CN110105903A - 低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物及其制备方法 - Google Patents

低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物及其制备方法，属于高分子粘合剂技术领域。其在制备热熔压敏胶组合物过程中，先加入增塑剂、添加剂和增粘树脂，升温加热搅拌熔化，抽真空；然后再把热塑性弹性体加入反应釜，升温搅拌熔解，热熔混合均匀。本发明的低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，完全取代溶剂胶和普通热熔压敏胶在汽车内饰粘合方面的应用。具有低气味，低雾化，初粘性好，剥离强度高，耐高温性能好，耐候性优异等特点。

Description

低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物及其制备方法，属于高分子粘合剂技术领域。
背景技术
热熔压敏胶(简称HMPSA)是以热塑性橡胶为基料的、集热熔胶和压敏胶特点于一体的、无溶剂、无污染及使用方便的一类胶粘剂。这类胶粘剂在熔融状态下进行涂布，冷却硬化后施加轻度指压就能快速粘合。目前，热熔压敏胶广泛应用于汽车、卫生用品、胶带、标签、医疗卫生、表面保护膜、木材加工及制鞋等方面。
随着人们生活水平的提高，汽车逐渐走入千家万户。随着公众健康意识的不断提高，汽车内部微环境的环保问题引起各大汽车厂商的强烈关注，相关车企内部环保标准不断提高。
汽车内部微环境，主要受到内饰材料和胶粘剂的影响。汽车吸音棉，地毯，后胎盖板，顶棚，座椅，扶手等内饰件制造，都有胶粘剂的身影。
胶粘剂，按照所含溶剂的类型，分为溶剂胶，水胶和热熔胶，其中热熔胶不含溶剂，属于环保型胶粘剂。热熔压敏胶属于热熔胶，一般是由高分子聚合物，基础油，低分子量聚异丁烯，增粘树脂和添加剂组成。
汽车内饰用热熔压敏胶对剥离强度，耐高温性，耐候性等性能要求高，对环保要求极为苛刻。经过多年研发，且基于在热熔压敏胶研发和行业应用的丰富经验，我们开发了符合汽车行业应用要求的低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶。本发明的低气味低雾化汽车用热熔压敏胶组合物，可以完全取代溶剂型胶水和普通热熔压敏胶，满足汽车内饰行业，对粘接性能和环保性能的要求。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物及其制备方法，其能够取代溶剂型胶和普通热熔压敏胶在汽车内饰方面的应用。
本发明的技术方案，低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，配方比例按重量份计如下：热塑性橡胶一27-33份、热塑性橡胶二8-13份；增塑剂4-7份；增粘树脂50-58份和添加剂0.5-1.0份。
进一步的，所述热塑性橡胶一和热塑性橡胶二具体为溶聚丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物或其混合物中的任意两种。
进一步的，所述热塑性橡胶一具体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物；其中苯乙烯含量按重量百分比计为18％-21.0％，苯乙烯嵌段含量为25％-35.0％。
进一步的，所述热塑性橡胶二具体为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物，其中按重量百分比计苯乙烯含量为18％-22.0％，二嵌段含量为5％-15％。
进一步的，为降低胶体粘度，增加润湿性，提高热熔胶的弹性和柔韧性，采用合成基础油作为增塑剂。合成基础油作为增塑剂，由于分子结构均一，分子量分步窄，热稳定性优异，可以提高产品耐候性；所述增塑剂为液态树脂、低分子量聚异丁烯、加氢环烷油、石蜡油、合成基础油或其混合物；
进一步的，所述增塑剂为基础油，其40℃粘度45-60cSt，铂钴色号≤1.0，倾点≤-35℃。
进一步的，添加增粘树脂，降低热熔粘度，改善胶粘剂的润湿能力，提高热熔压敏胶对基材的粘合性能，提高耐高温性能；所述增粘树脂为C5石油树脂、C5/C9石油树脂、氢化C5石油树脂、氢化C5/C9石油树脂、氢化C9石油树脂、氢化萜烯树脂或者其混合物；进一步的，所述增粘树脂为C5/C9石油树脂。
进一步的，为降低生产、涂布和后续使用过程中产品的老化趋势，采用复配体系的添加剂。所述添加剂具体为Antiox-AHM和Uvistop UV-HM的混合物。
进一步的，所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物的制备方法，按重量份计步骤如下：
(1)将增塑剂4-7份、增粘树脂50-58份和添加剂0.5-1.0份投入搅拌反应釜，开始加热，设定温度175-185℃，转速设定30-50rpm，料温控制在150-160℃，密闭反应釜，抽真空1.0-1.5小时，控制反应压力小于等于-0.09MPa；
(2)关闭真空，打开反应釜，转速设定50-60rpm，投入热塑性橡胶一27-33份和热塑性橡胶二8-13份，料温控制在150-160℃；反应60-90min后，确认投入的物料完全熔化并搅拌均匀，物料无明显气泡抽出，加热关闭，停止搅拌，开始准备出料作业；
(3)使用压盘机加压出料，待热熔压敏胶冷却后，进行成品包装。
进一步的，步骤(2)中，出料时，采用过滤网进行出料；所述过滤网具体为150-250目双层金属网。
进一步的，步骤(3)中，出料至离型纸盒或者包装桶。
本发明在制备热熔压敏胶组合物过程中，先加入增塑剂、添加剂和增粘树脂，升温至150℃-160℃，加热搅拌融化，抽真空1.0-1.5小时；然后再把热塑性弹性体加入反应釜，升温至150-160℃，搅拌熔解60-90分钟，热熔混合均匀。目的是：分子量较小的增塑剂和增粘树脂先熔化，通过抽真空去除小分子挥发物，可以减少热熔压敏胶气味和雾化值，加入复配添加剂，减少材料热老化和机械搅拌老化，提高产品品质。
本发明的有益效果：本发明的低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，完全取代溶剂胶和普通热熔压敏胶在汽车内饰粘合方面的应用。具有低气味，低雾化，初粘性好，剥离强度高，耐高温性能好，耐候性优异等特点。
本发明制备过程中生产设备投入少，生产投料无需复杂的预处理操作，生产工艺简单；生产过程中无有害物质排放，不使用任何溶剂，属于环境友好型胶粘剂；客户使用方面，和溶剂型胶水相比，涂布工艺简单，设备投入少，生产效率高；无溶剂排放，无刺激性气味，属于环保型胶粘剂产品。
具体实施方式
下述实施例中：合成基础油Synfluid PAO-9可由美国雪佛龙-菲利普斯购得，增粘树脂Quintone DX-590可由日本瑞翁株式会社购得，热塑性橡胶一Quintac 3450可由日本瑞翁株式会社购得，热塑性橡胶二Kraton G-1648可由美国科腾聚合物购得，添加剂Antiox-AHM和Uvistop UV-HM可由上海吉腾化工购得。
实施例1
本实施例的胶水，按重量百分比由以下组分组成：增塑剂合成基础油SynfluidPAO-9 4.0％；增粘树脂Quintone DX-590 58.0％；热塑性橡胶一Quintac 3450 27.0％；热塑性橡胶二Kraton G-1648 10.4％；添加剂Antiox-AHM 0.4％；添加剂Uvistop UV-HM0.2％。
具体制备步骤如下：
(1)将增塑剂、增粘树脂和添加剂投入行星搅拌反应釜，开始加热，设定180℃，转速设定30rpm，料温控制在150-160℃，密闭反应釜，抽真空1.0小时，压力＜-0.09MPa；
(2)关闭真空，打开反应釜，转速设定50rpm，投入热塑性弹性体，料温控制在150-160℃；60分钟后，确认投入的物料完全熔化并搅拌均匀，物料无明显气泡抽出，加热关闭，停止搅拌，开始准备出料作业，过滤网采用200目双层金属网；
(3)使用压盘机加压出料至离型纸盒或者包装桶，待热熔压敏胶冷却后，进行成品包装。
实施例2
本实施例的胶水，按重量百分比由以下组分组成：增塑剂合成基础油SynfluidPAO-9 7.0％；增粘树脂Quintone DX-590 50.0％；热塑性橡胶一Quintac 3450 33.0％；热塑性橡胶二Kraton G-1648 9.4％；添加剂Antiox-AHM 0.4％；添加剂Uvistop UV-HM0.2％。
具体制备步骤如下：
(1)将增塑剂、增粘树脂和添加剂投入行星搅拌反应釜，开始加热，设定温度185℃，转速设定50rpm，料温控制在150-160℃，密闭反应釜，抽真空1.5小时，控制反应压力小于等于-0.09MPa；
(2)关闭真空，打开反应釜，转速设定60rpm，投入热塑性橡胶一和热塑性橡胶二，料温控制在160℃；反应90min后，确认投入的物料完全熔化并搅拌均匀，物料无明显气泡抽出，加热关闭，停止搅拌，开始准备出料作业，过滤网采用200目双层金属网；
(3)使用压盘机加压出料至离型纸盒或者包装桶，待热熔压敏胶冷却后，进行成品包装。
实施例3
本实施例的胶水，按重量百分比由以下组分组成：增塑剂合成基础油SynfluidPAO-9 7.0％；增粘树脂Quintone DX-590 52.5％；热塑性橡胶一Quintac 3450 27.0％；热塑性橡胶二Kraton G-1648 13.0％；添加剂Antiox-AHM 0.4％；添加剂Uvistop UV-HM0.1％。
具体制备步骤如下：
(1)将增塑剂、增粘树脂和添加剂投入行星搅拌反应釜，开始加热，设定温度175℃，转速设定40rpm，料温控制在150-160℃，密闭反应釜，抽真空1.2小时，控制反应压力小于等于-0.09MPa；
(2)关闭真空，打开反应釜，转速设定55rpm，投入热塑性橡胶一和热塑性橡胶二，料温控制在155℃；反应75min后，确认投入的物料完全熔化并搅拌均匀，物料无明显气泡抽出，加热关闭，停止搅拌，开始准备出料作业，过滤网采用200目双层金属网；
(3)使用压盘机加压出料至离型纸盒或者包装桶，待热熔压敏胶冷却后，进行成品包装。
实施例4
本实施例的胶水，按重量百分比由以下组分组成：增塑剂合成基础油SynfluidPAO-9 4.0％；增粘树脂Quintone DX-590 54.0％；热塑性橡胶一Quintac 3450 33.0％；热塑性橡胶二Kraton G-1648 8.0％；添加剂Antiox-AHM 0.8％；添加剂Uvistop UV-HM0.2％。
具体制备步骤如下：
(1)将增塑剂、增粘树脂和添加剂投入行星搅拌反应釜，开始加热，设定180℃，转速设定30rpm，料温控制在150-160℃，密闭反应釜，抽真空1.0小时，压力＜-0.09MPa；
(2)关闭真空，打开反应釜，转速设定50rpm，投入热塑性弹性体，料温控制在150-160℃；60分钟后，确认投入的物料完全熔化并搅拌均匀，物料无明显气泡抽出，加热关闭，停止搅拌，开始准备出料作业，过滤网采用200目双层金属网；
(3)使用压盘机加压出料至离型纸盒或者包装桶，待热熔压敏胶冷却后，进行成品包装。
应用实施例
将实施例1-4和普通热熔压敏胶环保性能对比，比较方法及结果详见下表1。
表1
普通热熔压敏胶 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
剥离强度(N/in) ≥15.0 24.3 21.5 22.6 25.4
气味等级(常温) ≥4.0 2.5 2.6 2.7 2.4
气味等级(80℃) ≥4.5 3.0 3.2 3.2 3.0
雾化值 ≥6.0mg 2.02mg 2.14mg 2.20mg 1.76mg
以上测试标准简要说明如下：
a.剥离强度测试标准:GB/T2792-1998(涂布基材为PET薄膜，涂布量35-40g/㎡)；
b.气味等级测试标准：VDA270:1992；
c.雾化值测试标准：DIN75201:2011B。
由上表可以看出，本发明实施例1-4低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物的气味和雾化值完全优于普通热熔压敏胶。通过以上数据对比，实施例4为最佳。

Claims (10)

1.低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，其特征是配方比例按重量份计如下：热塑性橡胶一27-33份、热塑性橡胶二8-13份；增塑剂4-7份；增粘树脂50-58份和添加剂0.5-1.0份。
2.如权利要求1所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，其特征是：所述热塑性橡胶一和热塑性橡胶二具体为溶聚丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物或其混合物中的任意两种。
3.如权利要求2所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，其特征是：所述热塑性橡胶一具体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物；其中苯乙烯含量按重量百分比计为18%-21.0%，苯乙烯嵌段含量为25%-35.0%。
4.如权利要求2所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，其特征是：所述热塑性橡胶二具体为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物，其中按重量百分比计苯乙烯含量为18%-22.0%，二嵌段含量为5%-15%。
5.如权利要求1所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，其特征是：所述增塑剂为液态树脂、低分子量聚异丁烯、加氢环烷油、石蜡油、合成基础油或其混合物；进一步的，所述增塑剂为基础油。
6.如权利要求1所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，其特征是：所述增粘树脂为C5石油树脂、C5/C9石油树脂、氢化C5石油树脂、氢化C5/C9石油树脂、氢化C9石油树脂、氢化萜烯树脂或者其混合物；进一步的，所述增粘树脂为C5/C9石油树脂。
7.如权利要求1所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物，其特征是：所述添加剂具体为Antiox-AHM和Uvistop UV-HM的混合物。
8.权利要求1所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物的制备方法，其特征是按重量份计步骤如下：
（1）将增塑剂4-7份、增粘树脂50-58份和添加剂0.5-1.0份投入搅拌反应釜，开始加热，设定温度175-185℃，转速设定30-50rpm，料温控制在150-160℃，密闭反应釜，抽真空1.0-1.5小时，控制反应压力小于等于-0.09MPa；
（2）关闭真空，打开反应釜，转速设定50-60rpm，投入热塑性橡胶一 27-33份和热塑性橡胶二 8-13份，料温控制在150-160℃；反应60-90min后，确认投入的物料完全熔化并搅拌均匀，物料无明显气泡抽出，加热关闭，停止搅拌，开始准备出料作业；
（3）使用压盘机加压出料，待热熔压敏胶冷却后，进行成品包装。
9.如权利要求8所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物的制备方法，其特征是：步骤（2）中，出料时，采用过滤网进行出料；所述过滤网具体为150-250目双层金属网。
10.如权利要求8所述低气味低雾化环保型汽车用热熔压敏胶组合物的制备方法，其特征是：步骤（3）中，出料至离型纸盒或者包装桶。
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