CN111394018B - 一种耐油污且抗老化性能好的eva热熔胶及其制备方法 - Google Patents

一种耐油污且抗老化性能好的eva热熔胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶及其制备方法，属于EVA胶黏剂材料技术领域。本发明提供的EVA热熔胶按重量份计，包括以下原料组分：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物60‑80份；马来松香丙烯酸甘油酯10‑15份；过氧化苯甲酸叔丁酯3‑6份；抗氧剂0.1‑0.5份；引发剂0.1‑0.5份；分散剂2‑10份填料10‑15份。本发明提供的EVA热熔胶产品能够很好用于厨房用品，具有高度的耐油脂性能，能够在厨房油污重和高温环境下仍具有很好的粘结强度，同时其在紫外光照射下具有优异的抗老化性能。

Description

一种耐油污且抗老化性能好的EVA热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明属于EVA胶膜材料技术领域，具体涉及一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶及其制备方法。
背景技术
乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene－Vinyl Acetate Copolymer Resin，简称EVA)，是由乙烯和醋酸乙烯在一定的温度和高压下进行本体聚合而成，是由不同链长及链结构的聚合分子组成的一种聚合物，EVA中醋酸乙烯(简称VA)的含量一般在5％～40％(质量分数)，平均分子量：10000～30000。与聚乙烯相比，EVA树脂由于在分子链中引入了VA单体，提高了聚合物的支化度，从而降低了结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相容性和热密封性，产品在较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击强度、耐环境应力开裂性和良好的光学性能，耐低温及无毒的特性。随着VA含量的变化，EVA树脂性能差异很大，用途也有所不同，目前，EVA被广泛应用于太阳能封装胶膜、发泡材料、热熔胶、电线电缆、隔热隔音材料等领域。
热熔胶是一种可塑性的粘合剂，在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变，而化学特性不变，其在常温下为固体，加热熔融到一定程度变为能流动且有一定粘性，熔融后为浅棕色半透明体或本白色。热熔胶无毒无味，属环保型化学产品，其由于无溶剂、无污染、固化速度快、工艺性能好而有“绿色”胶粘剂之称。目前热熔胶应用的范围越来越广，已从传统包装领域(书籍装订、卫生制品)，拓展到各个生活领域。EVA作为一种热熔胶的塑料树脂，大量地使用于夹胶玻璃、太阳能光伏组件的封装、金属板和塑料板的粘接等领域，特别在太阳能光伏领域的应用非常广泛。EVA型热熔胶是目前使用较多的一类热熔胶，EVA型热熔胶固化时不交联，受热可反复软化，因而可以进行多次粘接，同时EVA热熔胶熔点低，软化温度为70～90℃之间，粘接快速，粘接强度高。但是目前EVA胶仍存在很多缺陷，如EVA型热熔胶不耐油脂类，与油脂接触后，其粘结强度降低，对于厨房用品经常置于高温、高油的环境中，EVA热熔胶的自身缺陷限制了在厨房用品中的应用。另外对于常用的太阳能光伏组件EVA胶膜生产时添加剂容易出现分散不均匀，特别是添加纳米粉末的时候，不仅容易造成粉末团聚，而且影响其发光性能。再如木材封边用EVA热熔胶虽然具有良好的综合性能，但在粘接过程中要控制胶层厚度，并使叠层材料粘接紧密，同时由于加工时温度较高，须控制胶的粘接温度，在现实使用中在高温和潮湿的环境下容易发生EVA胶膜脱落。
针对EVA热熔胶的缺点，通过掺混、接枝等方法对现有品种进行改性以提高热熔胶的性能是常采用的方法。EVA材料其结构为线性分子链结构，一般采用过氧化物交联剂对其进行交联改性，形成网状结构，从而增加EVA胶膜在使用过程中的稳定性。EVA胶膜在制备过程中，有时聚合物分子发生自由基断裂，为了抑制这种不利的副反应，提高交联效果，改善交联聚合物的性能，常使用助交联剂。通过添加稳定剂用于防止EVA胶膜的氧化；添加增粘剂来改善EVA热熔胶的粘接强度；添加石蜡降低粘度改变表面性质等。
对于EVA的改性而言，在交联改性后的胶膜中往往需要添加一些添加剂，然而由于小分子添加剂和EVA的相容性差，长期的紫外和湿热老化中，相界面间发生老化缺陷。另一方面，添加剂的使用不当势必影响胶膜其它组分之间的亲和性和协同性，进而造成粘结性降低，老化后性能衰减严重。同时，现有EVA热熔胶在厨房用品上的应用受到限制，也是急需进行改善。因此，提供一种耐油污性能好，粘接性强，且抗老化性能好的EVA热熔胶，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶及其制备方法。本发明提供的EVA热熔胶产品能够很好用于厨房用品，具有高度的耐油脂性能，能够在厨房油污重和高温环境下仍具有很好的粘结强度，同时其在紫外光照射下具有优异的抗老化性能。
本发明的目的之一是提供一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，为了实现该目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，按重量份计，包括以下原料组分：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60-80份；
马来松香丙烯酸甘油酯10-15份；
过氧化苯甲酸叔丁酯3-6份；
抗氧剂0.1-0.5份；
引发剂0.1-0.5份；
分散剂2-10份；
填料10-15份。
本发明通过选用上述原料制备EVA热熔胶，发现其能够在油污和高温下仍具有很好的粘结强度，同时其抗老化性能极其优异，具有很好的应用前景。
进一步的是，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中VA含量为25-30％，熔体流动速率为45～55g/10min。
进一步的是，所述马来松香丙烯酸甘油酯的数均分子量为1000～2000。
进一步的是，所述抗氧剂为受阻酚类或硫代酯类，包括抗氧剂1010或1076。
进一步的是，所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化二异丙苯(DCP)或过氧化苯甲酰(BPO)。
进一步的是，所述分散剂为丙酮、石油醚、苯、甲苯或二甲苯。
进一步的是，所述填料选自碳酸钙、滑石粉、陶土、重晶石粉、石膏、云母粉、白炭黑、硅藻土、硅酸钙中的至少一种。
本发明的目的之二是提供上述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、过氧化苯甲酸叔丁酯按重量份混匀，加入引发剂，于密炼机中175-185℃下混炼10-20分钟后取出冷却；
(2)再将步骤(1)所得胶料与马来松香丙烯酸甘油酯、抗氧剂、分散剂混匀，于密炼机中185-190℃下混炼10-20分钟后，取出，冷却；
(3)将步骤(2)所得胶料与填料混匀，在175-185℃下于双螺杆挤出机中，混炼、挤出、造粒，冷却后即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明提供的EVA热熔胶具备优良的耐油脂性能和耐高温性能，能够在厨房环境下很好使用，满足其具有高粘结性的特点；
(2)本发明提供的EVA热熔胶具有优异的抗老化性能，
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，按重量份计，由以下原料组分制得：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60份；
马来松香丙烯酸甘油酯10份；
过氧化苯甲酸叔丁酯3份；
抗氧剂0.1份；
引发剂0.1份；
分散剂2份；
填料10份。
其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中VA含量为25％，熔体流动速率为45g/10min；马来松香丙烯酸甘油酯的数均分子量为1000.31；抗氧剂为抗氧剂1010；引发剂为偶氮二异丁腈；分散剂为丙酮；填料按碳酸钙、滑石粉、陶土按重量比1:2:1复配而成。
上述EVA热熔胶的制备方法如下：
(1)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、过氧化苯甲酸叔丁酯按重量份混匀，加入引发剂，于密炼机中175℃下混炼10分钟后取出冷却；
(2)再将步骤(1)所得胶料与马来松香丙烯酸甘油酯、抗氧剂、分散剂混匀，于密炼机中185℃下混炼10分钟后，取出，冷却；
(3)将步骤(2)所得胶料与填料混匀，在175℃下于双螺杆挤出机中，混炼、挤出、造粒，冷却后即得。
实施例2
一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，按重量份计，由以下原料组分制得：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80份；
马来松香丙烯酸甘油酯15份；
过氧化苯甲酸叔丁酯6份；
抗氧剂0.5份；
引发剂0.5份；
分散剂10份；
填料15份。
其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中VA含量为30％，熔体流动速率为55g/10min；马来松香丙烯酸甘油酯的数均分子量为2000；抗氧剂为1076；引发剂为过氧化苯甲酰；分散剂为甲苯；填料为石膏和云母粉按重量比1:1复配。
上述EVA热熔胶的制备方法如下：
(1)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、过氧化苯甲酸叔丁酯按重量份混匀，加入引发剂，于密炼机中185℃下混炼20分钟后取出冷却；
(2)再将步骤(1)所得胶料与马来松香丙烯酸甘油酯、抗氧剂、分散剂混匀，于密炼机中190℃下混炼20分钟后，取出，冷却；
(3)将步骤(2)所得胶料与填料混匀，在185℃下于双螺杆挤出机中，混炼、挤出、造粒，冷却后即得。
实施例3
一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，按重量份计，由以下原料组分制得：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物70份；
马来松香丙烯酸甘油酯12份；
过氧化苯甲酸叔丁酯5份；
抗氧剂0.3份；
引发剂0.2份；
分散剂6份；
填料12份。
其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中VA含量为28％，熔体流动速率为50g/10min；马来松香丙烯酸甘油酯的数均分子量为1532.4；抗氧剂为受阻酚类；引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)；分散剂为石油醚；填料为硅藻土。
上述EVA热熔胶的制备方法如下：
(1)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、过氧化苯甲酸叔丁酯按重量份混匀，加入引发剂，于密炼机中180℃下混炼15分钟后取出冷却；
(2)再将步骤(1)所得胶料与马来松香丙烯酸甘油酯、抗氧剂、分散剂混匀，于密炼机中188℃下混炼12分钟后，取出，冷却；
(3)将步骤(2)所得胶料与填料混匀，在180℃下于双螺杆挤出机中，混炼、挤出、造粒，冷却后即得。
对比例1
按照实施例1的方法，将原料中马来松香丙烯酸甘油酯替换为萜烯树脂T110，其他条件不变。
对比例2
按照实施例2的方法，将原料中马来松香丙烯酸甘油酯替换为C5石油树脂，其他条件不变。
对比例3
按照实施例3的方法，将原料中马来松香丙烯酸甘油酯替换为季戊四醇三丙烯酸酯，其他条件不变。
实验例
对实施例1-3和对比例1-3所得EVA热熔胶进行性能测试，其中：
剥离强度的测定按照GB/T29848-2013《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》进行，将EVA热熔胶涂覆于聚乙烯与木材之间，压合两块板，使之相粘，同时以秒表计时，5min后放手。将得到的粘合木板分别在鲁花花生油中，浸泡1分钟，在100℃环境下放置48h，沿90°方向剥离被粘物，直至两被粘板完全分开。
透光率的测定按照GB/T29848-2013《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》进行。
耐老化性能的测定按照GB/T29848-2013《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》进行。对所得EVA胶膜进行紫外加速老化和恒定湿热老化试验，测试老化前后的透光率和黄色指数，计算出透光率保持率和黄色指数变化值。
所得测试结果如表1：
表1
Figure BDA0002470133470000091
Figure BDA0002470133470000101
从表1可以看出，本发明实施例方法所得EVA胶具有优异的粘结性能，能够耐油脂和耐高温，同时具有优异的抗老化性能。

Claims (8)

1.一种抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组分：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60-80份；
马来松香丙烯酸甘油酯10-15份；
过氧化苯甲酸叔丁酯3～6份；
抗氧剂0.1-0.5份；
引发剂0.1-0.5份；
分散剂2-10份；
填料10～15份。
2.根据权利要求1所述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中VA含量为25-30％，熔体流动速率为45～55g/10min。
3.根据权利要求1所述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，其特征在于，所述马来松香丙烯酸甘油酯的数均分子量为1000～2000。
4.根据权利要求1所述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类或硫代酯类，包括抗氧剂1010或1076。
5.根据权利要求1所述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰。
6.根据权利要求1所述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，其特征在于，所述分散剂为丙酮、石油醚、苯、甲苯或二甲苯。
7.根据权利要求1所述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶，其特征在于，所述填料选自碳酸钙、滑石粉、陶土、重晶石粉、石膏、云母粉、白炭黑、硅藻土、硅酸钙中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述抗油污且抗老化性能好的EVA热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、过氧化苯甲酸叔丁酯按重量份混匀，加入引发剂，于密炼机中175-185℃下混炼10-20分钟后取出冷却；
(2)再将步骤(1)所得胶料与马来松香丙烯酸甘油酯、抗氧剂、分散剂混匀，于密炼机中185-190℃下混炼10-20分钟后，取出，冷却；
(3)将步骤(2)所得胶料与填料混匀，在175-185℃下于双螺杆挤出机中，混炼、挤出、造粒，冷却后即得。
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