CN110358476B - 一种耐高温丁基压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种耐高温丁基压敏胶及其制备方法，所述耐高温丁基压敏胶由下述重量百分比的原料组成：丁基橡胶20‑30％、SEBS5‑15％、7‑10万分子量聚异丁烯10‑15％、3‑6万分子量聚异丁烯为10‑15％、增粘树脂15‑25％、填料20‑40％、抗氧剂0.5‑1.5％。本申请的丁基压敏胶不含沥青组份，耐热性能好，在常温和高温条件下均具有优异的粘结力；采用硬段玻璃化转变温度和力学性能较高的SEBS，提高了丁基压敏胶在高温下的的剪切强度，同时提高了本申请的丁基压敏胶耐老化性能，以及防腐性能；本申请采用的无机填料具有补强作用，提高了丁基压敏胶的内聚强度和抗土壤剪切性能。
Description
技术领域
本申请涉及丁基压敏胶技术领域，尤其涉及一种耐高温丁基压敏胶及其制备方法。
背景技术
3PE及热收缩带补口结构是当前国内埋地钢质管道外防腐层的首选结构，在国内应用已有近20年历史。随着时间的推移，国内有相当部分的油气管道（含站场）已进入中老龄期，管道防腐层老化失效，埋地管道外防腐层失效问题逐步增多，近年来发现了较多3PE防腐层剥离失效的问题，严重的金属基体甚至发生腐蚀，给管道输油气生产的安全平稳运行带来隐患。热塑型聚丙烯或聚乙烯冷缠胶带对金属表面处理要求一般，采用手工除锈即可，便于施工质量可控，是目前最适合现场应用的管道大修材料。
聚乙烯冷缠胶通常使用沥青改性丁基压敏胶作为胶层，聚乙烯作为面层。然而聚乙烯冷缠胶带在热等因素影响下，易产生起皱下垂现象，沥青改性丁基压敏胶的耐热性、抗土壤应力和抗剪切能力差，严重影响了冷缠胶带的防腐使用寿命。
发明内容
本申请为解决上述技术问题而提供一种耐高温丁基压敏胶及其制备方法。
本申请所采取的技术方案是：一种耐高温丁基压敏胶，它是由下述重量百分比的原料组成：丁基橡胶20-30%、SEBS5-15%、7-10万分子量聚异丁烯10-15%、3-6万分子量聚异丁烯为10-15%、增粘树脂15-25%、填料20-40%、抗氧剂0.5-1.5%。
进一步的，所述的增粘树脂为萜烯树脂、碳五石油树脂、碳五加氢石油树脂中的一种或多种。
进一步的，所述增粘树脂为碳五加氢石油树脂。
进一步的，所述填料由有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡组成，其中，有机膨润土重量百分比为5-10%、煅烧高岭土重量百分比为5-10%、硫酸钡重量百分比为10-20%。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
进一步的，所述耐高温丁基压敏胶的组成及重量百分含量为：丁基橡胶30%、7-10万分子量聚异丁烯10%、3-6万分子量聚异丁烯10%、SEBS10%、增粘树脂18%、填料21%、抗氧剂1%。
所述的耐高温丁基压敏胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将丁基橡胶、7-10万分子量聚异丁烯和填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将增粘树脂和SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
本申请具有的优点和积极效果是：
（1）本申请的丁基压敏胶不含沥青组份，具有较好的耐热性能，在常温和高温条件下均具有优异的粘结力；
（2）本申请采用硬段玻璃化转变温度和力学性能较高的SEBS，提高了丁基压敏胶在高温下的的剪切强度；SEBS中分子链饱和，不含有双键，提高了本发明耐老化性能，以及防腐性能；
（3）本申请采用的无机填料具有补强作用，提高了丁基压敏胶的内聚强度和抗土壤剪切性能。
除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本申请所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征所带来的优点，将在下文中作进一步详细的说明。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将20份丁基橡胶、10份7-10万分子量聚异丁烯和39.5份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将15份增粘树脂和5份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入10份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及0.5份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中，SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为萜烯树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为10份，煅烧高岭土重量份数为10份，硫酸钡重量份数为19.5份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例2
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将20份丁基橡胶、12份7-10万分子量聚异丁烯和25份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将20份增粘树脂和10份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入12份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及1份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中，SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为5份，煅烧高岭土重量份数为5份，硫酸钡重量份数为15份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例3
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将20份丁基橡胶、10份7-10万分子量聚异丁烯和20份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将20份增粘树脂和15份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入13.5份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及1.5份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中，SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为5份，煅烧高岭土重量份数为5份，硫酸钡重量份数为10份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例4
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将25份丁基橡胶、10份7-10万分子量聚异丁烯和24份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将20份增粘树脂和5份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入15份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及1份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中,SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为5份，煅烧高岭土重量份数为5份，硫酸钡重量份数为10份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例5
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将25份丁基橡胶、15份7-10万分子量聚异丁烯和20.5份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将19份增粘树脂和10份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入10份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及0.5份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中，SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为5份，煅烧高岭土重量份数为5份，硫酸钡重量份数为10.5份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例6
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将25份丁基橡胶、10份7-10万分子量聚异丁烯和23.5份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将15份增粘树脂和15份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入10份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及1.5份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中，SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为6份，煅烧高岭土重量份数为6份，硫酸钡重量份数为11.5份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例7
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将30份丁基橡胶、10份7-10万分子量聚异丁烯和29.5份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将15份增粘树脂和5份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入10份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及0.5份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中，SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为8份，煅烧高岭土重量份数为8份，硫酸钡重量份数为13.5份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例8
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将30份丁基橡胶、10份7-10万分子量聚异丁烯和21份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将18份增粘树脂和10份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入10份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及1份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中,SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为5份，煅烧高岭土重量份数为5份，硫酸钡重量份数为11份，抗氧剂为抗氧剂1010。
实施例9
一种耐高温丁基压敏胶，其制备过程如下：
1）按重量份数计，将30份丁基橡胶、10份7-10万分子量聚异丁烯和20份填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将15份增粘树脂和10份SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，增粘树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入13.5份3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及1.5份抗氧剂，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
具体的，本实施例中,SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，增粘树脂为碳五加氢石油树脂，填料为有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡的混合物，其中，有机膨润土重量份数为5份，煅烧高岭土重量份数为5份，硫酸钡重量份数为10份，抗氧剂为抗氧剂1010。
现将实施例1-9得到的丁基压敏胶根据GB/T23257-2017标准测试丁基压敏胶常温和高温条件的的剪切强度，根据ISO21809-3-2014 附录D的测试标准测试丁基压敏胶常温和高温条件下的剥离强度，具体测试结果见表1。
表1 耐高温丁基压敏胶性能测试结果
以上对本申请的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本申请的较佳实施例，不能被认为用于限定本申请的实施范围。凡依本申请的申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本申请的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种耐高温丁基压敏胶，其特征在于,它是由下述重量百分比的原料组成：丁基橡胶20-30%、SEBS 5-15%、7-10万分子量聚异丁烯10-15%、3-6万分子量聚异丁烯为10-15%、碳五加氢石油树脂15-25%、填料20-40%、抗氧剂0.5-1.5%，所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述填料由有机膨润土、煅烧高岭土和硫酸钡组成，其中，有机膨润土重量百分比为5-10%、煅烧高岭土重量百分比为5-10%、硫酸钡重量百分比为10-20%。
2.如权利要求1所述的一种耐高温丁基压敏胶，其特征在于，所述耐高温丁基压敏胶的组成及重量百分含量为：丁基橡胶30%、7-10万分子量聚异丁烯10%、3-6万分子量聚异丁烯10%、SEBS10%、碳五加氢石油树脂18%、填料21%、抗氧剂1010为1%。
3.权利要求1-2任一权利要求所述的耐高温丁基压敏胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）按比例将丁基橡胶、7-10万分子量聚异丁烯和填料投入到双辊开炼机中进行混炼，混炼均匀后，出生胶片；
2）将碳五加氢石油树脂和SEBS加入到捏合机中搅拌，并逐步加热至140-150℃，碳五加氢石油树脂和SEBS融化混合均匀，得混合物A；
3）向步骤2）中得到的混合物A中加入3-6万分子量的聚异丁烯，在140-150℃条件下进一步融化搅拌混合均匀，得混合物B；
4）向步骤3）中得到的混合物B中依次加入步骤1）混炼好的生胶片，以及抗氧剂1010，在140-150℃条件搅拌1小时出料即得耐高温丁基压敏胶。
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