材为非极性材料，其表面张力小，通常以SIS弹性体、C5树脂及松香树脂等原料生产；但是目前的简单复混所得的聚烯烃防水卷材热熔压敏胶对卷材的附着力差，软化点低，其耐候性和低温粘结性不能满足技术和使用要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶及其制备方法。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，以重量份计，由以下原料组成：SIS弹性体20~40份，交联剂2~8份，抗氧剂0.5~2份，引发剂0.05~0.5份，软化剂15~30份，粘弹性改性材料3～10份，和增粘树脂35~60份；
所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：1~3组成；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比3~5：2~5组成，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比15~5：1组成；
所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：
将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：5~15的比例加入反应釜中，在温度为200~250℃下反应1~3小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
优选的，以重量份计，由以下原料组成：SIS弹性体30份，交联剂5份，抗氧剂1份，引发剂0.1份，软化剂20份，粘弹性改性材料7份，和增粘树脂50份。
优选的，交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成。
优选的，所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比3：2组成。
优选的，所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比9：1组成。
优选的，所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：10的比例加入反应釜中，在温度为220℃下反应2小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
本发明还包括一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
①依次将软化剂15~30份，粘弹性改性材料3～10份，SIS弹性体20~40份和抗氧剂0.5~2份加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至145~155℃，开动搅拌，将SIS弹性体和软化剂熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入交联剂2~8份，进行接枝反应30~60分钟，得到丙烯酸酯改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比3~5：2~5组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：1~3组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：5~15的比例加入反应釜中，在温度为200~250℃下反应1~3小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸酯改性SIS弹性体中加入增粘树脂35~60份然后将真空反应釜的温度升高至150~160℃，熔融40~60分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比15~5：1组成。
优选的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
①依次将软化剂20份，粘弹性改性材料3份，SIS弹性体30份和抗氧剂1份加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至150℃，开动搅拌，将SIS弹性体和软化剂熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入交联剂5份，进行接枝反应50分钟，得到丙烯酸改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比3：2组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：10的比例加入反应釜中，在温度为220℃下反应2小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸酯改性SIS弹性体中加入增粘树脂50份然后将真空反应釜的温度升高至155℃，熔融50分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比9：1组成。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明采用丙烯酸酯类交联剂对SIS弹性体和聚异戊二烯橡胶进行接枝，通过接枝改性，减少了弹性体材料双键数量，提高了SIS弹性体作为主体材料的热熔压敏胶的压敏性、粘结性和耐候性；本发明采用四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂作为增粘树脂，用以提高热熔压敏胶的粘结性能；本发明采用软化点为145℃的非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照适当的组分混合作为粘弹性改性材料，能够改善材料的加工性能、相容性、压敏性和粘结性能，使所得热熔压敏胶具有良好的压敏性；
本发明的高耐候性热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶可用于自粘热塑性聚烯烃防水卷材的制造，并且由于制备原料和过程中均未使用有机溶剂，属于无溶剂型压敏胶，施工过程中不会污染环境，不会危害施工人员的健康，并且所得的压敏胶初粘力好，持粘性优，剥离强度高，耐候性佳，软化点高，适合于低温等各种严苛环境。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。
本发明实施例的非晶态烯烃共聚物APAO由辽阳辽化奇达化工有限责任公司提供；乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯由恒然生物有限公司提供，端羟基的丙烯酸二已内酯由江苏美达化学品有限公司提供。
实施例1
一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，由以下原料组成：SIS弹性体20kg，交联剂2kg，抗氧剂0.5kg，引发剂0.05kg，软化剂15kg，粘弹性改性材料5份和增粘树脂35kg；
所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：1组成；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比4：2组成，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比15：1组成；
所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：
将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：5的比例加入反应釜中，在温度为200℃下反应1小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
实施例2
一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，由以下原料组成：SIS弹性体40kg，交联剂8kg，抗氧剂2kg，引发剂0.5kg，软化剂30kg，粘弹性改性材料7份和增粘树脂60kg；
所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：3组成；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比5：2组成，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比5：1组成；
所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：
将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：15的比例加入反应釜中，在温度为230℃下反应3小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
实施例3
一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，由以下原料组成：SIS弹性体30kg，交联剂5kg，抗氧剂1kg，引发剂0.2kg，软化剂20kg，粘弹性改性材料,4份和增粘树脂40kg；
所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比4：2组成，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比10：1组成；
所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：
将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：8的比例加入反应釜中，在温度为210℃下反应1.5小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
实施例4
一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，由以下原料组成：SIS弹性体30kg，交联剂5kg，抗氧剂1kg，引发剂0.1kg，软化剂20kg，粘弹性改性材料10份和增粘树脂50kg；
所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比5：2组成，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比9：1组成；
所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：
将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：10的比例加入反应釜中，在温度为220℃下反应2小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
实施例5
实施例1的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
①依次将软化剂15kg，粘弹性改性材料5份，SIS弹性体20kg和抗氧剂0.5kg加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至145℃，开动搅拌，将SIS弹性体和粘弹性改性材料熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入交联剂2kg，进行接枝反应30分钟，得到丙烯酸酯改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比4：2组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：1组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：5的比例加入反应釜中，在温度为200℃下反应1小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸酯改性SIS弹性体中加入增粘树脂35kg然后将真空反应釜的温度保持在150℃，熔融40分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比15：1组成。
实施例6
实施例2的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
①依次将软化剂30kg，粘弹性改性材料7份，SIS弹性体40kg和抗氧剂2kg加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至155℃，开动搅拌，将SIS弹性体和粘弹性改性材料熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入交联剂8kg，进行接枝反应60分钟，得到丙烯酸酯改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比5：2组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：3组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：15的比例加入反应釜中，在温度为250℃下反应3小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸酯改性SIS弹性体中加入增粘树脂60kg然后将真空反应釜的温度升高至160℃，熔融60分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比5：1组成。
实施例7
实施例3的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
①依次将软化剂20kg，粘弹性改性材料4份，抗氧剂1kg和SIS弹性体30kg加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至148℃，开动搅拌，将SIS弹性体和粘弹性改性材料熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入交联剂5kg，进行接枝反应35分钟，得到丙烯酸酯改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比4：2组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：8的比例加入反应釜中，在温度为210℃下反应1.5小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸酯改性SIS弹性体中加入增粘树脂40kg然后将真空反应釜的温度升高至152℃，熔融45分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比10：1组成。
实施例8
实施例4的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
①依次将软化剂20kg，粘弹性改性材料10份，抗氧剂1kg和SIS弹性体30kg加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至150℃，开动搅拌，将SIS弹性体和粘弹性改性材料熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入交联剂5kg，进行接枝反应50分钟，得到丙烯酸酯改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比5：2组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：10的比例加入反应釜中，在温度为220℃下反应2小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸酯改性SIS弹性体中加入增粘树脂50kg然后将真空反应釜的温度升高至155℃，熔融50分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比9：1组成。
实施例1~4的热熔压敏胶的性能按照GB/T23260-2009的检测方法进行性能测试，结果如表1所示。
表1 实施例1~4的热熔压敏胶的性能表
由表1的检测数据可以看出，本发明的热熔压敏胶软化点高，环形初粘大，在普通状态、浸水后和热老化后的剥离强度均比较高，自粘面耐热性能好，能起到关键的粘接和防水作用。

Claims (6)

1.一种高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：SIS弹性体20~40份，交联剂2~8份，抗氧剂0.5~2份，引发剂0.05~0.5份，软化剂15~30份，粘弹性改性材料3~10份和增粘树脂35~60份；
所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述软化剂为癸二酸二辛酯，所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比3：2组成，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比15~5：1组成；
所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：
将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：5~15的比例加入反应釜中，在温度为200~250℃下反应1~3小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
2.根据权利要求1所述的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：SIS弹性体30份，交联剂5份，抗氧剂1份，引发剂0.1份，软化剂20份，粘弹性改性材料5份和增粘树脂50份。
3.根据权利要求1所述的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，其特征在于：所述增粘树脂为四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比9：1组成。
4.根据权利要求1所述的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶，其特征在于：所述四氢苯酐改性C5树脂按照以下步骤制备得到：将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：10的比例加入反应釜中，在温度为220℃下反应2小时，得到四氢苯酐改性C5树脂。
5.权利要求1所述的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①依次将软化剂15~30份，粘弹性改性材料3～10份，SIS弹性体20~40份和抗氧剂0.5~2份加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至145~155℃，开动搅拌，将SIS弹性体和粘弹性改性材料熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入丙烯酸酯类交联剂2~8份，进行接枝反应30~60分钟，得到丙烯酸改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比3~5：2~5组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：1~3组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：5~15的比例加入反应釜中，在温度为200~250℃下反应1~3小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸改性SIS弹性体中加入增粘树脂35~60份然后将真空反应釜的温度升高至150~160℃，熔融40~60分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比15~5：1组成。
6.根据权利要求5所述的高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①依次将软化剂20份，粘弹性改性材料7份， SIS弹性体30份和抗氧剂1份加入真空反应釜中，在氮气保护下升温至150℃，开动搅拌，将SIS弹性体和粘弹性改性材料熔融，向其中加入引发剂搅拌均匀，然后再加入丙烯酸酯类交联剂5份，进行接枝反应50分钟，得到丙烯酸改性SIS弹性体；
所述粘弹性改性材料由非晶态烯烃共聚物APAO和聚异戊二烯橡胶按照质量比3：2组成；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂264按照质量比1：1组成，所述交联剂由乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯按照质量比1：2组成；
②将C5树脂和四氢苯酐按照质量比100：10的比例加入反应釜中，在温度为220℃下反应2小时，得到四氢苯酐改性C5树脂；
③向步骤①中的丙烯酸改性SIS弹性体中加入增粘树脂50份然后将真空反应釜的温度升高至155℃，熔融50分钟，过滤放料，得到高耐候热塑性聚烯烃防水卷材热熔压敏胶；所述增粘树脂为步骤②所得四氢苯酐改性C5树脂和氢化C9石油树脂按照质量比9：1组成。
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