CN107652919B - 一种sbs胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SBS胶粘剂，按重量份计，包括以下组分：热塑性丁苯橡胶25‑30份；增粘树脂20‑25份；硅烷偶联剂0.2‑3份；防老剂0.2‑3份；溶剂40‑50份，其中，基于所述SBS胶粘剂总重量，钙元素的重量含量为5‑50ppm，铁元素的重量含量为40‑200ppm，所述钙元素来源于含钙化合物，所述铁元素来源于含铁化合物。本发明中的SBS胶粘剂具有明显提高的断裂伸长率及拉伸剪切强度，同时还能兼顾良好的耐黄变性能。

Description

一种SBS胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，特别涉及到一种SBS胶粘剂及其制备方法。
背景技术
热塑性丁苯嵌段共聚物，简称SBS，其兼有橡胶和塑料的优良性能，具备良好的弹性、耐低温性、透气性、抗温滑性、着色性、电器绝缘性，广泛应用于沥青改性、制鞋、塑料改性和粘合剂等行业。
公开号为106497464A的中国专利公开了一种抗磨耐老化的SBS胶粘剂，其由以下组分构成：SBS15-40份、丙烯酸树脂5-12份、环氧改性酚醛树脂1-3份、甲乙酮肟0.1-0.5份、纳米气相二氧化硅3-5份、金红石型钛白粉8-10份、硅烷偶联剂0.5-4份、丙烯酸乙酯与乙酸乙酯按重量比2：1组成的混合溶剂38-45份，该SBS胶粘剂具有良好的耐黄变性能，但是其断裂伸长率及拉伸剪切强度较差，无法满足实际应用的需求。
公开号为105153986A的中国专利公开了一种聚氨酯改性SBS胶粘剂，其通过端NCO基聚氨酯预聚体改性，增强了该胶粘剂的断裂伸长率及拉伸剪切强度，但是其断裂伸长率和拉伸剪切强度的改善并不明显，仍然需要继续提高以增强锻炼伸长率和拉伸剪切强度，另外，该专利中的聚氨酯改性SBS胶粘剂无法提高其耐黄变性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种断裂伸长率及拉伸剪切强度得到明显提高，同时还能保持良好的耐黄变的SBS胶粘剂。
为了解决上述问题，采用以下技术方案：
一种SBS胶粘剂，按重量份计，包括以下组分：
其中，基于上述SBS胶粘剂总重量，钙元素的重量含量为5-50ppm，铁元素的重量含量为40-200ppm，上述钙元素来源于含钙化合物，上述铁元素来源于含铁化合物。
其中，上述含钙化合物选自氧化钙、碳酸钙、硬脂酸钙或硫酸钙晶须中的一种或几种的混合物，上述含铁化合物选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或四氧化三铁的一种或几种的混合物。
优选地，基于上述SBS胶粘剂总重量，钙元素的重量含量为10-30ppm，铁元素的重量含量为60-100ppm。
其中，上述钙元素和铁元素分别来自于含钙化合物和含铁化合物，上述含钙化合物选自氧化钙、碳酸钙、硬脂酸钙或硫酸钙晶须中的一种或几种的混合物，上述含铁化合物选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或四氧化三铁的一种或几种的混合物。
优选地，上述热塑性丁苯橡胶为线性结构，其熔体流动速率为1-2g/10min。
其中，上述增粘树脂选自松香、松香多元醇酯、萜烯树脂或酚醛树脂中的一种或几种的混合物。
其中，上述硅烷偶联剂选自单胺或多胺结构的硅烷偶联剂的一种或两种的混合物。
优选地，上述防老剂为硫代双酚类防老剂和烷基芳基仲胺类防老剂的复配混合物，其质量复配比为3:1-4:1。
更优选地，上述硫代双酚类防老剂和烷基芳基仲胺类防老剂的质量复配比为3.6：1。
其中，上述溶剂选自石油醚、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯或甲酸乙酯中的一种或几种的混合物。
制备上述SBS胶粘剂的方法，包括以下步骤：
首先将溶剂加入温度为14-20℃的反应釜，然后向应釜依次加入热塑性丁苯橡胶、增粘树脂、硅烷偶联剂、含钙化合物、含铁化合物和防老剂并搅拌2-3小时至均匀后倒出过滤后即得到SBS胶粘剂。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过大量实验发现，通过向SBS胶粘剂中加入含钙化合物和含铁化合物，并控制钙元素的重量含量为5-50ppm，铁元素的重量含量为40-200ppm，可以使制得的SBS胶粘剂具有明显提高的断裂伸长率及拉伸剪切强度，同时还能兼顾良好的耐黄变性能。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本发明所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1-7和对比例1-2中SBS胶粘剂的制备：
按下表1配方，首先将溶剂加入温度为14-20℃的反应釜，然后向应釜依次加入热塑性丁苯橡胶、增粘树脂、硅烷偶联剂、含钙化合物、含铁化合物和防老剂并搅拌2-3小时至均匀后倒出过滤后即得到SBS胶粘剂。
其中，本发明通过改变含铁化合物和含钙化合物的重量以控制最终得到的SBS胶粘剂中铁元素和钙元素的重量含量在特定重量含量范围内。
其中，所述热塑性丁苯橡胶为线性结构，熔体流动速率为1-2g/10min。
其中，增粘树脂为松香多元醇酯。
其中，硅烷偶联剂为单胺结构的硅烷偶联剂。
其中，防老剂为硫代双酚类防老剂和烷基芳基仲胺类防老剂的复配混合物，其质量复配比为3:1-4:1。
其中，溶剂为石油醚。
实施例1-7和对比例1-2各组分的重量份数及性能参数测试结果见下表1所示。
表1
由表1结果可知，实施例1-7中钙元素的重量含量为10-30ppm，铁元素的重量含量为60-100ppm，制备得到的SBS胶粘剂的拉伸剪切强度和断裂伸长率较高、抗黄变效果较好，其拉伸剪切强度达到1.46MPa以上，断裂伸长率达到128％以上，耐黄变等级达到4级以上，而对比例1中SBS胶粘剂钙元素的重量含量低于5ppm，钙元素的重量含量低于10ppm，对比例2中钙元素的重量含量高于50ppm，钙元素的重量含量高于200ppm，最终得到的SBS胶粘剂的断裂伸长率、拉伸剪切强度、抗黄变性能均明显劣于实施例。
性能数据测试方法
(1)钙元素的重量含量采用如下方法测试：取0.1g的SBS胶粘剂样品，放入微波消解罐中，再加入硝酸5.0ML和高氯酸0.5ML于微波消解罐中，使其完全浸没样品，再慢慢滴入过氧化氢1.0ML，使样品与硝酸、高氯酸和过氧化氢的混合物反应1-2min，盖上盖子，密封微波消解罐，放入微波消解炉中进行消解，消解完成后，冷至室温，将微波消解罐中的溶液用0.45μm的过滤膜转移至容量瓶中，用适量蒸馏水多次冲洗微波消解罐并将冲洗液转移至容量瓶中，再用蒸馏水稀释至刻度线50ML，摇匀，然后使用ICP-OES测定溶液中钙元素的浓度。
(2)铁元素的重量含量采用如下方法测试：称取0.1g SBS胶粘剂样品，放入微波消解罐中，加入硝酸5ML使其完全浸没样品，再慢慢滴入1.0ML过氧化氢，反应2min后，盖上盖子，密封消解罐，放入微波消解炉中进行消解。冷却至室温后，将消解罐中的溶液用0.45μm滤膜过滤后转移至容量瓶中，用蒸馏水稀释至50ML，摇匀，然后使用ICP-OES测定溶液中铁元素的浓度。
(3)断裂伸长率、拉伸剪切强度按照GB/T 27561-2011标准测试。
(4)SBS胶粘剂胶粘剂的黄变程度按照HGT3689-2001标准中A法进行测试，将制备的SBS样品在紫外灯光波的波长为280-400nm的灯泡下照射规定时间6小时，然后在标准多光源对色灯下用灰色样卡直接目测评估试样被遮盖部分所对应的黄变级数，精确到0.5级。

Claims (10)

1.一种SBS胶粘剂，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
其中，基于所述SBS胶粘剂总重量，钙元素的重量含量为5-50ppm，铁元素的重量含量为40-200ppm，所述钙元素来源于含钙化合物，所述铁元素来源于含铁化合物。
2.根据权利要求1所述的SBS胶粘剂，其特征在于，所述含钙化合物选自氧化钙、碳酸钙、硬脂酸钙或硫酸钙晶须中的一种或几种的混合物，所述含铁化合物选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或四氧化三铁的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的SBS胶粘剂，其特征在于，基于所述SBS胶粘剂总重量，钙元素的重量含量为10-30ppm，铁元素的重量含量为60-100ppm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的SBS胶粘剂，其特征在于，所述热塑性丁苯橡胶为线性结构，其熔体流动速率为1-2g/10min。
5.根据权利要求1-3任一项所述的SBS胶粘剂，其特征在于，所述增粘树脂选自松香、松香多元醇酯、萜烯树脂或酚醛树脂中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1-3任一项所述的SBS胶粘剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自单胺或多胺结构的硅烷偶联剂的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1-3任一项所述的SBS胶粘剂，其特征在于，所述溶剂选自石油醚、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯或甲酸乙酯中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1-3任一项所述的SBS胶粘剂，其特征在于，所述防老剂为硫代双酚类防老剂和烷基芳基仲胺类防老剂的复配混合物，其质量复配比为3:1-4:1。
9.根据权利要求8所述的SBS胶粘剂，其特征在于，所述硫代双酚类防老剂和烷基芳基仲胺类防老剂的质量复配比为3.6：1。
10.制备权利要求1-9任一项所述的SBS胶粘剂的方法，包括以下步骤：
首先将溶剂加入温度为14-20℃的反应釜，然后向应釜依次加入热塑性丁苯橡胶、增粘树脂、硅烷偶联剂、含钙化合物、含铁化合物和防老剂并搅拌2-3小时至均匀后倒出过滤即得到SBS胶粘剂。
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