CN111500230B - 一种粘接效果好的万能胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粘接效果好的万能胶及其制备方法，粘接效果好的万能胶包含以下重量百分比的原料制成：苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物：5~23%；苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯共聚物：10~36%；增粘剂：10~40%；烷烃溶剂油：15~50%；溶剂：10~40%；其制备方法为：制备改性松香，制备改性二氧化钛，将苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯共聚物、增粘剂、烷烃溶剂油、溶剂、改性松香和改性二氧化钛混合搅拌5‑7h。本发明的产品具有剥离强度高，粘接效果好的优点。

Description

一种粘接效果好的万能胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂的领域，更具体地说，它涉及一种粘接效果好的万能胶及其制备方法。
背景技术
粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果，粘接是装修、包装制品和纸张等行业常用到的连接方式，一般通过胶黏剂实现，胶黏剂可以通过黏合作用，将两个物体的表面连接在一起，适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。
目前市场上常用一种SBS胶黏剂，属于万能胶的一种，SBS胶黏剂是以SBS为主体原料、配以各种助剂和溶剂形成的胶黏剂，SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段热塑性弹性体的简称,习惯上又称为热塑性丁苯橡胶，因为特殊的两相分离结构，SBS兼具塑料和橡胶的双重特性,即高温下呈塑性,室温时显弹性；SBS万能胶具有环保、耐低温性能优越等特点。
上述技术方案存在以下缺陷：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物属于非极性聚合物，使得SBS万能胶粘接BOPP膜等这类表面能较低的物体时，粘接强度较低，具体表现为剥离强度较低，导致其粘接效果较差。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种粘接效果好的万能胶，其具有剥离强度高，粘接效果好的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种粘接效果好的万能胶的制备方法，其具有生产出的万能胶剥离强度高的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种粘接效果好的万能胶，包含以下重量百分比的原料制成：
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物：5～23％；
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物：10～36％；
增粘剂：10～40％；
烷烃溶剂油：15～50％；
溶剂：10～40％。
通过采用上述技术方案，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物具有较大的内聚力和较高的粘着性，且与其他材料的相容性较佳，从而苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物混合体系的万能胶具有更高的剥离强度，另外烷烃溶剂油可提高苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在万能胶整体中的溶解度，且具有优良的亲合力和较大的内聚力，从而提高万能胶的剥离强度，进一步提高粘接强度，提高粘接效果。
进一步地，所述增粘剂包括石油树脂和改性松香，其中所述石油树脂和所述改性松香的重量比为1:1.14～1.36。
通过采用上述技术方案，石油树脂和改性松香本身均具有自粘性，加入到苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物混合体系中，可以提高万能胶的粘性，提高万能胶的剥离强度。
进一步地，所述改性松香由丙烯酸松香、二元醇、酯化催化剂按重量比1：(1～1.5)：0.002反应制得。
通过采用上述技术方案，丙烯酸松香中松香的不饱和双键被加成，使松香的抗氧化性提高，同时在二元醇和酯化催化剂的作用下将松香的羧基酯化，改善松香与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的相容性，进一步提高剥离强度。
进一步地，所述石油树脂为C5石油树脂。
进一步地，所述二元醇为乙二醇。
进一步地，所述酯化催化剂为三氧化二锑。
通过采用上述技术方案，三氧化二锑对丙烯酸松香的酯化反应有较好的催化作用。
进一步地，所述烷烃溶剂油为异构烷烃溶剂油。
通过采用上述技术方案，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在异构烷烃溶剂油中的溶解性较好，可以提高万能胶的剥离强度。
进一步地，原料还包括改性二氧化钛，所述改性二氧化钛占总量的重量百分比为5％～7％。
通过采用上述技术方案，改性二氧化钛本身具有一定的粘着力，可以提高万能胶整体的剥离强度。
进一步地，所述改性二氧化钛由二氧化钛、二苯基甲烷二异氰酸酯和乙醇按重量比1：(0.1～0.15)：(0.5～0.6)反应制得。
通过采用上述技术方案，二苯基甲烷二异氰酸酯使得改性二氧化钛在苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物混合体系的相容性提高，进一步提高剥离强度，同时使改性二氧化钛与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物发生交联反应，提高万能胶的拉伸强度，从而提高粘接强度。
进一步地，所述溶剂为乙酸乙酯。
通过采用上述技术方案，改性松香和石油树脂在乙酸乙酯中的溶解性较好。
进一步地，所述二氧化钛为锐钛型二氧化钛。
通过采用上述技术方案，锐钛型二氧化钛具有良好的化学稳定性。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种粘接效果好的万能胶的制备方法，包括以下步骤：
在惰性气体保护下将所述丙烯酸松香加热至150～160℃熔融，加入所述二元醇和所述三氧化二锑，升温至230～260℃，搅拌反应3h，冷却，得到所述改性松香；
将所述二氧化钛、所述二苯基甲烷二异氰酸酯和所述乙醇在80～85℃下搅拌反应1h，减压蒸馏，干燥，得到所述改性二氧化钛；
将所述溶剂和所述异构烷烃溶剂油在35～45℃下预热10min，将所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、所述石油树脂、所述改性松香和所述改性二氧化钛加入预热后的所述溶剂和所述烷烃溶剂油中，升温至50～60℃，混合搅拌5～7h，得到粘接效果好的万能胶。
通过采用上述技术方案，制备方法简单易操作，原料可以混合均匀。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物具有较大的内聚力和较高的粘着性，且与其他材料的相容性较佳，从而苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物混合体系的万能胶具有更高的剥离强度，另外烷烃溶剂油可提高苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在万能胶整体中的溶解度，且具有优良的亲合力和较大的内聚力，从而提高万能胶的剥离强度，进一步提高粘接强度，提高粘接效果；
2.二苯基甲烷二异氰酸酯使得改性二氧化钛在苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物混合体系的相容性提高，进一步提高剥离强度，同时使改性二氧化钛与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物发生交联反应，提高万能胶的拉伸强度；
3.本发明的制备方法简单易操作，原料可以混合均匀。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
表1为各原材料的规格及生产厂家。
表1
Figure BDA0002505534820000031
Figure BDA0002505534820000041
实施例
实施例1
步骤1：将20g丙烯酸松香加入到第一反应瓶中，在第一反应瓶中通入氮气进行保护，第一反应瓶置于160℃油浴中使丙烯酸松香熔融，然后加入26g乙二醇和0.04g三氧化二锑，油浴升温至260℃，搅拌反应3h，冷却，得到改性松香。
步骤2：将10g二氧化钛、1.25g二苯基甲烷二异氰酸酯和5.5g乙醇加入到第二反应瓶中，第二反应瓶置于85℃油浴中搅拌反应1h，反应完的混合物在50℃下减压蒸馏，烘箱干燥，得到改性二氧化钛。
步骤3：将12g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将14g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、23g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、11.8g石油树脂、13.2g改性松香和6g改性二氧化钛加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
实施例2至实施例10与实施例1的区别仅在于各组分配比不同、反应温度以及反应时间的不同。实施例2至10中各组分的质量如表2所示。
表2
Figure BDA0002505534820000051
实施例2至10中各个实施例的反应温度以及反应时间如表3所示。
表3
Figure BDA0002505534820000052
Figure BDA0002505534820000061
对比例对比例1
步骤1：将20g丙烯酸松香加入到第一反应瓶中，在第一反应瓶中通入氮气进行保护，第一反应瓶置于160℃油浴中使丙烯酸松香熔融，然后加入26g乙二醇和0.04g三氧化二锑，油浴升温至260℃，搅拌反应3h，冷却，得到改性松香。
步骤2：将10g二氧化钛、1.25g二苯基甲烷二异氰酸酯和5.5g乙醇加入到第二反应瓶中，第二反应瓶置于85℃油浴中搅拌反应1h，反应完的混合物在50℃下减压蒸馏，烘箱干燥，得到改性二氧化钛。
步骤3：将12g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将37g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、11.8g石油树脂、13.2g改性松香和6g改性二氧化钛加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例2
步骤1：将20g丙烯酸松香加入到第一反应瓶中，在第一反应瓶中通入氮气进行保护，第一反应瓶置于160℃油浴中使丙烯酸松香熔融，然后加入26g乙二醇和0.04g三氧化二锑，油浴升温至260℃，搅拌反应3h，冷却，得到改性松香。
步骤2：将10g二氧化钛、1.25g二苯基甲烷二异氰酸酯和5.5g乙醇加入到第二反应瓶中，第二反应瓶置于85℃油浴中搅拌反应1h，反应完的混合物在50℃下减压蒸馏，烘箱干燥，得到改性二氧化钛。
步骤3：将12g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将37g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、11.8g石油树脂、13.2g改性松香和6g改性二氧化钛加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例3
步骤1：将18g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将14g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、23g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物和25g石油树脂加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例4
步骤1：将10g二氧化钛、1.25g二苯基甲烷二异氰酸酯和5.5g乙醇加入到第二反应瓶中，第二反应瓶置于85℃油浴中搅拌反应1h，反应完的混合物在50℃下减压蒸馏，烘箱干燥，得到改性二氧化钛。
步骤2：将12g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将14g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、23g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、25g石油树脂和6g改性二氧化钛加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例5
步骤1：将10g二氧化钛、1.25g二苯基甲烷二异氰酸酯和5.5g乙醇加入到第二反应瓶中，第二反应瓶置于85℃油浴中搅拌反应1h，反应完的混合物在50℃下减压蒸馏，烘箱干燥，得到改性二氧化钛。
步骤2：将12g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将14g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、23g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、11.8g石油树脂、13.2g丙烯酸松香和6g改性二氧化钛加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例6
步骤1：将20g丙烯酸松香加入到第一反应瓶中，在第一反应瓶中通入氮气进行保护，第一反应瓶置于160℃油浴中使丙烯酸松香熔融，然后加入26g乙二醇和0.04g三氧化二锑，油浴升温至260℃，搅拌反应3h，冷却，得到改性松香。
步骤2：将18g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将14g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、23g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、11.8g石油树脂和13.2g改性松香加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例7
步骤1：将20g丙烯酸松香加入到第一反应瓶中，在第一反应瓶中通入氮气进行保护，第一反应瓶置于160℃油浴中使丙烯酸松香熔融，然后加入26g乙二醇和0.04g三氧化二锑，油浴升温至260℃，搅拌反应3h，冷却，得到改性松香。
步骤2：将12g乙酸乙酯和20g异构烷烃溶剂油加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将14g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、23g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、11.8g石油树脂、6g二氧化钛和13.2g改性松香加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例8
步骤1：将20g丙烯酸松香加入到第一反应瓶中，在第一反应瓶中通入氮气进行保护，第一反应瓶置于160℃油浴中使丙烯酸松香熔融，然后加入26g乙二醇和0.04g三氧化二锑，油浴升温至260℃，搅拌反应3h，冷却，得到改性松香。
步骤2：将10g二氧化钛、1.25g二苯基甲烷二异氰酸酯和5.5g乙醇加入到第二反应瓶中，第二反应瓶置于85℃油浴中搅拌反应1h，反应完的混合物在50℃下减压蒸馏，烘箱干燥，得到改性二氧化钛。
步骤3：将32g乙酸乙酯加入到第三反应瓶中，第三反应瓶置于35℃下油浴预热10min，将14g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、23g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、11.8g石油树脂、13.2g改性松香和6g改性二氧化钛加入第三反应瓶中，升温至50℃，混合搅拌5h，得到粘接效果好的万能胶。
对比例9
市售的山东常青树胶业股份有限公司生产的、型号为909的SBS胶粘剂。
性能检测试验
通过GB/T2792-2014的标准对本发明的各个实施例和对比例进行剥离强度测试，分别采用BOPP与BOPP对贴、PET与PET对贴以及PVC正面与PVC正面对贴的方式，测试贴合24小时之后以及15天之后的剥离力；通过GB7124-2008的标准对本发明的各个实施例和对比例进行拉伸强度测试，测试结果如表4所示。
表4
Figure BDA0002505534820000081
Figure BDA0002505534820000091
从表4可以看出，将实施例1-10与对比例1-9进行比较可以看出，本发明的万能胶有更高的剥离强度，因此本发明的万能胶具有优良的粘接强度。
将实施例1-2与实施例3-10进行比较可以看出，本发明的万能胶的组分在实施例1和实施例2的范围内时，剥离强度和拉伸强度均较高，因此实施例1和实施例2表示的组分范围内的万能胶具有更加优良的粘接强度。
将实施例1-10、对比例3、对比例6和对比例7进行比较可以看出，不加改性二氧化钛的对比例3和对比例6的剥离强度和拉伸强度较差，加入二氧化钛的对比例7的剥离强度得到提高、拉伸强度变化不大，而加入改性后的二氧化钛的实施例1-10的剥离强度和拉伸强度均高于对比例3、对比例6和对比例7，因此二氧化钛可以提高万能胶的剥离强度，而经过改性的二氧化钛与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物发生交联反应，既提高万能胶的剥离强度，又提高万能胶的拉伸强度，使加入改性二氧化钛后的效果更加突出，从而进一步提高万能胶的粘接强度。
将实施例1-10、对比例3、对比例4和对比例5进行比较可以看出，不加改性松香的对比例3和对比例4的剥离强度和拉伸强度较差，加入丙烯酸松香的对比例5的剥离强度、拉伸强度得到提高，而加入改性后的丙烯酸松香的实施例1-10的剥离强度和拉伸强度均高于对比例3、对比例4和对比例5，因此改性松香的加入可以提高万能胶的剥离强度，而且改性后的丙烯酸松香在万能胶中的相容性提高，并带动二氧化钛与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物发生交联反应的程度提高，使得万能胶的拉伸强度进一步提高，从而提高万能胶的粘接强度。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种粘接效果好的万能胶，其特征在于，包含以下重量百分比的原料制成：
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物：5~23%；
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物：10~36%；
增粘剂：10~40%；
烷烃溶剂油：15~50%；
溶剂：10~40%；
所述增粘剂包括石油树脂和改性松香，其中所述石油树脂和所述改性松香的重量比为1:1.14~1.36；
所述改性松香由丙烯酸松香、二元醇、酯化催化剂按重量比1：（1~1.5）：0.002反应制得。
2.根据权利要求1所述的一种粘接效果好的万能胶，其特征在于，所述酯化催化剂为三氧化二锑。
3.根据权利要求2所述的一种粘接效果好的万能胶，其特征在于，所述烷烃溶剂油为异构烷烃溶剂油。
4.根据权利要求3所述的一种粘接效果好的万能胶，其特征在于，原料还包括改性二氧化钛，所述改性二氧化钛占总量的重量百分比为5%~7%。
5.根据权利要求4所述的一种粘接效果好的万能胶，其特征在于，所述改性二氧化钛由二氧化钛、二苯基甲烷二异氰酸酯和乙醇按重量比1：（0.1~0.15）：（0.5~0.6）反应制得。
6.根据权利要求1所述的一种粘接效果好的万能胶，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯。
7.根据权利要求5所述的一种粘接效果好的万能胶，其特征在于，所述二氧化钛为锐钛型二氧化钛。
8.权利要求5所述的一种粘接效果好的万能胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在惰性气体保护下将所述丙烯酸松香加热至150~160℃熔融，加入所述二元醇和所述三氧化二锑，升温至230~260℃，搅拌反应3h，冷却，得到所述改性松香；
将所述二氧化钛、所述二苯基甲烷二异氰酸酯和所述乙醇在80~85℃下搅拌反应1h，减压蒸馏，干燥，得到所述改性二氧化钛；
将所述溶剂和所述异构烷烃溶剂油在35~45℃下预热10min，将所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、所述石油树脂、所述改性松香和所述改性二氧化钛加入预热后的所述溶剂和所述烷烃溶剂油中，升温至50~60℃，混合搅拌5~7h，得到粘接效果好的万能胶。
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