发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种粘接性能较好、耐高低温性能较好、消音效果较好以及对轮胎具有防爆胎作用的热熔压敏胶及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种热熔压敏胶,包括如下质量份数的各组分:
在其中一个实施例中,所述橡胶增塑剂为环烷油、石蜡油和白油中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
在其中一个实施例中,所述硅烷偶联剂为胺类、环氧类、乙烯基类和丙烯酸酯类中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯-异戊二烯共聚二嵌段含量大于或等于70%。
在其中一个实施例中,所述SEBS热塑性弹性体的苯乙烯嵌段含量小于或等于20%。
在其中一个实施例中,所述热熔压敏胶还包括如下质量份数的组分:萜烯类增粘树脂15份~25份。
在其中一个实施例中,所述萜烯类增粘树脂为聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和萜烯苯酚类树脂中的至少一种。
一种热熔压敏胶的制备方法,包括以下步骤:
将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、液体聚异丁烯橡胶和抗氧剂进行混合操作,得到热熔压敏胶混合材料;
将所述热熔压敏胶混合材料加热至预定温度,在真空状态下对所述热熔压敏胶混合材料进行第一次搅拌操作,得到热熔压敏胶熔融材料;
将松香改性增粘树脂、萜烯类增粘树脂和偶联剂加入所述热熔压敏胶熔融材料中,在真空状态下对所述热熔压敏胶熔融材料进行第二次搅拌操作,得到热熔压敏胶增粘材料;及
对所述热熔压敏胶增粘材料进行降温成型处理操作,得到热熔压敏胶。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、由于本发明采用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为主体材料,不仅能够增强热熔压敏胶的初粘力,还能够提升热熔压敏胶对轮胎表面的浸润性,使热熔压敏胶快速粘接住轮胎表面。并且本发明还含有与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物相容性较好的SEBS热塑性弹性体,由于SEBS的结构对低分子物,如轮胎表面析出物,能够较好地吸附溶胀其内,通过SEBS热塑性弹性体与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的协同作用,使热熔压敏胶对轮胎的粘接性能更好,以及能够长期保持热熔压敏胶的粘接力。
2、由于本发明采用松香改性树脂作为增粘剂,松香改性树脂和其它组分协同作用,能够提供较好的初粘力和粘接力,而且由松香改性树脂制成的热熔压敏胶与使用石油树脂类增粘树脂制成的热熔压敏胶相比,对聚氨酯消音海绵的粘接更牢固持久。
3、由于松香改性树脂的软化点较高,能够有效提高热熔压敏胶的耐高温性能,防止轮胎高速行驶时轮胎发热而失粘。又由于液体聚异丁烯橡胶与其它各组分的协同作用,能够增加热熔压敏胶与轮胎表面的粘接性能,以及提升热熔压敏胶的耐低温性能,防止热熔压敏胶在低温条件下脱落。
4、由于热熔压敏胶层粘附在轮胎内壁,当轮胎受到尖锐物体刺穿时,例如,金属类的钢钉或钢针等刺穿时,热熔压敏胶层由于自身的特性,会填充于尖锐物体与轮胎破损处孔壁处,起到较好的填充自愈效果,能够更好地起到防爆效果。进一步地,由于热熔压敏胶层具有一定的厚度,其填充效果更佳,起到更好防爆自愈效果。
5、本发明热熔压敏胶用于粘接在轮胎内侧,且热熔压敏胶自身具有较强的弹性和延展性,当热熔压敏胶与消音材料复合,能够更有效地吸收轮胎在行驶过程中产生的噪音,从而具有较好的消音效果。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供一种热熔压敏胶。上述的热熔压敏胶包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物20份~35份、SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,Styrene Ethylene ButyleneStyrene)热塑性弹性体5份~15份、液体聚异丁烯橡胶10份~20份、橡胶增塑剂10份~15份、松香改性增粘树脂25份~35份、抗氧剂0.5份~1份和偶联剂0.3份~1份。
上述热熔压敏胶中,由于采用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为主体材料,不仅能够增强热熔压敏胶的初粘力,还能够提升热熔压敏胶对轮胎表面的浸润性,使热熔压敏胶快速粘接住轮胎表面。并且本发明还含有与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物相容性较好的SEBS热塑性弹性体,由于SEBS的结构对低分子物,如轮胎表面析出物,能够较好地吸附溶胀其内,通过SEBS热塑性弹性体与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的协同作用,使热熔压敏胶对轮胎的粘接性能更好,以及能够长期保持热熔压敏胶的粘接力。由于采用松香改性树脂作为增粘剂,松香改性树脂和其它组分协同作用,能够提供较好的初粘力和粘接力。由于松香改性树脂的软化点较高,能够有效提高热熔压敏胶的耐高温性能,防止轮胎高速行驶时轮胎发热而失粘。又由于液体聚异丁烯橡胶与其它各组分的协同作用,能够增加热熔压敏胶与轮胎表面的粘接性能,以及提升热熔压敏胶的耐低温性能,防止热熔压敏胶在低温条件下脱落。当热熔压敏胶与消音材料结合,并应用于轮胎承载受力部的内侧,能够有效地提升轮胎消音材料的消音效果。此外,由于热熔压敏胶层粘附在轮胎内壁,当轮胎受到尖锐物体刺穿时,例如,金属类的钢钉或钢针等刺穿时,热熔压敏胶层由于自身的特性,会填充于尖锐物体与轮胎破损处孔壁处,起到较好的填充自愈效果,能够更好地起到防爆效果。进一步地,由于热熔压敏胶层具有一定的厚度,其填充效果更佳,起到更好防爆自愈效果。尤其是将热熔压敏胶复合于聚氨酯消音海绵,并粘接至轮胎内侧,能够有效地减少在轮胎空腔内因空气共鸣引起的车轮振动及噪音声量传递,进而提高轮胎消音材料的消音效果。
为了更好地理解本发明的热熔压敏胶,以下对本发明的热熔压敏胶作进一步的解释说明,一实施方式的热熔压敏胶,包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物20份~35份、SEBS热塑性弹性体5份~15份、液体聚异丁烯橡胶10份~20份、橡胶增塑剂10份~15份、松香改性增粘树脂25份~35份、抗氧剂0.5份~1份和偶联剂0.3份~1份。
上述热熔压敏胶中,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为主体材料,不但能增强热熔压敏胶的初粘力,还能提升热熔压敏胶对轮胎表面的浸润性,使热熔压敏胶快速粘接住轮胎表面。而苯乙烯嵌段含量低的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作为橡胶改善助剂,一方面可以很好地与上述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物相容,另一方面氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的特殊结构对低分子物,譬如轮胎表面析出物等,能很好地吸附溶胀其内,通过SEBS热塑性弹性体与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的协同作用,使热熔压敏胶的粘接更牢固且更持久。此外,氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物还能够提升热熔压敏胶耐高温性能,防止轮胎高速行驶时轮胎发热产生高温而失粘。引入液体聚异丁烯橡胶橡胶,能够增加热熔压敏胶与轮胎表面的粘接性能,并且提升热熔压敏胶的耐低温性能,防止热熔压敏胶在低温下脱落。需要说明的是,液体聚异丁烯橡胶的数均分子量为900~1500,因此液体聚异丁烯橡胶的粘接性能更强,更利于与轮胎表面粘接。橡胶增塑剂的加入能够使得橡胶分子间的作用力降低,从而降低橡胶的玻璃化温度,令橡胶可塑性、流动性,便于压延、压出等成型操作,同时还能改善硫化胶的某些物理机械性能,如降低硬度和定伸应力、赋予热熔压敏胶较高的弹性和较低的生热性,以及提高热熔压敏胶的耐寒性。进一步地,橡胶增塑剂在40℃时粘度为50mPa·s至150mPa·s,粘接性能较好。松香改性树脂和萜烯类增粘树脂分别与其它组分协同作用,能够提供较好的初粘力和粘接力,而且由松香改性树脂制成的热熔压敏胶与使用石油树脂类增粘树脂制成的热熔压敏胶相比,对聚氨酯消音海绵的粘接更牢固持久。由于松香改性树脂的软化点较高,高于120℃软化点的松香改性树脂能够有效提高热熔压敏胶的耐高温性能,防止轮胎高速行驶时轮胎发热而失粘。进一步地,上述松香改性树脂由多种软化点的组分组成,其中环球法软化点为不低于120℃的组分不少于三分之二,剩余组分的环球法软化点为100℃至110℃,有效地提高了松香改性树脂的软化点,进而提高热熔压敏胶的耐高温性能。抗氧剂的加入能够延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。可以理解的是,轮胎含有填料及炭黑等无机材料,因此在轮胎上进行粘接比较困难,而偶联剂的引入能够改善在轮胎上粘接的困难性,偶联剂能够有效地键合热熔压敏胶和轮胎中含有的填料及炭黑等无机材料。
在其中一个实施例中,橡胶增塑剂为环烷油、石蜡油和白油中的至少一种。可以理解的是,橡胶增塑剂能够使得橡胶分子间的作用力降低,从而降低橡胶的玻璃化温度,令橡胶具有可塑性、流动性,便于压延、压出等成型操作,同时还能改善硫化胶的某些物理机械性能,如降低硬度和定伸应力、赋予热熔压敏胶较高的弹性和较低的生热性,以及提高热熔压敏胶的耐寒性。在本实施例中,橡胶增塑剂为环烷油、石蜡油和白油中的至少一种。需要说明的是,环烷油分别与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物有优良的兼容性,通过环烷油的加入,能够提升热熔压敏胶的可塑性和弹性。石蜡油具有低芳香烃含量和低挥发性的特点,在热熔压敏胶中加入石蜡油,由于石蜡油的低芳烃含量性,能够提高热熔压敏胶的抗氧化降解性能。而石蜡油的低挥发性则有助于防止老化收缩,并且有利于改善热熔压敏胶的不良外观,如粗糙、有气泡,进而有利于延长热熔压敏胶的使用寿命。白油具有良好的溶解性能,在热熔压敏胶的制备过程中加入白油,能够有效地增加热熔压敏胶中各组分的分散效果,从而提高热熔压敏胶的抗拉强度,使热熔压敏胶能够承受更大的应力,有利于延长热熔压敏胶的使用寿命,且热熔压敏胶粘接于轮胎,能对轮胎起到防扎防爆作用。
为了提高热熔压敏胶的抗氧化性能以及稳定性,在其中一个实施例中,抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。需要说明的是,抗氧剂的加入能够延缓或抑制苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物氧化过程的进行,从而阻止热熔压敏胶的老化并延长其使用寿命。在本实施例中,抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯是一种高分子量受阻酚类抗氧剂,将四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入至热熔压敏胶的制备过程中,能够延缓或抑制苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物氧化过程的进行,从而阻止热熔压敏胶的老化并延长其使用寿命。四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯具有低毒、无味、高抗萃取和低挥发的特性,以及较好的相容性,因此加入后对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的机械性影响较小。三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯除具有较好抗氧化效果外,还能提高苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的加工温度。进一步地,三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯具有较好的协同作用,能够大大提升热熔压敏胶的抗氧化效果。β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯除具有较好抗氧化效果外,挥发分小于0.5%,稳定性高,且β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯无污染无毒。
为了改善热熔压敏胶在轮胎粘接的困难性,并且强化提高热熔压敏胶的物理化学性能,如强度、韧性、电性能、耐水和耐腐蚀性,在其中一个实施例中,偶联剂为硅烷偶联剂。可以理解的是,轮胎含有填料及炭黑等无机材料,因此在轮胎上进行粘接比较困难,而硅烷偶联剂的引入能够改善在轮胎上粘接的困难性,硅烷偶联剂能够有效地键合热熔压敏胶和轮胎中含有的填料及炭黑等无机材料。硅烷偶联剂中含有非水解基团,即有机基团,以及可水解基团,由于这一特殊结构,硅烷偶联剂能在无机材料和有机材料的界面起作用,结合或偶联两种截然不同材料,有效地增强有机物与无机化合物之间的亲和力作用,使热熔压敏胶能够更快速方便地粘接于轮胎上。此外,硅烷偶联剂还能强化提高热熔压敏胶的物理化学性能,如强度、韧性、电性能、耐水和耐腐蚀性。
在其中一个实施例中,硅烷偶联剂为胺类、环氧类、乙烯基类和丙烯酸酯类中的至少一种。可以理解的是,不同种类的硅烷偶联剂所适合的聚合物种类也不同,胺类偶联剂含有胺基,对环氧、酚醛、三聚氰胺和聚氨酯树脂的偶联效果更显著。环氧类硅烷偶联剂含有环氧基,对环氧树脂的偶联效果更显著,环氧基还能与不饱和聚酯中的羟基反应,即含环氧基硅烷对不饱和聚酯也适用。乙烯基类偶联剂含有乙烯基,对不饱和聚酯树脂和丙烯酸树脂的偶联效果更显著。在本实施例中,硅烷偶联剂为胺类、环氧类、乙烯基类和丙烯酸酯类中的至少一种,能够有效地键合热熔压敏胶和轮胎中含有的填料及炭黑等无机材料,提高热熔压敏胶在轮胎上的粘接性能。
为了增强热熔压敏胶的粘接性能和耐低温性能,在其中一个实施例中,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯-异戊二烯共聚二嵌段含量大于或等于70%。可以理解的是,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物是热熔压敏胶的主体聚合物,主体聚合物是影响热熔压敏胶性能的主要因素,而二嵌段含量是决定苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物性能的重要因素,经检测发现,当乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯-异戊二烯共聚二嵌段含量大于或等于70%时,能够有效地增强热熔压敏胶的粘接性能和耐低温性能。进一步地,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物在190℃/5kg条件下的熔融指数为5g/10min~15g/10min,有利于提升热熔压敏胶的熔融性能,从而有利于将热熔压敏胶涂覆于吸音材料,提升轮胎消音材料的粘接性能。
为了提高SEBS与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的相容性和SEBS的耐高温性能,在其中一个实施例中,SEBS热塑性弹性体的苯乙烯嵌段含量小于或等于20%。可以理解的是,SEBS热塑性弹性体的苯乙烯嵌段含量越小,SEBS热塑性弹性体的硬度越低,越有利于SEBS热塑性弹性体与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的相容性。此外,SEBS热塑性弹性体的苯乙烯嵌段含量过高,也不利于SEBS的耐高温性能。在本实施例中,SEBS热塑性弹性体的苯乙烯嵌段含量小于或等于20%,能够有效地提高SEBS与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的相容性和SEBS的耐高温性能。
为了提高热熔压敏胶中胶粘剂体系内的相容性和粘接性能的持久性,在其中一个实施例中,热熔压敏胶还包括如下质量份数的组分:萜烯类增粘树脂15份~25份。萜烯类增粘树脂与松香改性树脂协同作用,不仅能提供较好的初粘力和粘接力,且能有效提升热熔压敏胶中胶粘剂体系内的相容性。此外,经实验检测,由萜烯类增粘树脂与松香改性树脂制成的热熔压敏胶比使用石油树脂类增粘树脂制成的热熔压敏胶对聚氨酯消音海绵的粘接更牢固持久,且比仅由松香改性树脂制成的热熔压敏胶对聚氨酯消音海绵的粘接更牢固持久。在本实施例中,萜烯类增粘树脂环球法软化点为不低于100℃,萜烯类增粘树脂和松香改性树脂协同作用能够更好地提高热熔压敏胶的耐高温性能。
进一步地,萜烯类增粘树脂为聚合萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和萜烯苯酚类树脂中的至少一种。可以理解的是,聚合萜烯树脂为强极性增粘树脂,有较好的初粘力和持粘性,且在高温和寒冷环境条件下依旧可以维持较好的理化稳定性。萜烯苯乙烯树脂是萜烯化合物,即柠檬烯与苯乙烯反应形成的共聚物树脂,与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有较好的相容性。此外,萜烯苯乙烯树脂还具有初黏性大、热稳定性优、耐酸、耐碱、耐辐射和电绝缘性好的特点。萜烯苯酚类树脂溶于芳烃、酮类和酯类溶剂,萜烯苯酚类树脂的粘接力强、内聚力大、耐热性高以及耐老化,萜烯苯酚类树脂与其它树脂材料相容性好且无毒,因此,萜烯苯酚类树脂与松香改性树脂协同作用能够更好地提高热熔压敏胶的耐高温性能。
为了更好地了解本发明热熔压敏胶,本申请还提供一种热熔压敏胶的制备方法。上述的热熔压敏胶的制备方法包括以下步骤:将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、液体聚异丁烯橡胶和抗氧剂进行混合操作,得到热熔压敏胶混合材料;将所述热熔压敏胶混合材料加热至预定温度,在真空状态下对所述热熔压敏胶混合材料进行第一次搅拌操作,得到热熔压敏胶熔融材料;将松香改性增粘树脂、萜烯类增粘树脂和偶联剂加入所述热熔压敏胶熔融材料中,在真空状态下对所述热熔压敏胶熔融材料进行第二次搅拌操作,得到热熔压敏胶增粘材料;对所述热熔压敏胶增粘材料进行降温成型处理操作,得到热熔压敏胶。
上述的热熔压敏胶的制备方法简单,易于操作,制备条件温和,且制备得到的热熔压敏胶粘接性能较好、耐高低温性能较好、消音效果较好以及对轮胎具有防爆胎作用。
为了更好地理解本发明热熔压敏胶的制备方法,以下对本发明热熔压敏胶的制备方法作进一步的解释说明,一实施方式的热熔压敏胶的制备方法,包括以下步骤:
S100,将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、SEBS热塑性弹性体、橡胶增塑剂、液体聚异丁烯橡胶和抗氧剂进行混合操作,得到热熔压敏胶混合材料。在本实施方式中,选用二嵌段含量超过70%的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为主体材料,不但能增强热熔压敏胶的初粘力,还能提升热熔压敏胶对轮胎表面的浸润性,使热熔压敏胶快速粘接住轮胎表面。而苯乙烯嵌段含量低的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作为橡胶改善助剂,一方面可以很好地与上述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物相容,另一方面氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的特殊结构对低分子物,譬如轮胎表面析出物等,能很好地吸附溶胀其内,通过SEBS热塑性弹性体与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的协同作用,使热熔压敏胶的粘接更牢固且更持久。此外,氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物还能够提升热熔压敏胶耐高温性能,防止轮胎高速行驶时轮胎发热高温而失粘。橡胶增塑剂能够使得橡胶分子间的作用力降低,从而降低橡胶的玻璃化温度,令橡胶可塑性、流动性,便于压延、压出等成型操作,同时还能改善硫化胶的某些物理机械性能,如降低硬度和定伸应力、赋予热熔压敏胶较高的弹性和较低的生热性,以及提高热熔压敏胶的耐寒性。引入液体聚异丁烯橡胶橡胶,能够增加热熔压敏胶与轮胎表面的粘接性能,并且提升热熔压敏胶的耐低温性能,防止热熔压敏胶在低温下脱落。抗氧剂的加入能够延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。进一步地,为了方便将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、橡胶增塑剂、液体聚异丁烯橡胶和抗氧剂更充分地熔融在一起,因此将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、橡胶增塑剂、液体聚异丁烯橡胶和抗氧剂进行混合操作,得到热熔型压敏胶混合材料。
S200,将热熔压敏胶混合材料加热至预定温度,在真空状态下对热熔压敏胶混合材料进行第一次搅拌操作,得到热熔压敏胶熔融材料。在本实施例中,通过将热熔压敏胶混合材料加热至预定温度,使温度达到熔点,进而使热熔压敏胶混合材料达到熔融状态。在真空状态下对热熔压敏胶混合材料进行第一次搅拌操作,一方面通过对热熔压敏胶混合材料进行搅拌,能够加快热熔压敏胶混合材料的熔融过程;另一方面在真空状态下能够避免在搅拌过程因外界的干扰而使热熔压敏胶混合材料的熔融过程受到影响。
S300,将松香改性增粘树脂、萜烯类增粘树脂和偶联剂加入热熔压敏胶熔融材料中,在真空状态下对热熔压敏胶熔融材料进行第二次搅拌操作,得到热熔压敏胶增粘材料。在本实施方式中,萜烯类增粘树脂与松香改性树脂协同作用,不仅能提供较好的初粘力和粘接力,且能有效提升热熔压敏胶中胶粘剂体系内的相容性。此外,经实验检测,由萜烯类增粘树脂与松香改性树脂制成的热熔压敏胶比使用石油树脂类增粘树脂制成的热熔压敏胶对聚氨酯消音海绵的粘接会更牢固持久。轮胎含有填料及炭黑等无机材料,因此在轮胎上进行粘接比较困难,而偶联剂的引入能够改善在轮胎上粘接的困难性,偶联剂能够有效地键合热熔压敏胶和轮胎中含有的填料及炭黑等无机材料。在真空状态下对热熔型压敏胶混合材料进行第二次搅拌操作,一方面通过对热熔型压敏胶熔融材料进行搅拌,能够加快增粘树脂及偶联剂在热熔型压敏胶混合材料中的熔融过程;另一方面在真空状态下能够避免在搅拌过程因外界的干扰而使热熔型压敏胶熔融材料的熔融过程受到影响。
S400,对热熔压敏胶增粘材料进行降温成型处理操作,得到热熔压敏胶。通过对热熔压敏胶增粘材料降温处理,得到成型的热熔压敏胶以备用。
为了使热熔压敏胶中各组分更充分地熔融在一起,提高热熔压敏胶的稳定性,在其中一个实施例中,预定温度为140℃至170℃。在本实施例中,预定温度是指热熔型压敏胶混合材料的熔融温度,经实验检测,熔融温度在140℃至170℃时,热熔压敏胶中各组分的熔融效果最佳。进一步地,热熔型压敏胶混合材料在真空状态下搅拌至全部熔融后,继续反应稳定5分钟至20分钟,以使热熔型压敏胶混合材料反应充分且状态稳定,方便后续剩余物料的加入,提高热熔压敏胶的稳定性。
为了使热熔压敏胶中各组分熔融更充分,同时加快熔融速度,缩短加热时间,在其中一个实施例中,第二次搅拌操作的搅拌时间为45分钟至60分钟。在本实施例中,第二次搅拌操作是在增粘树脂和偶联剂加入热熔型压敏胶熔融材料后,在真空状态下对热熔型压敏胶熔融材料进行的搅拌操作。可以理解的是,搅拌速度时间过短容易造成热熔压敏胶中各组分熔融不充分,而搅拌时间过长,容易引发反应物的副反应,使热熔压敏胶的性能有所下降。经实验检测,第二次搅拌操作的搅拌时间为45分钟至60分钟时,热熔压敏胶中各组分熔融效果最佳,能够有效地加快熔融速度,缩短加热时间。
实施例1
分别称取苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物200g、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物50g、环烷油10g、液体聚异丁烯橡胶100g和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯5g,将称取好的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、环烷油、液体聚异丁烯橡胶和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯一起加入容器中进行混合,然后将上述混合物倒入反应釜中进行加热,缓慢加热至140℃后开始搅拌,在真空状态下搅拌至全部物料熔融后,继续反应稳定5分钟。然后加入250g松香改性增粘树脂、100g聚合萜烯树脂、50g萜烯苯乙烯树脂和3g胺类偶联剂,并且在加入时边进行搅拌操作,在真空状态下搅拌恒定45分钟。搅拌完后对熔融好的热熔压敏胶进行降温处理,得到成型的热熔压敏胶。
实施例2
分别称取苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物350g、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物150g、石蜡油150g、液体聚异丁烯橡胶200g和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯10g,将称取好的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、石蜡油、液体聚异丁烯橡胶和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯一起加入容器中进行混合,然后将上述混合物倒入反应釜中进行加热,缓慢加热至170℃后开始搅拌,在真空状态下搅拌至全部物料熔融后,继续反应稳定20分钟。然后加入350g松香改性增粘树脂、150g聚合萜烯树脂、100g萜烯苯酚类树脂和10g环氧类偶联剂,并且在加入时边进行搅拌操作,在真空状态下搅拌恒定60分钟。搅拌完后对熔融好的热熔压敏胶进行降温处理,得到成型的热熔压敏胶。
实施例3
分别称取苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物300g、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物100g、白油125g、液体聚异丁烯橡胶200g和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯8g,将称取好的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、白油、液体聚异丁烯橡胶和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯一起加入容器中进行混合,然后将上述混合物倒入反应釜中进行加热,缓慢加热至150℃后开始搅拌,在真空状态下搅拌至全部物料熔融后,继续反应稳定15分钟。然后加入300g松香改性增粘树脂、100g萜烯苯乙烯树脂、100g萜烯苯酚类树脂和5g乙烯基类偶联剂,并且在加入时边进行搅拌操作,在真空状态下搅拌恒定50分钟。搅拌完后对熔融好的热熔压敏胶进行降温处理,得到成型的热熔压敏胶。
实施例4
分别称取苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物327g、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物116g、环烷油106g、白油75g、液体聚异丁烯橡胶154g、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯5g和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯4g,将称取好的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、环烷油、白油、液体聚异丁烯橡胶、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯一起加入容器中进行混合,然后将上述混合物倒入反应釜中进行加热,缓慢加热至148℃后开始搅拌,在真空状态下搅拌至全部物料熔融后,继续反应稳定17分钟。然后加入305g松香改性增粘树脂、62g聚合萜烯树脂、75g萜烯苯乙烯树脂、75g萜烯苯酚类树脂和5g乙烯基类偶联剂,并且在加入时边进行搅拌操作,在真空状态下搅拌恒定56分钟。搅拌完后对熔融好的热熔压敏胶进行降温处理,得到成型的热熔压敏胶。
实施例5
分别称取苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物310g、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物115g、白油120g、液体聚异丁烯橡胶195g和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯7g,将称取好的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、白油、液体聚异丁烯橡胶和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯一起加入容器中进行混合,然后将上述混合物倒入反应釜中进行加热,缓慢加热至145℃后开始搅拌,在真空状态下搅拌至全部物料熔融后,继续反应稳定16分钟。然后加入311g松香改性增粘树脂、105g萜烯苯乙烯树脂、103g萜烯苯酚类树脂和6g乙烯基类偶联剂,并且在加入时边进行搅拌操作,在真空状态下搅拌恒定52分钟。搅拌完后对熔融好的热熔压敏胶进行降温处理,得到成型的热熔压敏胶
下面以实验结果来说明实施例1至实施例5的应用情况:
表1
根据表1的结果可知,实施例1至实施例5的热熔压敏胶在热老化后的剥离强度与未经处理时的剥离强度相差较小,且剥离时海绵撕破而没有破坏热熔压敏胶基材,说明本发明热熔压敏胶的耐高温性能较好及粘接性能较牢固;实施例1至实施例5的热熔压敏胶在-25℃剥离时,海绵撕破而没有破坏热熔压敏胶基材,说明本发明热熔压敏胶的耐低温性能较好及粘接性能较牢固;实施例1至实施例5的热熔压敏胶自粘面在80℃条件下,2h不流淌,说明本发明热熔压敏胶的自粘面耐热性较好。因此,说明本发明热熔压敏胶对轮胎和消音材料粘接性能较好、耐高低温性能较好和粘接牢固持久。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、由于本发明采用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为主体材料,不仅能够增强热熔压敏胶的初粘力,还能够提升热熔压敏胶对轮胎表面的浸润性,使热熔压敏胶快速粘接住轮胎表面。并且本发明还含有与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物相容性较好的SEBS热塑性弹性体,由于SEBS的结构对低分子物,如轮胎表面析出物,能够较好地吸附溶胀其内,通过SEBS热塑性弹性体与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的协同作用,使热熔压敏胶对轮胎的粘接性能更好,以及能够长期保持热熔压敏胶的粘接力。
2、由于本发明采用松香改性树脂作为增粘剂,松香改性树脂和其它组分协同作用,能够提供较好的初粘力和粘接力,而且由松香改性树脂制成的热熔压敏胶与使用石油树脂类增粘树脂制成的热熔压敏胶相比,对聚氨酯消音海绵的粘接更牢固持久。
3、由于松香改性树脂的软化点较高,能够有效提高热熔压敏胶的耐高温性能,防止轮胎高速行驶时轮胎发热而失粘。又由于液体聚异丁烯橡胶与其它各组分的协同作用,能够增加热熔压敏胶与轮胎表面的粘接性能,以及提升热熔压敏胶的耐低温性能,防止热熔压敏胶在低温条件下脱落。
4、由于本发明热熔压敏胶在高温条件下不流动,且在低温条件下也不脆化,即热熔压敏胶自身具有较强的弹性和延展性,使热熔压敏胶受到破损后也能快速自愈,进而能够对轮胎起到防扎防爆作用。
5、本发明热熔压敏胶用于粘接在轮胎内侧,且热熔压敏胶自身具有较强的弹性和延展性,能够有效地吸收轮胎在行驶过程中产生的振动,从而具有较好的减振消音效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。