CN108130002A - 一种可生物降解的热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可生物降解的热熔胶及其制备方法，包括以下组分，按质量份数计：可生物降解树脂30‑50份，星形嵌段聚合物10‑20份，增粘剂10‑40份。以可生物降解树脂，星形嵌段聚合物和增粘剂为胶黏剂组合物，其总质量份数为100份，助剂的添加量为1‑2份。本发明通过加入具有生物降解性的星形嵌段聚合物，提高了可生物降解热熔胶体系的热稳定性，内聚力和粘结强度。

Description

一种可生物降解的热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及热熔胶领域，尤其涉及一种可生物降解的热熔胶。
背景技术
热熔胶以热塑性树脂或弹性体为基料，添加增粘剂，增塑剂，抗氧化剂，阻燃剂及填料，经熔融混合而成的固体状粘合剂。热熔胶具有固化速度快，不含任何溶剂，不会造成二次污染和影响人的身体健康，易于运输和储存等优点。热熔胶工业发展极为迅速，目前在包装印刷领域得到了快速的发展，并开始应用于建筑，飞机和汽车的内饰领域。
生产热熔胶的基体树脂常为聚烯烃，苯乙烯及其嵌段共聚物等高分子，基体树脂不能在环境中降解。可生物降解热熔胶是一种很有发展前景的胶黏剂，其生物降解是通过水解和氧化作用完成的，目前主要的可生物降解热熔胶有聚乳酸型，聚羟基烷酸酯型，聚酯酰胺型及天然高分子型。其中聚乳酸型热熔胶虽具有较好的可生物降解性，但内聚强度低，热稳定性和粘结强度较差，限制了此种热熔胶的推广及应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有聚乳酸型可生物降解热熔胶的不足，提供一种具有优异的热稳定性，内聚强度和粘结强度的可生物降解热熔胶。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种可生物降解的热熔胶，包括以下组分制备而成，按质量份数计：可生物降解树脂30-50份，星形嵌段聚合物10-20份，增粘剂10-40份，以可生物降解树脂，星形嵌段聚合物和增粘剂组成的胶黏剂组合物的总质量份数为100份，则助剂的添加量为1-2份。
本发明所述的一种可生物降解的热熔胶，其中所述的生物降解树脂为聚乳酸，聚乳酸-聚己内酯共聚物中的一种或两种的混合物。
本发明所述的一种可生物降解的热熔胶，其中星形嵌段聚合物PEO-b-PCL的结构式如下：
PCL嵌段的平均聚合度m值优选5-15
本发明所述的增粘剂为松香树脂，萜烯树脂中或其衍生物中的一种或几种的混合物，增粘树脂的重均分子量为500-4000。
本发明中聚乳酸的分子量优选5000-40000g/mol。
本发明中的添加剂为稳定剂和流平剂，二者的质量比优选3：1至1：1。
一种可生物降解的热熔胶的制备方法如下：将可生物降解树脂，星形嵌段聚合物，增粘剂和助剂再100-200℃下搅拌均匀。
制样过程为：将配制好的胶液涂布在牛皮纸或纺织布等基材上，放入烘箱中烘干。烘干温度为150-200℃，烘干时间为10-20min。烘干后用离型纸或离型膜复合即可。
聚乳酸断裂伸长率2%，较脆性，聚己内酯与聚乳酸共聚后，降低聚乳酸的脆性，降解速度加快。然而聚乳酸型的热熔胶仍然存在内聚力低，粘结强度低等缺陷。
相对于现有技术，本发明将星形嵌段聚合物加入到可生物降解树脂中，由于星形嵌段聚合物PEO-b-PCL PEO链段具有亲水性，PCL链段具有疏水性，在水性体系中形成胶束结构，星形嵌段聚合物形成的胶束较线形聚合物有更好的包容性，由于相似相溶原理，PEO-b-PCL与可降解热熔胶树脂具有较好的兼容性。星形嵌段聚合物的支臂结构上的官能团与涂料体系中的官能团相互作用，提高分子链间的相互作用力，从而提高热熔胶的内聚力和热稳定性。加入星形嵌段聚合物后提高OH的含量，增大热熔胶的极性，有效增加热熔胶的粘结力。
具体实施方式
为了更加清楚的说明本发明的技术方案和产生的有益效果，将结合具体实施例对本发明作作进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
胶黏剂组合物：
该组合物包括可生物降解树脂，星形嵌段聚合物和增粘剂。其中可生物降解树脂为聚乳酸，聚乳酸-聚己内酯共聚物中的一种或两种的混合物。聚乳酸的分子量优选5000-40000g/mol。星形嵌段聚合物PEO-b-PCL PEO 中PCL嵌段的平均聚合度m值优选5-15。增粘树脂为松香树脂，萜烯树脂或其衍生物中的一种或几种的混合物，其重均分子量优选500-4000。
添加剂：
加入稳定剂以防止胶黏剂组合物经氧化作用发生降解，加入流平剂提高胶黏剂的流平性，减少缩孔等涂布缺陷。稳定剂和流平剂的加入量为胶黏剂组合物的湿量的1%-2%。二者的质量份数比为3：1至1：1。
以下为具体实施例：
实施例一
聚乳酸（分子量10000）30份，星形嵌段聚合物PEO-b-PCL PEO（m=5）10份，增粘剂10份，稳定剂0.3份，流平剂0.3份。将各组分在150℃下搅拌均匀。
实施例二
聚乳酸-聚己内酯共聚物40份，星形嵌段聚合物PEO-b-PCL PEO（m=10）15份，增粘剂25份，稳定剂0.6份，流平剂0.6份，各组分在150℃下搅拌均匀。
实施例三
聚乳酸-聚己内酯共聚物50份，星形嵌段聚合物PEO-b-PCL PEO（m=15）20份，增粘剂40份，稳定剂1.1份，流平剂1.1份，各组分在150℃下搅拌均匀。
实施例四
聚己内酯-聚己内酯共聚物40份，星形嵌段聚合物PEO-b-PCL PEO（m=13）15份，增粘剂25份，稳定剂0. 6份，流平剂0.6份，各组分在150℃下搅拌均匀。
对实施例一至四的进行以下测试：
1.生物降解性：根据释放二氧化碳分析方法 ( 标准 EN ISO 14855) 测量的它们的生物可降解性。所述百分比是参照纤维素的生物可降解性给出的，纤维素的生物可降解性在相同条件下为 100％。
2．热稳定性测试：用旋转粘度计测试可生物能降解热熔胶的粘度，记录粘度增加10%时的时间。
3. 粘结力测试：将胶黏剂涂布在准备好的 PS 板上，另一侧黏贴于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜上，压置24h，测试180°钢板剥离力。
测试结果见下表：
试样 生物降解性 热稳定性 粘结力(KN/m)
实施例一 55% 52h 3.6
实施例二 70% 68h 4.1
实施例三 58% ＞80h 5.3
实施例四 63% 75h 4.8
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可生物降解的热熔胶及其制备方法，其特征在于，包括以下组分，按质量份数计：可生物降解树脂30-50份，星形嵌段聚合物10-20份，增粘剂10-40份，以可生物降解树脂，星形嵌段聚合物和增粘剂组成的胶黏剂组合物的总质量份数为100份，助剂的添加量为1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的热熔胶，其特征在于，所述的可生物降解树脂为聚乳酸，聚乳酸-聚己内酯共聚物中的一种或两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种可生物降解的热熔胶，其特征在于：所述的星形嵌段聚合物为PEO-b-PCL，结构式如下：
PCL嵌段的平均聚合度m值优选5-15。
4.根据权利要求1所述的一种可生物降解的热熔胶，其特征在于：所述的增粘剂为松香树脂，萜烯树脂中或其衍生物中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种可生物降解的热熔胶，其特征在于：所述的聚乳酸的分子量为5000-40000g/mol。
6.根据权利要求1所述的一种可生物降解的热熔胶，其特征在于：所述的助剂为稳定剂和流平剂，二者的质量比为3：1至1：1。
7.根据权利要求1所述的一种可生物降解的热熔胶的制备方法，其特征在于：100-200℃下将可生物降解树脂，星形嵌段聚合物，增粘剂和助剂搅拌均匀，将配制好的胶液涂布在牛皮纸或纺织布等基材上，放入烘箱中烘干。
8.根据权利要求1或7所述的一种可生物降解的热熔胶的制备方法，其特征在于：烘干温度为150-200℃，烘干时间为10-20min。
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