CN109233657A - 一种3d异型胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D异型胶带，包括基体、胶粘层和离型膜，胶粘层包覆在基体的表面，离型膜包覆在胶粘层的表面；基体是由如下以重量份计的组分制备而成：植物胶9～16份，溶聚丁苯胶50～60份，分散性填料10～20份，聚乙二醇2.0～2.5份，偶联剂3～5份。本发明的基体具备很好的压缩应力应变性能和回弹性，本发明的胶带能够对于不同空间、不同立体形状的物体进行连接，不仅便捷、美观、实用，并且具有很强的初粘性、持粘性和剥离强度。

Description

一种3D异型胶带
技术领域
本发明涉及一种胶带，尤其涉及一种3D异型胶带,能够满足关于两个或者多个不相连的物体的不同表面(不仅限于平面)的连接，并且更加便捷、美观、实用。
背景技术
胶带是是一种表面涂有一层压敏胶的一般是由塑料制成的带状物。它的发展历史是，诞生于1928年，最早的粘着剂来自动物和植物，在十九世纪，橡胶是粘着剂的主要成分；而现代则广泛使用各种聚合物。胶带是由基材和压敏胶两部分组成，通过粘接使两个或多个不相连的物体连接在一起。根据它的功效分类，市场上常见的胶带有高温胶带、双面胶带、绝缘胶带、特种胶带、压敏胶带、模切胶带。以上是现有胶带的一个发展历程。
应用胶带进行连接和固定的方式相对于机械固定方式，例如相对于螺钉、铆钉、焊接等机械固定方式相比，利用胶带进行连接和固定的主要优势是：无需专业的固定工装工具、无需打孔或螺纹加工、减少重量和体积、维持表面美观、可提供密封性、可减震降噪、可消除和/或减缓应力集中、可提供绝缘和/或传导性、金属腐蚀保护等特点。
与应用液态的胶黏剂进行连接和固定的方式相比，应用胶带进行连接和固定的方式的优势是：无需使用前混合搅拌、快速固定、可移除/可逆性、无溢胶浪费、无刺激性气味、保质期更长、持久耐用、分散应力等特点。
随着科技越来越先进、经济水平越来越发达、人们对生活品质的要求越来越高，在更多关于两个或者多个不相连的物体相连接的领域，例如：平面与平面的连接、球面与球面的连接、柱面与柱面的连接、不规则面与不规则面之间以及不规则面与规则面之间的连接等等关于两个或者多个不相连的物体的表面的连接，要求都能通过最简单的粘接方式实现最好的连接效果。
胶带独有的优越特点决定了通过胶带实现两个或者多个不相连的物体的连接是从各方面性能综合来看是最佳的，例如从粘接强度、时间成本、保质期、环保、工艺繁简、降噪功能等角度，综合来看是最佳的。
但是，现有的胶带都是对于两个平面的粘接贴合，都属于平面应用型胶带，然而随着人们经济水平的提高，生活要求的提高，亟需一种胶带(我们定义它为“3D异型胶带”)能够满足对于不同空间、不同立体形状的物体的连接，实质上就是关于两个或者多个不相连的物体的不同表面(不仅限于平面)的连接，并且更加便捷、美观、实用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3D异型胶带，该胶带的基体具备很好的压缩应力应变性能和回弹性，该胶带能够对于不同空间、不同立体形状的物体进行连接，不仅便捷、美观、实用，并且具有很强的初粘性、持粘性和剥离强度。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种3D异型胶带，包括基体、胶粘层和离型膜，所述胶粘层包覆在基体的表面，所述离型膜包覆在胶粘层的表面；所述基体是由如下以重量份计的组分制备而成：植物胶9～16份，溶聚丁苯胶50～60份，分散性填料10～20份，聚乙二醇2.0～2.5份，偶联剂3～5份，操作油0.5～1份。
进一步地，所述植物胶为天然橡胶、糊精、松香和阿拉伯胶中的一种或任意组合。
进一步地，所述分散性填料为碳酸钙、陶土、滑石粉和云母粉中的一种或任意组合。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步地，所述操作油为芳香基石油系软化剂。
进一步地，基体的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)按配比投入植物胶、溶聚丁苯胶、聚乙二醇，混炼35～45秒，混炼温度为80～100℃，混炼压力为0.57～0.65Mpa；
步骤(2)投入配方量3/4的分散性填料以及偶联剂，混炼30～40秒，混炼温度为90～110℃，混炼压力为0.56～0.64Mpa；
步骤(3)投入剩余配方量1/4的分散性填料，混炼40～50秒，混炼温度为100～125℃，混炼压力为0.52～0.58Mpa；
步骤(4)投入操作油0.5～1份调整混炼条件，混炼150～200秒，混炼温度为120～145℃，混炼压力为0.52～0.58Mpa，得到胶片；
步骤(5)胶片出片经过冷却水槽冷却；
步骤(6)将冷却后的胶片经过挤出机制成所需立体形状，得到基体。
进一步地，所述胶粘层为丁苯橡胶型压敏胶；所述苯橡胶型压敏胶是由如下以重量份计的组分制备而成：丁苯胶乳90～110份、纤维素0.1～0.5份、氢氧化铝30～50份、环氧加成物2～5份、芳香族异氰酸酯1～2份。
进一步地，所述丁苯胶乳的固含量为49％。
进一步地，所述纤维素为羧甲基纤维素。
进一步地，环氧加成物优选为环氧乙烷和环氧丙烷的加成物，更进一步地，分子量优选为Mn＝1000～1500。
进一步地，所述芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基乙烷二异氰酸酯其中的一种或任意组合。
进一步地，胶粘层的制备方法，包括以下步骤：按配比投入丁苯胶乳和纤维素，预练8～12分钟，然后投入氢氧化铝30～50份、环氧加成物2～5份和芳香族异氰酸酯1～2份，混炼85～95分钟，混炼速度为40～60r/min，混炼温度为110～130℃。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的3D异型胶带，该胶带能够对于不同空间、不同立体形状的物体进行连接，实质上就是关于两个或者多个不相连的物体的不同表面(不仅限于平面)的连接，并且便捷、美观、实用，胶粘层与基体之间具有很强的粘基力的同时，还具备很高的持粘性和剥离力，由此能够保证应用在多面连接时达到永久连接的效果。
附图说明
图1为实施例1的3D异型胶带的结构示意图；
图2为实施例2的3D异型胶带的结构示意图；
图3为实施例3的3D异型胶带的结构示意图。
图中：1、基体；2、胶粘层；3、离型膜。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种3D异型胶带，包括基体、胶粘层和离型膜，胶粘层包覆在基体的表面，离型膜包覆在胶粘层的表面；基体是由如下以重量份计的组分制备而成：植物胶9～16份，溶聚丁苯胶50～60份，分散性填料10～20份，聚乙二醇2.0～2.5份，偶联剂3～5份。
作为进一步地实施方式，植物胶为天然橡胶、糊精、松香和阿拉伯胶中的一种或任意组合。
作为进一步地实施方式，分散性填料为碳酸钙、陶土、滑石粉和云母粉中的一种或任意组合。
作为进一步地实施方式，偶联剂为硅烷偶联剂。
作为进一步地实施方式，基体的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)按配比投入植物胶、溶聚丁苯胶、聚乙二醇，混炼35～45秒，混炼温度为80～100℃，混炼压力为0.57～0.65Mpa；
步骤(2)投入配方量3/4的分散性填料以及偶联剂，混炼30～40秒，混炼温度为90～110℃，混炼压力为0.56～0.64Mpa；
步骤(3)投入剩余配方量1/4的分散性填料，混炼40～50秒，混炼温度为100～125℃，混炼压力为0.52～0.58Mpa；
步骤(4)投入操作油调整混炼条件，混炼150～200秒，混炼温度为120～145℃，混炼压力为0.52～0.58Mpa，得到胶片；
步骤(5)胶片出片经过冷却水槽冷却；
步骤(6)将冷却后的胶片经过挤出机制成所需立体形状，得到基体。
作为进一步地实施方式，胶粘层所用胶黏剂为橡胶型胶黏剂，优选橡胶型压敏胶，更优选丁苯橡胶型压敏胶；丁苯橡胶型压敏胶是由如下以重量份计的组分制备而成：丁苯胶乳90～110份、纤维素0.1～0.5份、氢氧化铝30～50份、环氧加成物2～5份、芳香族异氰酸酯1～2份。
作为进一步地实施方式，丁苯胶乳的固含量为49％。
作为进一步地实施方式，纤维素为羧甲基纤维素。
作为进一步的实施方式，环氧加成物优选为环氧乙烷和环氧丙烷的加成物，更进一步地，分子量优选为Mn＝1000～1500。
作为进一步地实施方式，芳香族异氰酸酯优选为甲苯二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基乙烷二异氰酸酯中的一种或任意组合。
作为进一步地实施方式，胶粘层的制备方法，包括以下步骤：按配比投入丁苯胶乳和纤维素，预练8～12分钟，然后投入氢氧化铝、环氧加成物和芳香族异氰酸酯，混炼85～95分钟，混炼速度为40～60r/min，混炼温度为110～130℃。
上述制备的基体，拉伸强度高，基体表面硬度低、弹性好，在受到压力时产生一定形变，具备一定的反作用力即弹力，橡胶玻璃化温度低，在较低的环境温度下仍能保持柔软，同时各项物理机械性能均较好。
丁苯胶乳、分散性填料、偶联剂三者反应结合可以产生特殊的粘弹性体橡胶，大大降低玻璃化温度Tg，植物胶可以提升制品力学性能。
离型膜用的是单面离型材料，优选离型纸，优选格拉辛离型纸。
实施例1：
参照图1，一种3D异型胶带，包括基体1、胶粘层2和离型膜3，胶粘层2包覆在基体1的表面，离型膜3包覆在胶粘层2的表面；本实施例的3D异型胶带为圆柱体。
基体1是由如下以重量份计的组分制备而成：植物胶9份，溶聚丁苯胶50份，分散性填料10份，聚乙二醇2.0份，偶联剂3份。
植物胶为天然橡胶；分散性填料为碳酸钙；偶联剂为硅烷偶联剂。
基体1的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)按配比投入植物胶、溶聚丁苯胶、聚乙二醇，混炼35秒，混炼温度为80℃，混炼压力为0.58Mpa；
步骤(2)投入配方量3/4的分散性填料以及偶联剂，混炼30秒，混炼温度为90℃，混炼压力为0.56Mpa；
步骤(3)投入剩余配方量1/4的分散性填料，混炼40秒，混炼温度为100℃，混炼压力为0.548Mpa；
步骤(4)投入操作油调整混炼条件，混炼150秒，混炼温度为120℃，混炼压力为0.52Mpa，得到胶片；
步骤(5)胶片出片经过冷却水槽冷却；
步骤(6)将冷却后的胶片经过挤出机制成所需立体形状，得到基体1。
胶粘层2为丁苯橡胶型压敏胶；苯橡胶型压敏胶是由如下以重量份计的组分制备而成：丁苯胶乳90份、纤维素0.1份、氢氧化铝30份、环氧加成物2份、芳香族异氰酸酯1份。
其中，丁苯胶乳的固含量为49％，纤维素为羧甲基纤维素。
胶粘层2的制备方法，包括以下步骤：按配比投入丁苯胶乳和纤维素，预练8分钟，然后投入氢氧化铝30份、环氧加成物2份和芳香族异氰酸酯1份，混炼85分钟，混炼速度为40r/min，混炼温度为110℃。
离型膜3用的是单面离型的格拉辛离型纸。
实施例2：
参照图2，一种3D异型胶带，包括基体1、胶粘层2和离型膜3，胶粘层2包覆在基体1的表面，离型膜3包覆在胶粘层2的表面；本实施例的3D异型胶带为长方体。
基体1是由如下以重量份计的组分制备而成：植物胶12份，溶聚丁苯胶54份，分散性填料15份，聚乙二醇2.2份，偶联剂4份。
植物胶为天然橡胶和阿拉伯胶以质量比为1：1混合而成；分散性填料为碳酸钙、滑石粉和云母粉以质量比为1：1：1混合而成；偶联剂为硅烷偶联剂。
基体1的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)按配比投入植物胶、溶聚丁苯胶、聚乙二醇，混炼40秒，混炼温度为90℃，混炼压力为0.61Mpa；
步骤(2)投入配方量3/4的分散性填料以及偶联剂，混炼36秒，混炼温度为100℃，混炼压力为0.59Mpa；
步骤(3)投入剩余配方量1/4的分散性填料，混炼45秒，混炼温度为112℃，混炼压力为0.54Mpa；
步骤(4)投入操作油调整混炼条件，混炼180秒，混炼温度为130℃，混炼压力为0.55Mpa，得到胶片；
步骤(5)胶片出片经过冷却水槽冷却；
步骤(6)将冷却后的胶片经过挤出机制成所需立体形状，得到基体1。
胶粘层2为丁苯橡胶型压敏胶；苯橡胶型压敏胶是由如下以重量份计的组分制备而成：丁苯胶乳100份、纤维素0.3份、氢氧化铝40份、环氧加成物4份、芳香族异氰酸酯1.5份。
其中，丁苯胶乳的固含量为49％，纤维素为羧甲基纤维素。
胶粘层2的制备方法，包括以下步骤：按配比投入丁苯胶乳和纤维素，预练10分钟，然后投入氢氧化铝40份、环氧加成物4份和芳香族异氰酸酯1.5份，混炼90分钟，混炼速度为50r/min，混炼温度为120℃。
离型膜3用的是单面离型的格拉辛离型纸。
实施例3：
参照图3，一种3D异型胶带，包括基体1、胶粘层2和离型膜3，胶粘层2包覆在基体1的表面，离型膜3包覆在胶粘层2的表面；本实施例的3D异型胶带为异形体。
基体1是由如下以重量份计的组分制备而成：植物胶16份，溶聚丁苯胶60份，分散性填料20份，聚乙二醇2.5份，偶联剂5份。
植物胶为糊精；分散性填料为滑石粉和云母粉以质量比为2：1混合而成；偶联剂为硅烷偶联剂。
基体1的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)按配比投入植物胶、溶聚丁苯胶、聚乙二醇，混炼45秒，混炼温度为100℃，混炼压力为0.65Mpa；
步骤(2)投入配方量3/4的分散性填料以及偶联剂，混炼40秒，混炼温度为110℃，混炼压力为0.64Mpa；
步骤(3)投入剩余配方量1/4的分散性填料，混炼50秒，混炼温度为125℃，混炼压力为0.58Mpa；
步骤(4)投入操作油调整混炼条件，混炼200秒，混炼温度为145℃，混炼压力为0.58Mpa，得到胶片；
步骤(5)胶片出片经过冷却水槽冷却；
步骤(6)将冷却后的胶片经过挤出机制成所需立体形状，得到基体1。
胶粘层2为丁苯橡胶型压敏胶；苯橡胶型压敏胶是由如下以重量份计的组分制备而成：丁苯胶乳110份、纤维素0.5份、氢氧化铝50份、环氧加成物5份、芳香族异氰酸酯2份。
其中，丁苯胶乳的固含量为49％，纤维素为羧甲基纤维素。
胶粘层2的制备方法，包括以下步骤：按配比投入丁苯胶乳和纤维素，预练12分钟，然后投入氢氧化铝50份、环氧加成物5份和芳香族异氰酸酯2份，混炼95分钟，混炼速度为60r/min，混炼温度为130℃。
离型膜3用的是单面离型的格拉辛离型纸。
实施例4：
本发明的3D异型胶带的使用方法为：
根据所适用的贴合场合，选择适用的基体形状的3D异型胶带，揭开离型膜，将3D异型胶带放入贴合接触面，对贴合接触面的物体施加一定的压力，由于基体具备一定的形变弹力，在外力施加到物体上传递到3D异型胶带表面使3D异型胶带的基体产生形变，所述基体产生形变后会产生一定强度的弹力作用到压敏胶上，从而使得胶面和物体的贴合面紧紧的贴合在一起，使压敏胶牢牢地贴合在所连接的物体的贴合面。
效果评价及性能检测
1.对实施例1～3的3D异型胶带和作为对比例的平面胶带进行初粘性(GB/T4852-2002)、持粘性(GB/T4851-1998)及180°剥离力(GB/T2792-1998)的测试，作为对比例的平面胶带为市售普通用于永久粘接的平面胶带，测试结果如表1所示：
表1初粘性、持粘性及180°剥离强度测试结果
由表1可见，本发明的3D异型胶带的初粘性在8号球和10好球之间，相比于普通平面胶带有所提高，持粘性和普通平面胶带均超过48个小时，可用于永久粘接，180°剥离强度评价达到25N/25mm，表明具有很高的粘性，相对于普通平面胶带有所提升。
2.对实施例1～3不同立体形状的基体进行压缩应力应变性能的测定(采用GB/T7757-2009标准中C法)和回弹性的测定(GB/T 1681-2009)，表2为压缩应力应变性能和回弹性测试结果：
表2压缩应力应变性能和回弹性测试结果
从表2可以看出，压缩应力应变性能保持在15N/m以上，回弹性达到0.47以上，不同立体形状的基体具备好的压缩应力应变性能和回弹性，在受到压力时产生一定形变，具备一定的反作用力即弹力，本发明的3D异型胶带在应用到不同场合时，能够满足对于不同空间、不同立体形状的物体的连接。
综上，本发明的3D异型胶带在具有高于普通平面胶带的初粘性和180°剥离强度的同时，具备好的持粘性，还具有立体的外形，基体表现出很好的弹性和压缩应力应变性能，能够解决现有技术的缺陷，能够满足对于不同空间、不同立体形状的物体的连接，实质上就是关于两个或者多个不相连的物体的不同表面(不仅限于平面)的连接，并且更加便捷、美观、实用。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (13)

1.一种3D异型胶带，其特征在于，包括基体、胶粘层和离型膜，所述胶粘层包覆在基体的表面，所述离型膜包覆在胶粘层的表面；所述基体是由如下以重量份计的组分制备而成：植物胶9～16份，溶聚丁苯胶50～60份，分散性填料10～20份，聚乙二醇2.0～2.5份，偶联剂3～5份。
2.如权利要求1所述的3D异型胶带，其特征在于，所述植物胶为天然橡胶、糊精、松香和阿拉伯胶中的一种或任意组合。
3.如权利要求1所述的3D异型胶带，其特征在于，所述分散性填料为碳酸钙、陶土、滑石粉和云母粉中的一种或任意组合。
4.如权利要求1所述的3D异型胶带，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
5.如权利要求1所述的3D异型胶带，其特征在于，所述操作油为芳香基石油系软化剂。
6.如权利要求1～5任一项所述的3D异型胶带，其特征在于，基体的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)按配比投入植物胶、溶聚丁苯胶、聚乙二醇，混炼35～45秒，混炼温度为80～100℃，混炼压力为0.57～0.65Mpa；
步骤(2)投入配方量3/4的分散性填料以及偶联剂，混炼30～40秒，混炼温度为90～110℃，混炼压力为0.56～0.64Mpa；
步骤(3)投入剩余配方量1/4的分散性填料，混炼40～50秒，混炼温度为100～125℃，混炼压力为0.52～0.58Mpa；
步骤(4)投入操作油调整混炼条件，混炼150～200秒，混炼温度为120～145℃，混炼压力为0.52～0.58Mpa，得到胶片；
步骤(5)胶片出片经过冷却水槽冷却；
步骤(6)将冷却后的胶片经过挤出机制成所需立体形状，得到基体。
7.如权利要求1所述的3D异型胶带，其特征在于，所述胶粘层为丁苯橡胶型压敏胶；所述丁苯橡胶型压敏胶是由如下以重量份计的组分制备而成：丁苯胶乳90～110份、纤维素0.1～0.5份、氢氧化铝30～50份、环氧加成物2～5份、芳香族异氰酸酯1～2份。
8.如权利要求7所述的3D异型胶带，其特征在于，所述丁苯胶乳的固含量为49％。
9.如权利要求7所述的3D异型胶带，其特征在于，所述纤维素为羧甲基纤维素。
10.如权利要求7所述的3D异型胶带，其特征在于，所述环氧加成物为环氧丙烷和环氧乙烷的加成物。
11.如权利要求7所述的3D异型胶带，其特征在于，所述芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基乙烷二异氰酸酯其中的一种或任意组合。
12.如权利要求7～11任一项所述的3D异型胶带，其特征在于，胶粘层的制备方法，包括以下步骤：按配比投入丁苯胶乳和纤维素，预练8～12分钟，然后投入氢氧化铝、环氧加成物和芳香族异氰酸酯，混炼85～95分钟，混炼速度为40～60r/min，混炼温度为110～130℃。
13.如权利要求1所述的3D异型胶带，其特征在于，3D异型胶带的形状为圆柱体、长方体、异形体中的一种。
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