CN107936883A - 一种节能灯用sbs接枝型胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,其配方按重量份配比包括:SBS橡胶15~20份、丙烯酸单体15 ~20份、引发剂0.2~1份、终止剂0.5~1 份、增粘树脂15~20份、混合溶剂40~60份、荧光增白剂0.2‑0.5份、高分子聚合物10~20份、填料15~25份。采用上述技术方案的SBS接枝型胶粘剂,具有以下优点:1.在SBS橡胶的‑C=C‑双键上接枝单体,大大减少了双键数量,增大分子间作用力,使抗氧化、耐黄变、粘接强度和耐热性能得到大幅度提高;加入高分子聚合物,协同提升胶膜的强度和硬度;2.选用增粘树脂都是水白树脂,加入荧光增白剂,协同增强产品的白度,吸收不可见的紫外光线,提升耐老化效果;3.具有表干快、固化时间短、粘接强度高、优异的耐热和耐黄变性能。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域,涉及在节能灯生产过程中所用到的一种快干、耐黄变节能灯用SBS接枝型胶粘剂及其制备方法。
背景技术
节能灯是指将荧光灯与镇流器组合成一个整体的照明设备,其灯头与灯管之间的是靠胶粘剂粘接而成。又称为省电灯泡、紧凑型荧光灯或一体式荧光灯。
随着全球各国日益重视节能,在照明领域,节能灯大规模替代传统光源产品的浪潮已经来临。继全球十几个国家和地区陆续发布白炽灯淘汰计划之后,中国发布了《逐步淘汰白炽灯路线图》。到2016年前,国内将分阶段逐步彻底淘汰白炽灯,进而全面引入年可节电480亿度的节能灯。“绿色照明工程”是我国十大工程之一,绿色、环保、节能、高效的节能灯代替传统的白炽灯早已成为一种趋势,胶粘剂作为节能灯辅料的一个重要组成部分,节能灯用胶粘剂具有非常好的前景。
目前市场上常见的节能灯胶粘剂以白乳胶、万能胶和硅酮密封胶等为主,其中硅酮密封胶性能较好但存在价格贵、表干慢、固化时间长、使用不方便,导致生产效率低下等缺点;万能胶在使用过程中存在容易黄变、开裂、脱胶等问题。白乳胶是聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂的俗称,具有节能环保、使用方便的优点,但白乳胶同样存在表干慢、固化时间长,初期粘结强度不高,易黄变等缺点。实践证明,胶膜表干快慢和固化时间的长短会影响生产效率。
目前,关于节能灯专用胶粘剂的公开技术有很多。CN201210278426.4公开了一种耐黄变的节能灯胶粘剂及其制备方法,包括乳白胶270-330份、无机填料180-220份、金属离子抑制剂0.5-2.5份、紫外线吸收剂1.5-5份、抗氧化剂0.75-2.5份组分,加入了紫外线吸收剂、抗氧化剂及金属离子抑制剂,明显提高了节能灯胶粘剂的耐黄变性能。 CN201610963537.7公开了抗磨耐老化的SBS胶粘剂,包括SBS:15-40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份组分,具有良好的粘接、耐黄变及抗磨性能,胶粘剂配制时所用组分较少,制备方法简单易于操作。
上述公开技术中,解决了胶粘剂的耐黄变性和粘接性能,但均未涉及如何改善表干和缩短固化时间的问题,以及相关技术效果。
因此,制备一种表干快、固化时间短、粘接强度高、耐黄变效果好的节能灯专用胶粘剂,具有重要的经济效益和实用价值。
发明内容
本发明提供一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,同时也提供了该胶粘剂的制备方法。
本发明是这样实现的,其重量份配比包括:
SBS橡胶 15~20份;
丙烯酸单体 15 ~20份;
引发剂 0.2~1份;
终止剂 0.5~1 份;
增粘树脂 15~20份;
混合溶剂 40~60份;
荧光增白剂 0.2-0.5份;
高分子聚合物 10~20份;
填料 15~25份。
所述的SBS橡胶为线型SBS792和星型SBS802的混合物,按重量份配比,SBS792:SBS802=1~5:1~10。
所述的单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、HEMA、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种, 其中丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、HEMA、甲基丙烯酸乙酯的纯度≥99.5%。
所述的引发剂、终止剂可以是本领域常用的引发剂过氧化苯甲酰(BPO)和终止剂2,6-二叔丁基-4-对甲酚(BHT)。
所述增粘树脂为E-12环氧树脂、萜烯-苯乙烯树脂、氢化石油树脂、氢化松香中的至少一种。
优选的,所述E-12环氧树脂、萜烯-苯乙烯树脂、氢化石油树脂、氢化松香均是一种全氢化的树脂,颜色水白透明,具有很好的耐老化性能。
所述的混合溶剂为甲苯、甲基环己烷、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、丙酮中的至少二种。
所述的荧光增白剂是经过120℃烘烤1小时并降至室温的荧光增白剂OB、荧光增白剂CBS中的至少一种。
所述的高分子聚合物为高苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚α-甲基苯乙烯树脂中的至少一种。
所述的填料为气相二氧化硅、钛白粉、碳酸钙中的至少一种。
本发明的制备方法,包括以下步骤:
S1.在反应釜中加入混合溶剂和SBS橡胶,搅拌并升温至40~50℃加速溶解;
S2.溶解完毕后,加入单体,升温至80℃,加入引发剂,充惰性气体保护;
S3.以20~50转/分钟转速缓慢搅拌,在75~85℃范围反应,反应过程中,定时取胶液检测粘度,待粘度合适,通冷却水迅速降温;
S4.降温到60℃以下,加入终止剂;
S5.降温至40℃以下,依次加入高分子聚合物、增粘树脂、填料和经过120℃烘烤1小时并降至室温的荧光增白剂,搅拌均匀,即得粘稠产品。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是:
1.本发明在SBS的-C=C-双键上接枝单体官能团,大幅度减少了双键数量,使抗氧化和耐黄变效果增强;
2.本发明由于在SBS中引入单体官能团,分子间作用力增大,粘接强度、粘合力和耐热性得到大幅提高;同时加入高分子聚合物,使胶膜的强度和硬度得到进一步提升;
3.本发明选用的增粘树脂都是水白树脂,具有很好的耐老化效果和耐黄变性,同时加入荧光增白剂,协同增强产品的白度,还能吸收不可见的紫外光线,进一步提升耐老化效果;
4.本发明制得节能灯用胶粘剂,具有表干快、固化时间短、粘接强度高、优异的耐热和耐黄变性能,是灯具厂家理想的选择。
具体实施方式
以下实施例对本发明进行说明,但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,而不脱离本发明方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
实施例1
S1.在带有夹套的搅拌器和冷凝器的反应釜中,先投入溶剂碳酸二甲酯40份、甲基环已烷10份、丙酮10份和SBS792 10份、SBS802 15份,边搅拌边加热至40~50℃溶解;
S2.待SBS橡胶溶解完毕,加入单体甲基丙烯酸甲酯10份、HEMA5份;继续升温至80℃,加入引发剂过氧化苯甲酰0.8份,并充氮气体保护;
S3.在75~85℃,转速20~50转/分钟下,搅拌反应3~4小时,反应过程中,定时取胶液检测粘度,待粘度合适,通冷却水迅速降温;
S4.降温到60℃以下,加入终止剂2,6- 二叔丁基-4- 甲基苯1份;
S5.降温至40℃以下,依次加入定量的高分子聚合物高苯乙烯树脂10份和萜烯-苯乙烯树脂5份、氢化石油树脂10份、填料气相二氧化硅15份和经过120℃烘烤1小时并降至室温的荧光增白剂OB0.2份,搅拌均匀,即得粘稠成品。
实施例2
S1.在带有夹套的搅拌器和冷凝器的反应釜中,按配方先投入溶剂甲苯30份、丙酮10份和SBS792 3份、SBS80212份,边搅拌边加热至40~50℃溶解;
S2.待SBS橡胶溶解完毕,加入单体甲基丙烯酸甲酯10份和丙烯酸丁酯5份;继续升温至80℃,加入引发剂过氧化苯甲酰0.2份,并充氮气保护;
S3.在75~85℃,转速20~50转/ 分钟下,搅拌反应3~4小时,反应过程中,定时取胶液检测粘度,待粘度适中,通冷却水迅速降温;
S4.降温到60℃以下,加入终止剂2,6- 二叔丁基-4- 甲基苯1份;
S5.降温至40℃以下,依次加入定量的聚α-甲基苯乙烯树脂20份和萜烯-苯乙烯树脂15份、环氧树脂5份、钛白粉25份和经过120℃烘烤1小时并降至室温的荧光增白剂CBS0.5份,搅拌均匀,即得粘稠产品。
实施例3
S1.在带有夹套的搅拌器和冷凝器的反应釜中,按配方先投入溶剂甲苯20份、碳酸二甲酯20份、乙酸乙酯10份和SBS792 6份、SBS802 14份,边搅拌边加热至40~50℃溶解;
S2.待SBS溶解完毕,加入单体甲基丙烯酸乙酯17.5份;继续升温至80℃,加入引发剂过氧化苯甲酰0.5份,并充氮气保护;
S3.在75~85℃,转速20~50 转/ 分钟下,搅拌反应3~4小时,反应过程中,定时取胶液检测粘度,待粘度合适,通冷却水迅速降温;
S4.降温到60℃以下,加入终止剂2,6- 二叔丁基-4- 甲基苯酚0.8份;
S5.降温至40℃以下,依次加入定量的高分子聚合物甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物15份和氢化松香12份、氢化石油树脂6份、碳酸钙20份和经过120℃烘烤1小时并降至室温的荧光增白剂OB0.2份、荧光增白剂CBS0.1份,搅拌均匀,即得粘稠产品。
对比例4
对比实施例3,用等量的松香甘油酯代替氢化石油树脂和氢化松香,其余用量和制备方法同实施例3。
对比例5
对比实施例3,不用荧光增白剂,其余用量和制备方法同实施例3。
实施例1、2、3和对比例4、5的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂和市售节能灯用胶粘剂产品相关性能测试方法如下。
1.表干时间:表征胶粘剂表面干燥速度,测定方法,参考GB/T13477.5-2002 第5部分表干时间的测定测试。单位min。
2.固化时间:表征了胶粘剂的固化时间长短,影响胶粘剂的可操作性。固化时间长粘接强度上升缓慢,固化时间短粘接强度变化明显上升,单位h。
3.耐黄变等级:表征了胶粘剂在光辐射下耐黄变的能力。采用灯管式耐黄变试验机法,比色卡必须符合GB 250-1995。
4.试样制备
a、式样的形状规格,用斩刀或剪刀采取尺寸为62±2mm×12±2mm的长方体,试片厚度不超过50±2mm;
b、特殊式样可以根据实际情况确定式样形状规格;
c、式样数量根据检测项目次数确定,每项每次检测的有效式样不少于三个。
实施例1~3、对比例4~5的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂和市售产品性能测试结果如下表 1 所示。
表1
由上表可以看出,实施例1~3、对比例4、5和市售产品对比,加入水白树脂和荧光增白剂的节能灯用胶粘剂的耐黄变等级明显要好半个等级。
本发明一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂与现有市售产品经灯具厂家小批量试用相比,表干时间快、固化时间短,生产效率显著提高,尤其是耐黄变效果明显,可广泛应用于节能灯具厂家灯头与灯管之间的粘接。
Claims (8)
1.一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,其特征之处在于,其配方按重量份配比包括:
SBS橡胶 15~20份;
丙烯酸单体 15 ~20份;
引发剂 0.2~1份;
终止剂 0.5~1 份;
增粘树脂 15~20份;
混合溶剂 40~60份;
荧光增白剂 0.2-0.5份;
高分子聚合物 10~20份;
填料 15~25份。
2.如权利要求1 所述的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,其特征之处在于,SBS橡胶为线型SBS792和星型SBS802的混合物,按重量份配比,SBS792:SBS802=1~5:1~10。
3.如权利要求1 所述的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂胶粘剂,其特征之处在于,增粘树脂为E-12环氧树脂、萜烯-苯乙烯树脂、氢化石油树脂、氢化松香中的至少一种。
4.如权利要求1 所述的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,其特征之处在于,混合溶剂为甲苯、甲基环己烷、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、丙酮中的至少二种。
5.如权利要求1 所述的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,其特征之处在于,荧光增白剂是经过120℃烘烤1小时并降至室温的荧光增白剂OB、荧光增白剂CBS中的至少一种。
6.如权利要求1 所述的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,其特征之处在于,高分子聚合物为高苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚α-甲基苯乙烯树脂中的至少一种。
7.如权利要求1 所述的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂,其特征之处在于,填料为气相二氧化硅、钛白粉、碳酸钙中的至少一种。
8.如权利要求1 所述的一种节能灯用SBS接枝型胶粘剂的制备方法,其特征之处在于,包括以下步骤:
S1.在反应釜中加入混合溶剂和SBS橡胶,搅拌并升温至40~50℃加速溶解;
S2.溶解完毕后,加入单体,升温至80℃,加入引发剂,充惰性气体保护;
S3.以20~50转/分钟转速缓慢搅拌,在75~85℃范围反应,反应过程中,定时取胶液检测粘度,待粘度合适,通冷却水迅速降温;
S4.降温到60℃以下,加入终止剂;
S5.降温至40℃以下,依次加入高分子聚合物、增粘树脂、填料和经过120℃烘烤1小时并降至室温的荧光增白剂,搅拌均匀,即得粘稠产品。
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