CN112778631A - 一种低噪音胶带上表层离型材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低噪音胶带上表层离型材料及其制备方法和应用。本发明的低噪音胶带上表层离型材料，包括如下按重量份计算的组分：聚烯烃树脂50～95份；防粘剂2～20份；相容剂0.4～10份；加工助剂0～5份；其中，所述防粘剂为甲基含氢硅油或含氢氟硅油中的一种或几种的组合；防粘剂和相容剂的重量比为2～5:1。用其制备得到的低噪音胶带在40m/s的剥离速度下的剥离声音可低至20dB。

Description

一种低噪音胶带上表层离型材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种低噪音胶带上表层离型材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着经济社会的发展，快递行业的崛起，胶带的使用量逐年递增。然而传统胶带在使用过程中，发出刺耳的噪声，严重危害着工人的身体健康。
现有市场上的低噪音胶带的生产往往通过在胶带基体上表层涂覆离型层，如中国专利CN107892883A公开了在胶带正面涂覆低黏水性压敏胶乳液，从而降低剥离强度达到减小噪音的目的，但该生产工艺复杂，粘附强度低；同时，有机溶剂的加入也对环境造成了污染。
中国专利CN102559088A公开了一种低噪音胶带的制备方法，在共挤结构的胶带上表层基体材料中加入固体有机防粘剂，从而制备出无需有机硅涂覆的低噪音胶带，但是固体防粘剂在基体材料中的相容性和分散性较差，会影响胶带的降噪音效果。
因此，需要提供一种制备工艺简单，噪音降低效果明显的低噪音胶带。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中胶带噪音降低效果不明显的缺陷，提供一种低噪音胶带上表层离型材料。本发明选用油状防粘剂与胶带基体材料进行共挤出通过控制防粘剂与相容剂的比例，使防粘剂在基体中有一定程度的析出，可以在保证胶带粘结力的同时，有效降低胶带表面的剥离力，降低胶带产生的噪音。
本发明的另一目的在于，提供所述低噪音胶带上表层离型材料的制备方法。
本发明的另一目的在于，提供所述低噪音胶带上表层离型材料在制备低噪音胶带中的应用。
本发明的另一目的在于，提供由所述低噪音胶带上表层离型材料制备得到的低噪音胶带。
本发明的另一目的在于，提供所述低噪音胶带的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种低噪音胶带上表层离型材料，包括如下按重量份计算的组分：
Figure BDA0002861882010000021
其中，所述防粘剂为甲基含氢硅油或含氢氟硅油中的一种或几种的组合；
防粘剂和相容剂的重量比为2～5:1。
现有的胶带中，通常通过在胶带基体材料表面涂覆离型层，降低剥离强度，但是生产工艺复杂且粘附强度低；也有通过固体有机防粘剂(如有机硅微粉或有机氟微粉)与胶带基体材料共挤出，来降低剥离强度，减小噪音，但是固体有机防粘剂在基体材料中的相容性和分散性变差，胶带的降噪音效果较差。
为了解决防粘剂与基体材料共挤出过程中分散性的问题，本发明选用油状防粘剂与胶带基体材料进行共挤出，同时，本发明的发明人通过大量试验研究还发现，选用胶带基体材料与防粘剂进行共挤出时，通过控制防粘剂与相容剂的比例，使防粘剂在基体中有一定程度的析出，可以在保证胶带粘结力的同时，有效降低胶带表面的剥离力，降低胶带的噪音。
进一步优选地，防粘剂和相容剂的重量比为3:1。
优选地，所述甲基含氢硅油或含氢氟硅油的含氢量为0.1～1.6wt％。
进一步优选地，所述甲基含氢硅油或含氢氟硅油的含氢量为0.45～1.58wt％。
本发明研究发现，随着甲基含氢硅油或含氢氟硅油的含氢量增加，胶带的噪音分贝逐渐减小。
通用工程塑料均可用于本发明中。优选地，所述聚烯烃树脂为聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一种或几种的组合。
优选地，所述相容剂为乙丙橡胶EPR、三元乙丙橡胶EPDM、苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS或丙烯基弹性体中的一种或几种的组合。
优选地，所述加工助剂为抗静电剂或抗氧剂中的一种或几种的组合。
优选地，所述抗静电剂为聚氧乙烯烷基胺复合物、烷基醇酰胺或单甘醇中的一种或几种的组合。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的组合。
进一步优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或几种的组合。
所述噪音胶带上表层离型材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将相容剂、防粘剂进行共混，得到混合物1；
S2.将聚烯烃树脂、加工助剂进行共混，得到混合物2；
S3.混合物1和混合物2进行共混、挤出、造粒，即得所述低噪音胶带上表层离型材料。
其中，所述挤出的温度为200～230℃。
所述低噪音胶带上表层离型材料在制备低噪音胶带中的应用也在本发明的保护范围之内。
所述低噪音胶带上表层离型材料制备得到的低噪音胶带也在本发明的保护范围之内。
所述低噪音胶带的制备方法，包括如下步骤：所述低噪音胶带上表层离型材料加入料筒1、聚烯烃树脂基体和加工助剂加入料筒2，通过共挤出制备得到。
其中，所述共挤出的温度为200～230℃。
所述料筒1与料筒2的螺杆的转速比为1:3～5。
需要说明的是，通过控制料筒1和料筒2的螺杆的转速，可以控制胶带基体层与上表层(离型材料)的厚度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明选用油状防粘剂与胶带基体材料进行共挤出通过控制防粘剂与相容剂的比例，使防粘剂在基体中有一定程度的析出，可以在保证胶带粘结力的同时，有效降低胶带表面的剥离力，降低胶带的噪音。其中，制备得到的低噪音胶带在40m/s的剥离速度下的剥离声音可低至20dB。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
本发明的实施例选用以下原料：
聚烯烃树脂1：PP，L5E89，熔指3.0g/10min(230℃，2.16kg)，购自抚顺石化；
聚烯烃树脂2：PE，LLDPE 2606G，熔指4.0g/10min(190℃，2.16kg)，购自美国陶氏；
聚烯烃树脂3：PS，123P，熔指10g/10min(200℃，5kg)，购自上海赛科石油化工有限责任公司；
防粘剂1：甲基含氢硅油，KF-99，含氢量为1.55wt％，购自日本信越；
防粘剂2：甲基含氢硅油，RH-202R-0.75，含氢量为0.7～0.8wt％,购自宁波润禾高新材料科技股份有限公司；
防粘剂3：甲基含氢硅油，RH-202R-0.5，含氢量为0.45～0.55wt％,购自宁波润禾高新材料科技股份有限公司；
防粘剂4：甲基含氢硅油，RH-202R-0.15，含氢量为0.10～0.20wt％,购自宁波润禾高新材料科技股份有限公司；
防粘剂5：含氢氟硅油，TPD-FS8016，含氢量为0.2～1wt％，购自泰普达新材料有限公司；
防粘剂6：固体有机硅微粉，LYSI-300C，购自成都思立可科技有限公司；
相容剂：三元乙丙橡胶，EPDM 1703P，购自美国埃克森；
抗静电剂：聚氧乙烯烷基胺复合物，JH-非离子型抗静电剂，购自济南市化工研究所；
抗氧剂：抗氧剂1010，购自巴斯夫(中国)有限公司；
抗氧剂：抗氧剂168，购自巴斯夫(中国)有限公司。
实施例1～13
按照表1中的配方，按照如下步骤制备低噪音胶带上表层离型材料：
S1.将相容剂、防粘剂进行共混，得到混合物1；
S2.将聚烯烃树脂、加工助剂进行共混，得到混合物2；
S3.混合物1和混合物2加入双螺杆挤出机中，在200～230℃温度下进行共混、挤出、造粒，即得所述低噪音胶带上表层离型材料。
表1各实施例各组分含量(重量份)
Figure BDA0002861882010000041
Figure BDA0002861882010000051
对比例1
本对比例与实施例3相比，不同之处在于，相容剂的添加量为8份，即防粘剂:相容剂＝1.5。
对比例2
本对比例与实施例3相比，不同之处在于，相容剂的添加量为2份，即防粘剂:相容剂＝6。
对比例3
本对比例与实施例3相比，不同之处在于，将防粘剂1替换为固体有机硅微粉。
对上述实施例和对比例制备得到的胶带上表层离型材料的噪音性能进行测试，具体测试项目及测试方法如下：
将上述实施例和对比例制备得到的胶带上表层离型材料按照如下制备方法制备成胶带：将实施例和对比例制备得到的胶带上表层离型材料投入流延机的离型层料筒1、PP和加工助剂投入流延机的基体层料筒2，离型层料筒1与基体层料筒2中螺杆的转速比为1:4，在200～230℃下共挤成膜，得到所述胶带。
1.胶带与其他物品的粘结力以胶带的剥离强度表示：按照GB/T 2792-2014标准进行测试。
2.噪音测试：具体测试步骤为，用本发明的基膜涂胶制成粘胶带，以40m/s的速度在拉伸机进行剥离测试，噪音计距样品50cm。
测试结果如表2所示。
表2实施例及对比例中制备得到的胶带的性能测试结果
Figure BDA0002861882010000061
由上述结果可以看出：
实施例1～4表明，防粘剂与相容剂的比例增大，制备得到的胶带的粘结力(剥离强度)几乎不产生影响，但噪音呈现先减小后增大的趋势，在防粘剂与相容剂的重量比为3:1时，噪音最小。
实施例3与实施例5～8的结果表明，随着防粘剂含氢量的增加，噪音呈现下降趋势，防粘剂的含氢量达到0.45wt％以后，制备得到的胶带的噪音减小趋于平缓。
实施例3与实施例9～10的结果表明，聚烯烃树脂的种类和熔指对制备得到的胶带的降噪效果影响较小。
实施例12与13的结果表明，加工助剂的添加对制备得到的胶带的降噪效果影响较小。
对比例1和2与实施例3的结果表明，防粘剂与相容剂的比例过小时，制备得到的胶带的噪音较大，这可能是因为相容剂添加量过大(对比例1)，防粘剂更多的被锁定在聚烯烃树脂中，导致制备得到的离型材料的防粘结性能下降；相容剂添加量太小(对比例2)，防粘剂从聚烯烃树脂基体中析出，影响制备得到的胶带粘结性，胶带粘结其他物品的剥离强度明显下降，失去胶带的作用。
对比例3的结果表明，选用无机粉体防粘剂的降噪音效果没有本发明的油性有机防粘剂的效果好。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低噪音胶带上表层离型材料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：
Figure FDA0002861881000000011
其中，所述防粘剂为甲基含氢硅油或含氢氟硅油中的一种或几种的组合；
防粘剂和相容剂的重量比为2～5:1。
2.根据权利要求1所述低噪音胶带上表层离型材料，其特征在于，防粘剂和相容剂的重量比为3:1。
3.根据权利要求1所述低噪音胶带上表层离型材料，其特征在于，所述甲基含氢硅油或含氢氟硅油的含氢量为0.1～1.6wt％。
4.根据权利要求1所述低噪音胶带上表层离型材料，其特征在于，所述聚烯烃树脂为聚丙烯、聚乙烯、或聚苯乙烯中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述低噪音胶带上表层离型材料，其特征在于，所述相容剂为乙丙橡胶EPR、三元乙丙橡胶EPDM、苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS或丙烯基弹性体中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述低噪音胶带上表层离型材料，其特征在于，所述加工助剂为抗静电剂或抗氧剂中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述低噪音胶带上表层离型材料，其特征在于，所述抗静电剂为聚氧乙烯烷基胺复合物、烷基醇酰胺或单甘醇中的一种或几种的组合；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的组合。
8.权利要求1～7任一项所述低噪音胶带上表层离型材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将相容剂、防粘剂进行共混，得到混合物1；
S2.将聚烯烃树脂、加工助剂进行共混，得到混合物2；
S3.混合物1和混合物2进行共混、挤出、造粒，即得所述低噪音胶带上表层离型材料。
9.权利要求1～7任一项所述低噪音胶带上表层离型材料在制备低噪音胶带中的应用。
10.一种低噪音胶带，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述低噪音胶带上表层离型材料制备得到。
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