CN113072893A - 一种耐高温胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及胶带领域，尤其是一种耐高温胶带及其制备方法，其包括基材与耐高温胶层，耐高温胶层由包含以下物质制得：丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酰胺、陶瓷纤维、过硫酸铵与改性蛇纹石矿物纤维，其中改性蛇纹石矿物纤维是先将蛇纹石矿物纤维、聚四氟乙烯纤维、二丙烯酸‑1，4‑丁二醇酯、分散剂与去离子水，搅拌均匀并加热，超声后过滤并烘干，加入纳米氧化铝后混合均匀，焙烧，冷却至室温，得到改性蛇纹石矿物纤维。本申请的改性蛇纹石矿物纤维协同陶瓷纤维，提高耐高温层的耐高温效果，使得制得的耐高温胶带在200‑250℃下具有较好的稳定性与粘附性，耐高温效果较好。

Description

一种耐高温胶带及其制备方法
技术领域
本申请涉及胶带的领域，尤其是涉及一种耐高温胶带其制备方法。
背景技术
随着电子工业的发展，在加工部分电子零件中，对零件进行固定、印刷以及高温处理的过程中，需要使用胶带粘附在待粘附零件的表面，以使得加工获得合适的零件。
但是在相关技术中，发明人认为前述胶带在200℃至250℃时，耐高温效果有明显下降，导致在该温度下加工的零件的加工良品率降低，不利于生产。
发明内容
为了获得一种耐高温性能较好的胶带，本申请提供一种耐高温胶带及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种耐高温胶带，采用如下的技术方案：
一种耐高温胶带，包括基材与耐高温胶层，所述耐高温胶层由包含以下物质制得：
20-25份丙烯酸丁酯；
50-60份丙烯酸；
10-15份甲基丙烯酰胺；
1-5份陶瓷纤维；
10-20份过硫酸铵；
5-10份改性蛇纹石矿物纤维；
所述改性蛇纹石矿物纤维由下述方法制得：
步骤一：将蛇纹石矿物纤维、聚四氟乙烯纤维、二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、分散剂与去离子水，五者的重量比为1：(0.5-0.6)：(0.05-0.07)：(0.06-0.08)：(2-2.5)；搅拌均匀并加热，加热至60-70℃，超声2-3h。
步骤二：将步骤一制得的混合物过滤并烘干，得到烘干物，加入重量为烘干物的10-15％的纳米氧化铝后混合均匀，焙烧，焙烧温度为150-165℃，焙烧2-3h，冷却至室温，得到改性蛇纹石矿物纤维。
通过采用上述技术方案，在对改性蛇纹石矿物纤维改性过程中，由于添加聚四氟乙烯纤维、二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、分散剂，使得蛇纹石矿物纤维表面包裹有聚四氟乙烯纤维，然后将包裹物表面添加纳米氧化铝，由于包裹物表面具有一定的空隙，故添加纳米氧化铝后，纳米氧化铝填入空隙中，焙烧完成后，形成改性蛇纹石矿物纤维。当加入该改性蛇纹石矿物纤维后，改性蛇纹石矿物纤维协同陶瓷纤维，提高耐高温层的耐高温效果，使得制得的耐高温胶带在200-250℃下具有较好的稳定性与粘附性，耐高温效果较好。
优选的，所述改性蛇纹石矿物纤维制备中，分散剂选用月桂醇硫酸钠、聚丙烯酰胺或三乙基己基磷酸中的任意一种。
通过采用上述技术方案，采用月桂醇硫酸钠、聚丙烯酰胺或三乙基己基磷酸中的任意一种均可以获得较为均匀的改性蛇纹石矿物纤维。
优选的，所述改性蛇纹石矿物纤维与陶瓷纤维的重量比为1：(0.2-0.5)。
通过采用上述技术方案，在制备耐高温层时，当改性蛇纹石矿物纤维与陶瓷纤维的重量比为1：(0.2-0.5)时，所获得的胶带具有较好的耐高温的效果。
优选的，所述改性蛇纹石矿物纤维由下述方法制得：
步骤一：将蛇纹石矿物纤维、聚四氟乙烯纤维、二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、分散剂与去离子水，五者的重量比为1：0.55：0.07：0.06：2.5；搅拌均匀并加热，加热至70℃，超声2.5h。
步骤二：将步骤一制得的混合物过滤并烘干，得到烘干物，加入重量为烘干物的15％的纳米氧化铝后混合均匀，焙烧，焙烧温度为165℃，焙烧2.5h，冷却至室温，得到改性蛇纹石矿物纤维。
通过采用上述技术方案，在制备改性蛇纹石矿物纤维时，采用上述配比制得的改性蛇纹石矿物纤维加入耐高温层中，胶带的耐高温效果较好，除此之外，采用该参数制得的蛇纹石矿物纤维，在保证效果的同时，其制备成本较低。
优选的，所述陶瓷纤维为改性陶瓷纤维，所述改性陶瓷纤维由下述方法制得：
步骤一：焙烧，将陶瓷纤维焙烧，焙烧后冷却至室温；
步骤二：浸泡，冷却后的陶瓷纤维浸泡在质量百分比为15-20％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液中，浸泡1-2d，烘干后得到改性陶瓷纤维。
通过采用上述技术方案，当采用焙烧后浸泡以获得改性陶瓷纤维，该改性陶瓷纤维在加入耐高温层中，与其余物质混合较为均匀，且在一定程度上提高了耐高温效果。
优选的，所述改性陶瓷纤维制备时，焙烧温度为750-850℃，焙烧2-3h。
通过采用上述技术方案，当采用上述焙烧参数进行焙烧后，陶瓷纤维表面的孔隙较多，便于与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠结合，以得到改性陶瓷纤维。
优选的，所述耐高温胶层由包含以下物质制得：
22份丙烯酸丁酯；
33份丙烯酸；
10份甲基丙烯酰胺；
3份陶瓷纤维；
20份过硫酸铵；
10份改性蛇纹石矿物纤维。
通过采用上述技术方案，当采用上述配比制得的耐高温胶层，其制得的胶带具有较好的耐高温效果，可在200-250℃下具有较好的耐高温性能。
优选的，所述耐高温胶层由耐高温胶涂布制得，所述耐高温胶由下述方法制得：
步骤一：将丙烯酸丁酯、丙烯酸与甲基丙烯酰胺混合，加热至160-165℃，搅拌1.5-2.5h，制得预混料；
步骤二：将陶瓷纤维、过硫酸铵与改性蛇纹石矿物纤维混合均匀，投入步骤一制得的预混料，升温至165-175℃，搅拌1-2h，冷却至室温获得所述耐高温胶。
通过采用上述技术方案，在制备耐高温胶时，先将丙烯酸丁酯、丙烯酸与甲基丙烯酰胺混合，制得基础胶，后向基础胶中加入陶瓷纤维、过硫酸铵与改性蛇纹石矿物纤维的混合物，使得制得的耐高温胶具有较好的效果。
第二方面，本申请提供一种耐高温胶带的制备方法，采用如下的技术方案：
一种耐高温胶带的制备方法，由下述方法制得：
将基层表面涂布所述耐高温胶后烘干，烘干时间为80-120s，烘干温度为110-135℃，获得耐高温胶带。
通过采用上述技术方案，在制备耐高温胶带时，将耐高温胶涂布在基层上，烘干后得到耐高温胶带，其制备方法较为简单，制备成本较低。
优选的，所述基层为PET基层或PI基层。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.耐高温层中的改性蛇纹石矿物纤维协同陶瓷纤维，提高耐高温层的耐高温效果，使得制得的耐高温胶带在200-250℃下具有较好的稳定性与粘附性，耐高温效果较好。
2.当采用改性陶瓷纤维后，所制得的耐高温胶带的性能更佳。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下制备例与实施例的原料均为市售可得，部分原料可参考表1所示的原料。
表1：部分原料来源表
Figure BDA0002989576200000031
Figure BDA0002989576200000041
原料和/或中间体的制备例
制备例1
一种改性蛇纹石矿物纤维，由下述方法制得：
步骤一：将10kg蛇纹石矿物纤维(长度为10um)、5kg聚四氟乙烯纤维(长度为20um)、500g二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、800g月桂醇硫酸钠与20kg去离子水，搅拌均匀加热，加热至60℃，超声2h，超声频率设置为25KHz。
步骤二：过滤并烘干，加入重量为烘干物的10％的纳米氧化铝后混合均匀，焙烧，焙烧温度为150℃，焙烧2h，冷却至室温，得到改性蛇纹石矿物纤维。
制备例2
一种改性蛇纹石矿物纤维，由下述方法制得：
步骤一：将10kg蛇纹石矿物纤维(长度为15um)、6kg聚四氟乙烯纤维(长度为10um)、600g二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、700g月桂醇硫酸钠与22kg去离子水，搅拌均匀加热，加热至65℃，超声1.5h，超声频率设置为22KHz。
步骤二：过滤并烘干，加入重量为烘干物的12％的纳米氧化铝后混合均匀，焙烧，焙烧温度为160℃，焙烧3h，冷却至室温，得到改性蛇纹石矿物纤维。
制备例3
一种改性蛇纹石矿物纤维，由下述方法制得：
步骤一：将10kg蛇纹石矿物纤维(长度为20um)、5.5kg聚四氟乙烯纤维(长度为15um)、700g二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、600g月桂醇硫酸钠与25kg去离子水，搅拌均匀加热，加热至70℃，超声2.5h，超声频率设置为27KHz。
步骤二：过滤并烘干，加入重量为烘干物的15％的纳米氧化铝后混合均匀，焙烧，焙烧温度为165℃，焙烧2.5h，冷却至室温，得到改性蛇纹石矿物纤维。
制备例4
一种改性陶瓷纤维，由下述方法制得：
步骤一：焙烧，将1kg陶瓷纤维焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧2h，焙烧后冷却至室温；
步骤二：浸泡，冷却后的陶瓷纤维浸泡在质量百分比为15％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液中，浸泡1d，烘干后得到改性陶瓷纤维。
制备例5
一种改性陶瓷纤维，由下述方法制得：
步骤一：焙烧，将1kg陶瓷纤维焙烧，焙烧温度为750℃，焙烧2.5h，焙烧后冷却至室温；
步骤二：浸泡，冷却后的陶瓷纤维浸泡在质量百分比为18％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液中，浸泡2d，烘干后得到改性陶瓷纤维。
制备例6
一种改性陶瓷纤维，由下述方法制得：
步骤一：焙烧，将1kg陶瓷纤维焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧3h，焙烧后冷却至室温；
步骤二：浸泡，冷却后的陶瓷纤维浸泡在质量百分比为20％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液中，浸泡1.5d，烘干后得到改性陶瓷纤维。
实施例
实施例1
一种耐高温胶带，由下述方法制得：
使用涂布机，将PET基层表面涂布有厚度为35μm的耐高温胶，使用烘箱进行烘干，烘干时间为80s，烘干温度为120℃，获得耐高温胶带。
其中，耐高温胶由下述方法制得：
步骤一：将重量如表1所示的丙烯酸丁酯、丙烯酸与甲基丙烯酰胺混合，加热至160℃，搅拌2h，制得预混料；
步骤二：将陶瓷纤维、过硫酸铵与改性蛇纹石矿物纤维混合均匀，投入步骤一制得的预混料，升温至170℃，搅拌1h，冷却至室温获得耐高温胶。
实施例2-3与上述实施例1的区别在于耐高温胶的物料种类及用量的差异，具体参见表2。
实施例4
一种耐高温胶带，与实施例2的区别在于，采用制备例4制得的改性陶瓷纤维。
实施例5
一种耐高温胶带，与实施例2的区别在于，采用制备例5制得的改性陶瓷纤维。
实施例6
一种耐高温胶带，与实施例2的区别在于，采用制备例6制得的改性陶瓷纤维。
实施例7
一种耐高温胶带，与实施例3的区别在于，采用制备例2制得的改性蛇纹石矿物纤维。
实施例8
一种耐高温胶带，与实施例3的区别在于，采用制备例3制得的改性蛇纹石矿物纤维。
实施例9-10与上述实施例6的区别在于耐高温胶的物料种类及用量的差异，具体参见表2。
实施例11
一种耐高温胶带，与实施例1的区别在于，涂布厚度为30μm，烘干时间为120s，烘干温度为110℃；
耐高温胶制备过程中，步骤一中加热温度为170℃，搅拌1.5h，步骤二中，升温至175℃，搅拌时间为1.5h。
实施例12
一种耐高温胶带，与实施例1的区别在于，一种耐高温胶带，与实施例1的区别在于，涂布厚度为40μm，烘干时间为100s，烘干温度为135℃。
耐高温胶制备过程中，步骤一中加热温度为165℃，搅拌2.5h，步骤二中，升温至165℃，搅拌时间为2h。
实施例13
一种耐高温胶带，与实施例1的区别在于，采用PI基层。
表2：各实施例与对比例的原料表
Figure BDA0002989576200000061
Figure BDA0002989576200000071
对比例
对比例1
一种耐高温胶带，与实施例1的区别在于，未添加改性蛇纹石矿物纤维与陶瓷纤维。
对比例2
一种耐高温胶带，与实施例1的区别在于，未添加改性蛇纹石矿物纤维。
对比例3
一种耐高温胶带，与实施例3的区别在于，未添加陶瓷纤维。
对比例4
一种耐高温胶带，与实施例10的区别在于，选用未改性的蛇纹石矿物纤维替换改性蛇纹石矿物纤维。
对比例5
一种耐高温胶带，与对比例1的区别在于，选用PI基层。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1.胶带剥离力测试：采用胶带高温剥离力试验机进行剥离力测试，分别设置测试温度为25℃、250℃，测试实施例1-13以及对比例1-3所制得的耐高温胶带的常态剥离力与高温剥离力，测试数据如表3所示。
2.高温持粘力测试：采用GB/T 4851-2014所记载的方法进行高温持粘力测试，测定粘合失效时间。若粘合失效时间为1h及以上，则记为A级，若粘合失效时间为40-60min，则记为B级，若粘合失效时间为15-40min，则记为C级，若粘合失效时间为5-15min，则记为D级，若粘合失效时间为1-5min，则为记E级，若粘合失效时间为小于1min，则记为F级。测试数据如表3所示。
Figure BDA0002989576200000072
Figure BDA0002989576200000081
根据实施例1、对比例1-3并结合表3可知，当加入改性蛇纹石矿物纤维与陶瓷纤维后，所制得的耐高温胶带在高温下具有较好的粘性，且具有较为持久的粘性。当仅仅加入改性蛇纹石矿物纤维或陶瓷纤维后，所制得的耐高温胶带在高温下的粘性有所提升，且耐高温效果较好，但是相比于二者均加入所制得的耐高温胶带来说，其耐高温性能下降较多，即剥离力与持粘力均有所下降。1
根据实施例1-13与表3可知，在制备耐高温胶带时，加入改性蛇纹石矿物纤维与陶瓷纤维后，耐高温性能较好。
由实施例2与实施例4-6可知，加入改性陶瓷纤维后，胶带的耐高温性能较好。
由实施例2与实施例1、3、11-12可知，当改性蛇纹石矿物纤维与陶瓷纤维的重量比为1：(0.2-0.5)时，所制得的耐高温胶带的耐高温性能较好。
由实施例3与实施例7-8可知，采用制备例1-3所制得的改性蛇纹石矿物纤维，均可以获得耐高温性能较好的胶带。
由实施例1与实施例11-12可知，在制备耐高温胶带的过程中，调整制备参数后，对产品的性能影响较小。
由实施例1与实施例13以及对比例5可知，本方案中所制得的耐高温胶涂覆在不同的基层上，均可以提高胶带的耐高温性能，且采用PET基层所制得的耐高温胶带的耐高温性能较好。
根据实施例10、对比例4并结合表3可知，当加入普通的蛇纹石矿物纤维后，可以一定程度上增加胶带的耐高温性能，但是相比与改性蛇纹石矿物纤维来说，改性蛇纹石矿物纤维可以较好地提高胶带的耐高温性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐高温胶带，其特征在于：包括基材与耐高温胶层，所述耐高温胶层由包含以下重量份的物质制得：
20-25份 丙烯酸丁酯；
50-60份 丙烯酸；
10-15份 甲基丙烯酰胺；
1-5份 陶瓷纤维；
10-20份 过硫酸铵；
5-10份 改性蛇纹石矿物纤维；
所述改性蛇纹石矿物纤维由下述方法制得：
步骤一：将蛇纹石矿物纤维、聚四氟乙烯纤维、二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、分散剂与去离子水，五者的重量比为1：（0.5-0.6）：（0.05-0.07）：（0.06-0.08）：（2-2.5）；搅拌均匀并加热，加热至60-70℃，超声2-3h；
步骤二：将步骤一制得的混合物过滤并烘干，得到烘干物，加入重量为烘干物的10-15%的纳米氧化铝后混合均匀，焙烧，焙烧温度为150-165℃，焙烧2-3h，冷却至室温，得到改性蛇纹石矿物纤维。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于：所述改性蛇纹石矿物纤维制备中，分散剂选用月桂醇硫酸钠、聚丙烯酰胺或三乙基己基磷酸中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于：所述改性蛇纹石矿物纤维与陶瓷纤维的重量比为1：（0.2-0.5）。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于：所述陶瓷纤维为改性陶瓷纤维，所述改性陶瓷纤维由下述方法制得：
步骤一：焙烧，将陶瓷纤维焙烧，焙烧后冷却至室温；
步骤二：浸泡，冷却后的陶瓷纤维浸泡在质量百分比为15-20%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液中，浸泡1-2d，烘干后得到改性陶瓷纤维。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于：所述改性陶瓷纤维制备时，焙烧温度为750-850℃，焙烧2-3h。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温胶带，其特征在于：所述耐高温胶层由包含以下物质制得：
22份 丙烯酸丁酯；
33份 丙烯酸；
10份 甲基丙烯酰胺；
3份 陶瓷纤维；
20份 过硫酸铵；
10份 改性蛇纹石矿物纤维。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种耐高温胶带，其特征在于：所述耐高温胶层由耐高温胶涂布制得，所述耐高温胶由下述方法制得：
步骤一：将丙烯酸丁酯、丙烯酸与甲基丙烯酰胺混合，加热至160-165℃，搅拌1.5-2.5h，制得预混料；
步骤二：将陶瓷纤维、过硫酸铵与改性蛇纹石矿物纤维混合均匀，投入步骤一制得的预混料，升温至165-175℃，搅拌1-2h，冷却至室温获得所述耐高温胶。
8.一种耐高温胶带的制备方法，其特征在于：由下述方法制得：
将基层表面涂布所述耐高温胶后烘干，烘干时间为80-120s，烘干温度为110-135℃，获得耐高温胶带。
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