CN113278393A - 一种耐热型pp热熔胶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

目前市场上可用于粘结PP塑料的胶黏剂主要是溶剂型胶黏剂，但其粘结强度较小，且耐热性、稳定性比较差。本发明实施例涉及一种耐热型PP热熔胶及其制备方法和应用，该耐热型PP热熔胶包括以下重量份数的原料组分：SIS热塑性弹性体30‑50份，环烷油6‑20份，增粘树脂35‑60份，附着力促进剂1‑6份，抗氧化剂1‑3份。该耐热型PP热熔胶能应用于聚丙烯(PP)材料的粘结，并且对PP材料有良好的粘结强度和良好的光热稳定性。

Description

一种耐热型PP热熔胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于热熔胶领域，涉及一种用于聚丙烯(PP)塑料的热熔胶，具体地涉及一种耐热型PP热熔胶及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯(PP)塑料由于具有密度低、易成型、价格低廉、综合性能好等诸多优点已经成为应用比较广泛的塑料。然而，由于PP的表面张力相对较低，相对分子质量较小，结构不规整，内聚力较低，而且结晶度高和存在弱的界面层等原因，导致非极性高分子材料PP难粘结，致使PP塑料的应用范围受到限制。目前市场上可用于粘结PP塑料的胶黏剂比较少，且主要是溶剂型胶黏剂，尽管溶剂型胶黏剂对PP塑料具有一定粘结力，但其粘结强度较小，而且耐热性比较差，过半个月左右就会出现胶层发脆，导致粘结失效。此外，溶剂型胶黏剂由于溶剂的挥发，也会对环境造成破坏，对作业人员和使用人员的身心健康造成损害。
在公开号为CN109439240A的中国发明专利申请中公开了一种耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：1.制备接枝聚丙烯；2.制备氨基酸改性接枝聚丙烯；3.将正硅酸乙酯和甲基丙烯酸-β-羟丙酯，反应完全，然后加入去离子水，盐酸和乙醇进行水解，然后通过氮气加入过氧化苯甲酰，甲基丙烯酸甲酯和乙酸乙酯，冷凝回流反应，得到杂化溶胶，再进行陈化，烘干，得到杂化复合材料；4.将步骤2得到的氨基酸改性接枝聚丙烯和抗氧化剂混合后，加入密炼机中混合，然后加入萜烯酚醛树脂和步骤3制备的杂化复合材料，加热至萜烯酚醛树脂树脂完全熔融后，加入聚乙烯蜡和环烷油，混合均匀后排料，包装，得到耐热型聚烯烃热熔胶。上述技术方案中制备得到的耐热型PP热熔胶，需要两次接枝制备原料和多次反应合成，接枝工艺繁杂，生产工艺步骤多，对设备和生产都要求严格，不利于工业化生产，而且制作的成本亦较高。因此，有必要研发一种对聚丙烯材料粘结强度大，耐热性好，生产工艺简单的环保热熔胶。
发明内容
有鉴于此，根据本发明的实施例提出一种耐热型PP热熔胶，使其能应用于聚丙烯(PP)材料的粘结，并且对PP材料有良好的粘结强度和良好的耐热性。
本发明采用的技术方案是：一种耐热型PP热熔胶，按重量份数计，包括以下原料组分：
Figure BDA0003006201130000011
Figure BDA0003006201130000021
在本发明一些实施例中，所述耐热型PP热熔胶，按重量份数计，包括以下原料组分：SIS热塑性弹性体35-45份；环烷油9-15份；增粘树脂40-55份；附着力促进剂2-4份；抗氧化剂1-2份。
SIS(苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯三元嵌段共聚物)热塑性弹性体的模量低，容易产生粘性，熔融指数和熔融粘度低，具有热塑性、高弹性，制得产品的柔韧性好、粘性强，而且SIS与增粘树脂相容性好，能与许多增粘剂和增塑剂缔合而获得性能良好的胶黏剂。
根据本发明实施例，所述SIS热塑性弹性体的苯乙烯/橡胶比(嵌段比，S/I)为15/85-30/70；拉伸强度在10.0-21.5Mpa之间；断裂伸长率为1000％-1300％；邵氏硬度(10秒)为32-75A；熔触流动指数为6-16g/10min；溶液粘度(25℃)为300-1600cps；双嵌段含量(SI)介于0-20％之间。在本文中，当用于SIS热塑性弹性体时，溶液粘度是指将SIS热塑性弹性体配制为25％(质量分数)甲苯溶液，在25℃下测定的粘度。
在本发明的一些实施例中，所述SIS热塑性弹性体包括中国石油化工股份有限公司巴陵分公司(巴陵石化)的SIS1105、SIS1106和SIS1209，以及美国科腾聚合物公司的D1165 PT和D1161 JSP中的至少一种。
在本发明一些具体实施例中，所述SIS热塑性弹性体的苯乙烯/橡胶比(嵌段比，S/I)为15/85-30/70；拉伸强度在20.5-20.7Mpa之间；断裂伸长率为1000％-1200％；邵氏硬度(10秒)为35-54A；熔触流动指数为6-12g/10min；溶液粘度(25℃)为340-1430cps；双嵌段含量(SI)介于16-20％之间。
在一些实施例中，所述SIS热塑性弹性体选用巴陵石化SIS1106和美国科腾D1165PT中的一种或其两种的组合。巴陵石化SIS1106的熔触流动指数为6-12g/10min，在熔融状态下其流动性好，粘度小；拉伸强度为20.5Mpa，断裂伸长率为1000％，邵氏硬度≥35，加入其制得的热熔胶弹性好。美国科腾D1165 PT具有良好的耐热性、耐老化性、耐黄变性，其25％甲苯溶液粘度在25℃下为340cps，熔融粘度相对较小，制得的胶黏剂对材料具有优异的渗透力和浸润性；其拉伸强度为20.68Mpa，断裂伸长率为1200％，使热熔胶的胶层内聚力强，能够很好地粘附在PP塑料材质表面。在本发明一些具体实施例中，将巴陵石化SIS1106和美国科腾D1165 PT热塑性弹性体组合使用，两者具有良好相容性，且性能互补，组合热塑性弹性体兼具两者的综合优点。
根据本发明实施例，所述环烷油的倾点介于-30至-15℃之间；闪点介于185-220℃之间；密度(20℃)为880-920kg/m3；粘重常数(VGC)为0.835-0.850；折光率(20℃)为1.48-1.50；苯胺点为90-110℃；碳型分析中CN大于40质量％。
在本发明的一些实施例中，所述环烷油包括KN4006、KN4008、KN4010和KN4012中的至少一种。KN40系列环烷油采用高压三段加氢工艺生产得到，其具有高环烷烃含量；同时稠环芳烃含量极低，CA值几乎为0：二甲亚佩抽提物含量远小于3％，不需进行致癌倾向标识，对人体健康和环境无害。KN40系列环烷油的蒸发损失较低，充油和加工过程中挥发性小，同样保证了操作人员的健康和生产的安全。
在本发明的一些实施例中，所述环烷油的CN大于50质量％。在一些实施例中，所述环烷油选用KN4006和KN4010中的一种或其两种的组合，KN4006和KN4010环烷油无色、无味，紫外吸光度小，光、热安定性好；不含任何降凝剂、倾点低；环烷烃含量高，碳型结构CN大于50％，可大比例地充入本发明实施例所选用的SIS热塑性弹性体中，在一些实施例中可填充达50％以上，在充油过程中具有良好的乳化性能。
根据本发明实施例，所述增粘树脂包括C5加氢石油树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、单体树脂、C9加氢石油树脂、C5/C9加氢石油树脂和萜烯树脂中的至少一种。在一些实施例中，所述增粘树脂选自C5加氢石油树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、单体树脂、萜烯树脂中的一种或多种的组合。
根据本发明实施例，所述附着力促进剂为氯化聚丙烯(CPP)。氯化聚丙烯与聚丙烯具有相同的分子主链，根据相似相容原理，当其涂覆于聚丙烯塑料表面时，二者的分子链段通过分子运动，互相扩散，从而获得对聚丙烯材料一定的附着力。在本发明一些实施例中，所述氯化聚丙烯的氯化度为20-40％，熔点<150℃。
在本发明一些实施例中，所述抗氧剂选自抗氧剂BHT264、抗氧剂168和抗氧剂1010中的至少一种。在一些实施例中，所述抗氧剂选自抗氧剂BHT264和抗氧剂1010中的一种或两种的组合。
本发明实施例还提供了一种耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将环烷油加热，再加入附着力促进剂，混合，加热；
加入SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂，混合，得到初料；
将所得初料加入挤出机，经熔融塑化、挤出造粒，得到本发明耐热型PP热熔胶。
在本发明一些实施例中，将环烷油加热至100-130℃。在本发明一些实施例中，加入附着力促进剂后，加热至170-190℃。
在一些实施例中，上述耐热型PP热熔胶的制备方法，还包括以下步骤：在所述熔融塑化、挤出造粒之后，进行真空干燥。
在一些具体实施例中，本发明实施例的耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将环烷油加入反应罐内进行加热，再将附着力促进剂加入反应罐，混合，加热；
将SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂加入反应罐，混合，得到初料；
将所得初料加入挤出机，经熔融塑化，挤出造粒，真空干燥，得到所述耐热型PP热熔胶。
本发明实施例还提供了上述耐热型PP热熔胶在用于粘结聚丙烯(PP)材料中的应用。本发明实施例的热熔胶对非极性高分子材料PP具有优异的附着力，由此扩大了PP塑料的应用范围。所述耐热型PP热熔胶能够很好地应用于PP材料的粘结，例如可以应用于汽车内饰、LED灯具以及玩具等PP材质物品的粘接。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明实施例的耐热性PP热熔胶通过使用耐候性热塑性弹性体、高性能环烷油和增粘树脂，使其整体性能得到改良，该PP热熔胶具有优异的剪切强度、优良的耐温性、耐候性和稳定性。
(2)通过加入本发明实施例所选的附着力促进剂，提高热熔胶对非极性高分子材料PP的附着力，解决了PP材料难以粘结的问题，对PP材料的粘结有优异的附着效果，从而为扩大PP材料的使用提供了可行性方法。
(3)本发明实施例所制得的胶黏剂为热熔胶的形式，相比于溶剂型胶黏剂的挥发性更低，更为环保，而且本发明实施例制备工艺简单，原料和工艺成本适中，可以降低PP胶黏剂的生产成本并实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
聚丙烯(PP)塑料现已成为应用比较广泛的塑料，但由于PP的表面张力相对较低，相对分子质量较小，结构不规整，内聚力较低，而且结晶度高和存在弱的界面层等原因，导致非极性高分子材料PP难粘结，致使PP塑料的应用范围受到限制。目前市场上可用于粘结PP塑料的胶黏剂产品主要是溶剂型胶黏剂，然而其粘结强度仍然较小并具有挥发性，更重要的是其耐热性比较差，一段时间后容易出现胶层发脆等现象。因此，研发一种对聚丙烯材料粘结强度大，耐热性好，且生产工艺简单的环保热熔胶成为了本领域技术人员的重点。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种对PP材料有良好的粘结强度，并且具有良好耐热性和耐候性的耐热型PP热熔胶。根据本发明实施例，所述耐热型PP热熔胶，按重量份数计，包括以下原料组分：SIS热塑性弹性体30-50份；环烷油6-20份；增粘树脂35-60份；附着力促进剂1-6份；抗氧剂1-3份。
在一些实施例中，所述耐热型PP热熔胶，按重量份数计，包括以下原料组分：SIS热塑性弹性体35-45份；环烷油9-15份；增粘树脂40-55份；附着力促进剂2-4份；抗氧剂1-2份。
SIS热塑性弹性体的模量低，容易产生粘性，熔融指数和熔融粘度低，具有热塑性、高弹性等特点，采用SIS制得本发明实施例的PP热熔胶的柔软度佳、粘力强，而且SIS与增粘树脂相容性好，能与许多增粘剂和增塑剂缔合而获得性能良好的胶黏剂。
在一些实施例中，所述SIS热塑性弹性体的苯乙烯/橡胶比(嵌段比，S/I)为15/85-30/70；拉伸强度在10.0-21.5Mpa之间；断裂伸长率为1000％-1300％；邵氏硬度(10秒)为32-75A；熔触流动指数为8-16g/10min；溶液粘度(25℃)为300-1600cps；双嵌段含量(SI)介于0-20％之间。在本文中，当用于SIS热塑性弹性体时，溶液粘度是指将SIS热塑性弹性体配制为25％(质量分数)甲苯溶液，在25℃下测定的粘度。
在一些实施例中，所述SIS热塑性弹性体选用中国石油化工股份有限公司巴陵分公司(巴陵石化)的SIS1105、SIS1106和SIS1209，以及美国科腾聚合物公司的D1165 PT和D1161 JSP中的至少一种。上述SIS热塑性弹性体的性能如下表1所示。
表1
Figure BDA0003006201130000051
在一些具体实施例中，所述SIS热塑性弹性体的苯乙烯/橡胶比(嵌段比，S/I)为15/85-30/70；拉伸强度在20.5-20.7Mpa之间；断裂伸长率为1000％-1200％；邵氏硬度(10秒)为35-54A；熔触流动指数为6-12g/10min；溶液粘度(25℃)为340-1430cps；双嵌段含量(SI)介于16-20％之间。
在一些更具体的实施例中，所述SIS热塑性弹性体选自具有以下性能的SIS热塑性弹性体中的一种或两种的组合：1)SIS热塑性弹性体的苯乙烯/橡胶比(嵌段比，S/I)为15/85；拉伸强度为20.5Mpa；断裂伸长率为1000％；邵氏硬度(10秒)≥35A；熔触流动指数为6-12g/10min；溶液粘度(25℃)为1430cps；双嵌段含量(SI)为16％；和2)SIS热塑性弹性体的苯乙烯/橡胶比(嵌段比，S/I)为30/70；拉伸强度为3000psi；断裂伸长率为1200％；邵氏硬度(10秒)为54A；熔触流动指数为8g/10min；溶液粘度(25℃)为340cps；双嵌段含量(SI)为20％。
在一些实施例中，所述SIS热塑性弹性体选用巴陵石化SIS1106和美国科腾D1165PT中的一种或其两种的组合。巴陵石化SIS1106的熔触流动指数为6-12g/10min，在熔融状态下其流动性好，粘度小；拉伸强度为20.5Mpa，断裂伸长率为1000％，邵氏硬度≥35，加入其制得的热熔胶弹性好。美国科腾D1165 PT具有良好的耐热性、耐老化性、耐黄变性，其25％甲苯溶液粘度在25℃下为340cps，熔融粘度相对较小，制得的胶黏剂对材料具有优异的渗透力和浸润性；其拉伸强度为20.68Mpa，断裂伸长率为1200％，使热熔胶的胶层内聚力强，能够很好地粘附在PP塑料材质表面。在本发明一些具体实施例中，将巴陵石化SIS1106和美国科腾D1165 PT热塑性弹性体组合使用，两者具有良好相容性，且性能互补，组合热塑性弹性体兼具两者的综合优点。
根据本发明实施例，所述环烷油的倾点介于-30至-15℃之间；闪点介于185-220℃之间；密度(20℃)为880-920kg/m3；粘重常数(VGC)为0.835-0.850；折光率(20℃)为1.48-1.50；苯胺点为90-110℃；碳型分析中CN大于40质量％。在本发明实施例热熔胶的制备过程中，在热熔胶体系中加入环烷油有助于降低熔融粘度，有利于其他原料组分的分散，加快体系混合物的熔融速度。
在一些实施例中，所述环烷油选用KN4006、KN4008、KN4010和KN4012中的至少一种。KN40系列环烷油采用高压三段加氢工艺生产得到，其具有高环烷烃含量；同时稠环芳烃含量极低，CA值几乎为0：二甲亚佩抽提物含量远小于3％，不需进行致癌倾向标识，对人体健康和环境无害。KN40系列环烷油的蒸发损失较低，充油和加工过程中挥发性小，同样保证了操作人员的健康和生产的安全。
由于KN40系列环烷油具有在低温下，粘度高、倾点低的优异性能，将其填充到本发明实施例所选用的SIS热塑性弹性体中能够很好地增强SIS的物理性能和耐寒性。由于KN40系列环烷油的芳烃含量极低，抗氧化性和抗褪色性能好，具有优良的光、热稳定性；氮、硫、氧等极性杂环化合物含量低，同样有效地避免了这些极性物质引起的褪色、老化和在日光照射下聚合物龟裂的情况。在碳型结构分析中，KN40系列环烷油CN值大于40％，因其较高的环烷烃含量使其与SIS热塑性弹性体具有良好的相容性，能够大比例填充，而且适量填充的SIS即使经过长时间的使用也不会出现渗油现象。
在一些实施例中，所述环烷油的CN大于50质量％。在一些实施例中，所述环烷油选用KN4006和KN4010中的一种或其两种的组合，KN4006和KN4010环烷油无色、无味，紫外吸光度小，光、热安定性好；不含任何降凝剂、倾点低；环烷烃含量高，碳型结构CN大于50％，可大比例地充入本发明实施例所选用的SIS热塑性弹性体中，在一些实施例中可填充达50％以上，在充油过程中具有良好的乳化性能。环烷油KN4006和KN4010的性能如下表2所示。优选地，所述环烷油为克拉玛依KN4010环烷油。
表2
Figure BDA0003006201130000071
在本发明一些实施例中，所述增粘树脂选自C5加氢石油树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、单体树脂、C9加氢石油树脂、C5/C9加氢石油树脂和萜烯树脂中的至少一种。在一些实施例中，所述增粘树脂选自C5加氢石油树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、单体树脂、萜烯树脂中的一种或多种的组合。
在本发明一些实施例中，所述附着力促进剂为氯化聚丙烯(CPP)。氯化聚丙烯与聚丙烯具有相同的分子主链，根据相似相容原理，当其涂覆于聚丙烯塑料表面时，二者的分子链段通过分子运动，互相扩散，从而获得对聚丙烯材料一定的附着力。在一些实施例中，所述氯化聚丙烯的氯化度为20-40％，熔点<150℃。优选地，所述氯化聚丙烯的氯化度为约32％，此时CPP的熔点较低。
加热热熔胶熔融的过程，如果加热时间太长容易产生热氧化，通过加入抗氧剂就可以减少熔融过程中的氧化，而且还能减缓以后粘结胶层氧化老化的速度。在本发明一些实施例中，所述抗氧剂选自抗氧剂BHT264、抗氧剂168和抗氧剂1010中的至少一种。在一些实施例中，所述抗氧剂选自抗氧剂BHT264和抗氧剂1010中的一种或两种的组合。
本发明实施例还提供了上述耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将环烷油加热，再加入附着力促进剂，混合，加热；
步骤二、加入SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧化剂，混合，得到初料；
步骤三、将所得初料加入挤出机，经熔融塑化、挤出造粒，得到本发明耐热型PP热熔胶。
环烷油在本发明实施例热熔胶体系中有降低熔融粘度的效果，在步骤一中先加入环烷油可以使环烷油先预热，有利于其他加入原料组分的分散，加快体系混合物的熔融速度。
氯化聚丙烯(CPP)在本发明实施例热熔胶体系中作为附着力促进剂，可提高所制得胶黏剂对PP材料的附着力，从而提高对PP基料的粘结力。氯化聚丙烯的熔点较高，而且熔融所需的加热时间较长，在加入环烷油后可以利用已经预热的环烷油加快氯化聚丙烯的熔融速度。此外，在SIS热塑性弹性体、抗氧剂前加入氯化聚丙烯，有利于防止氯化聚丙烯与SIS热塑性弹性体、抗氧剂结块，缩短熔融所需的时间。
在一些实施例中，上述耐热型PP热熔胶的制备方法，还包括以下步骤：在所述熔融塑化、挤出造粒之后，进行真空干燥。
在一些具体实施例中，本发明实施例的耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将配方重量的环烷油加入反应罐内，加热至100-130℃，再将配方重量的附着力促进剂加入反应罐，混合，加热至170-190℃；
将配方重量的SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂同时或依次加入反应罐，混合，得到初料；
将所得初料加入双螺杆挤出机中，经熔融塑化，挤出造粒，真空干燥，得到所述耐热型PP热熔胶。
实施例1
本实施例耐热型PP热熔胶，包括以下重量份的原料组分：
SIS热塑性弹性体36份、环烷油9份、增粘树脂51份、附着力促进剂3份、抗氧剂1份。
其中，SIS热塑性弹性体包括SIS1106 20份与D1165 PT 16份；
环烷油选用克拉玛依KN4010环烷油；
增粘树脂包括C5加氢石油树脂17份、聚α-甲基苯乙烯树脂9份、单体树脂18份、萜烯树脂7份；
附着力促进剂为氯化聚丙烯；
抗氧剂包括抗氧剂1010 1份。
本实施例耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将环烷油加入反应罐内，加热至110℃，再将附着力促进剂加入反应罐，搅拌均匀，加热至185℃；
依次将SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂加入反应罐，搅拌均匀，得到初料；
将所得初料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，挤出的混合物料经冷却、造粒，再将造粒获得的粒料经过真空干燥去除水分后得到实施例1耐热性PP热熔胶。
实施例2
本实施例耐热型PP热熔胶，包括以下重量份的原料组分：
SIS热塑性弹性体38份、环烷油9份、增粘树脂48份、附着力促进剂3份、抗氧剂2份。
其中，SIS热塑性弹性体包括SIS1106 18份与D1165 PT 20份；
环烷油选用克拉玛依KN4010环烷油；
增粘树脂包括C5加氢石油树脂14份、聚α-甲基苯乙烯树脂9份、单体树脂18份、萜烯树脂7份；
附着力促进剂为氯化聚丙烯；
抗氧剂包括抗氧剂1010 1份和抗氧剂BHT264 1份。
本实施例耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将环烷油加入反应罐内，加热至115℃，再将附着力促进剂加入反应罐，搅拌均匀，加热至185℃；
依次将SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂加入反应罐，搅拌均匀，得到初料；
将所得初料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，挤出的混合物料经冷却、造粒，再将造粒获得的粒料经过真空干燥去除水分后得到实施例2耐热性PP热熔胶。
实施例3
本实施例耐热型PP热熔胶，包括以下重量份的原料组分：
SIS热塑性弹性体40份、环烷油10份、增粘树脂46份、附着力促进剂2份、抗氧剂2份。
其中，SIS热塑性弹性体选用D1165 PT；
环烷油选用克拉玛依KN4010环烷油；
增粘树脂包括C5加氢石油树脂30份、聚α-甲基苯乙烯树脂8份、萜烯树脂8份；
附着力促进剂为氯化聚丙烯；
抗氧剂包括抗氧剂1010 1份和抗氧剂BHT264 1份。
本实施例耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将环烷油加入反应罐内，加热至120℃，再将附着力促进剂加入反应罐，搅拌均匀，加热至180℃；
依次将SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂加入反应罐，搅拌均匀，得到初料；
将所得初料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，挤出的混合物料经冷却、造粒，再将造粒获得的粒料经过真空干燥去除水分后得到实施例3耐热性PP热熔胶。
实施例4
本实施例耐热型PP热熔胶，包括以下重量份的原料组分：
SIS热塑性弹性体38份、环烷油10份、增粘树脂48份、附着力促进剂3份、抗氧剂1份。
其中，SIS热塑性弹性体包括SIS1106 14份与D1165 PT 24份；
环烷油选用克拉玛依KN4010环烷油；
增粘树脂包括C5加氢石油树脂16份、聚α-甲基苯乙烯树脂8份、单体树脂18份、萜烯树脂6份；
附着力促进剂为氯化聚丙烯；
抗氧剂选用抗氧剂BHT264。
本实施例耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将环烷油加入反应罐内，加热至130℃，再将附着力促进剂加入反应罐，搅拌均匀，加热至190℃；
依次将SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂加入反应罐，搅拌均匀，得到初料；
将所得初料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，挤出的混合物料经冷却、造粒，再将造粒获得的粒料经过真空干燥去除水分后得到实施例4耐热性PP热熔胶。
实施例5
本实施例耐热型PP热熔胶，包括以下重量份的原料组分：
SIS热塑性弹性体40份、环烷油10份、增粘树脂45份、附着力促进剂3份、抗氧剂2份。
其中，SIS热塑性弹性体包括SIS1106 18份与D1165 PT 22份；
环烷油选用克拉玛依KN4010环烷油；
增粘树脂包括C5加氢石油树脂20份、聚α-甲基苯乙烯树脂7份、单体树脂18份；
附着力促进剂为氯化聚丙烯；
抗氧剂包括抗氧剂1010 1份和抗氧剂BHT264 1份。
本实施例耐热型PP热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将环烷油加入反应罐内，加热至125℃，再将附着力促进剂加入反应罐，搅拌均匀，加热至180℃；
依次将SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧剂加入反应罐，搅拌均匀，得到初料；
将所得初料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，挤出的混合物料经冷却、造粒，再将造粒获得的粒料经过真空干燥去除水分后得到实施例5耐热性PP热熔胶。
实施例1-5耐热性PP热熔胶的原料组分重量份数如表3所示。
表3
Figure BDA0003006201130000111
对比例1
本对比例热熔胶，用SBS热塑性弹性体代替实施例1中的部分SIS热塑性弹性体，包括以下重量份的原料组分：
SIS热塑性弹性体20份、SBS热塑性弹性体16份、环烷油9份、增粘树脂48份、附着力促进剂3份、抗氧剂2份。
其中，SIS热塑性弹性体为SIS1106，SBS热塑性弹性体为巴陵石化SBS1201；其余各原料组分类似实施例1。
对比例1热熔胶的制备方法，类似于实施例1制备方法，在加入SIS热塑性弹性体同时加入SBS热塑性弹性体，得到对比例1热熔胶。
虽然SIS与SBS均为苯乙烯类热塑性弹性体，两者具有相似的应用领域，然而由于SIS相对于SBS具有特殊的流变性能，完全采用SIS热塑性弹性体制得的热熔胶熔融粘度比添加SBS热塑性弹性体的热熔胶的粘度小，有利于提高生产效率。SIS与其他原料组分的相容性也要优于SBS，使得制备工艺更简便；在抗老化性能上，添加SBS的胶黏剂在使用6个月或更长时间后初粘力丧失殆尽，而完全采用SIS的胶黏剂变化不大；在应用热熔胶的过程中，含SBS胶黏剂渗油现象较严重，较快失去粘接性能，而SIS胶黏剂无此现象，产品质量档次高，保质期更长。对比例1与本发明实施例的其他性能比较请见下文测试例。
对比例2
本对比例热熔胶，在实施例2的基础上加入聚异丁烯，包括以下重量份的原料组分：
SIS热塑性弹性体38份、环烷油9份、增粘树脂48份、附着力促进剂3份、抗氧剂2份、聚异丁烯3份。
其中，聚异丁烯为韩国大林PB1300，对比例2除聚异丁烯其余各原料组分同实施例2。
对比例2热熔胶的制备方法，类似于实施例2制备方法，在加入附着力促进剂同时加入聚异丁烯，得到对比例2热熔胶。
聚异丁烯加入胶黏剂体系中发挥增塑剂的作用，使胶膜变软，从而改善胶黏剂的初粘性，然而其对PP热熔胶带来的增塑性也会降低热熔胶的耐热性和粘结强度。对比例2与本发明实施例的具体性能比较请见下文测试例。
测试例
1、剪切强度测试
根据国家标准GB/T 7124-2008的具体规定对实施例1-5耐热型PP热熔胶以及对比例1-2热熔胶的剪切强度进行测试，结果如表4所示。
表4
性能项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
剪切强度/MPa 1.133 1.518 1.329 1.53 1.499 0.636 0.731
注：剪切强度的测试条件：粘接48h后在25℃下测试，测试材料：PP-PP。
2、耐热性测试
(1)制备PP样板
取两块PP板，其中一块PP板宽5cm、长5cm，用于固定在烘箱上；另一块PP板宽3cm、长6cm，用于挂上砝码。在两块PP板上均匀涂上实施例1-5以及对比例1-2的热熔胶，通过垫片(Spacer)控制胶水厚度为0.1mm，涂布两块PP板的粘结面积为3cm宽，5cm长，将两块PP板趁热压合，分别制备实施例1-5和对比例1-2热熔胶的测试样板。
(2)耐热性测试
PP板压合后静置24小时，测试耐热性。将宽5cm、长5cm的PP板固定在烘箱上，在宽3cm、长6cm PP板的一端挂上100g的砝码，放进80℃的烘箱中加热2小时，观察80℃下的剥离情况，PP板的受力面积是3×5cm，测量PP板挂砝码端的加热受力分离的长度，由此分别测试实施例1-5和对比例1-2样板的分离情况，结果列在表5中。
表5
Figure BDA0003006201130000131
3、软化点测试
测试方法：将实施例1-5和对比例1-2的热熔胶分别熔融到环状模具中，静置24小时，采用软化点测试仪测试材料软化点。
测试结果：测试结果列在表6，由表6可知，实施例1-5的热熔胶的软化点均在102-120℃之间，对比例1和2分别为75℃和70℃。本发明实施例的PP热熔胶的软化点均大于100℃，远高于对比例的软化点，说明本发明实施例的热熔胶具有良好的热稳定性，由此可以在高温下保持较高的本体强度。
表6
性能项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
软化点/℃ 102 108 115 120 105 75 70
本发明实施例通过合理复配选定的耐候性热塑性弹性体、高性能环烷油和增粘树脂，对耐热性PP热熔胶整体性能进行改良，使PP热熔胶具有优异的剪切强度、优良的耐热性和热稳定性。通过加入所选的附着力促进剂，提高热熔胶对非极性高分子材料PP的附着力，解决了PP材料难以粘结的问题，对PP材料的粘结有优异的附着效果，从而为扩大PP材料的使用提供了可行性方法。
本发明实施例所制得的胶黏剂为热熔胶的形式，与溶剂型胶黏剂相比，其挥发性更低，保证了作业人员和使用人员的健康和安全，更为环保；而且本发明实施例制备工艺简单，可以降低PP胶黏剂的生产成本并实现工业化生产。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐热型PP热熔胶，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料组分：
Figure FDA0003006201120000011
2.根据权利要求1所述的耐热型PP热熔胶，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料组分：SIS热塑性弹性体35-45份；环烷油9-15份；增粘树脂40-55份；附着力促进剂2-4份；抗氧化剂1-2份。
3.根据权利要求1或2所述的耐热型PP热熔胶，其特征在于，所述SIS热塑性弹性体的苯乙烯/橡胶比为15/85-30/70；拉伸强度在10.0-21.5Mpa之间；断裂伸长率为1000％-1300％；邵氏硬度为32-75A/10秒；熔触流动指数为6-16g/10min；在25℃下溶液粘度为300-1600cps；双嵌段含量介于0-20％之间。
4.根据权利要求1或2所述的耐热型PP热熔胶，其特征在于，所述环烷油的倾点介于-30至-15℃之间；闪点介于185-220℃之间；20℃密度为880-920kg/m3；粘重常数为0.835-0.850；折光率(20℃)为1.48-1.50；苯胺点为90-110℃；碳型分析中CN大于40质量％。
5.根据权利要求1或2所述的耐热型PP热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂包括C5加氢石油树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、单体树脂、C9加氢石油树脂、C5/C9加氢石油树脂和萜烯树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的耐热型PP热熔胶，其特征在于，所述附着力促进剂为氯化聚丙烯。
7.根据权利要求6所述的耐热型PP热熔胶，其特征在于，所述氯化聚丙烯的氯化度为20-40％，熔点<150℃。
8.根据权利要求1或2所述的耐热型PP热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂BHT264、抗氧剂168和抗氧剂1010中的至少一种。
9.一种耐热型PP热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将环烷油加热，再加入附着力促进剂，混合，加热；
加入SIS热塑性弹性体、增粘树脂和抗氧化剂，混合，得到初料；
将所得初料加入挤出机，经熔融塑化、挤出造粒，得到所述耐热型PP热熔胶。
10.权利要求1-8中任一项所述的耐热型PP热熔胶在粘结聚丙烯材料中的应用。
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