CN113913131A - 一种改性eva热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热熔胶技术领域，具体涉及一种改性EVA热熔胶及其制备方法，包括以下质量份数的原料EVA树脂30～50份、马来酸酐接枝石油树脂10～30份、微晶蜡1～6份、纳米碳酸钙5～10份、碳纳米管3～10份、聚苯胺8～15份、抗氧化剂0.5～2份、邻苯二甲酸二辛酯0.5～2份；本发明通过对EVA树脂进行改性，使得制得的改性EVA热熔胶增强了EVA热熔胶的强度和粘结强度，具有很好的导电性能，脆性低。

Description

一种改性EVA热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及热熔胶技术领域，具体涉及一种改性EVA热熔胶及其制备方法。
背景技术
热熔胶常温下为固体，在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变，熔融到一定温度后具有流动性，与物体接触，冷却达到粘接的作用。EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)是常见的热熔胶之一，是目前用量最大的热熔胶，几乎对所有材料具有热胶接力，且熔融劲度低，施胶方便，价格便宜。
EVA热熔胶广泛使用在电器、五金工具、玩具、工艺品、旅游制品、文化用品、化妆品、内衬材料(溜冰鞋、运动鞋)、运动鞋垫、箱包背垫、冲浪板、运动护具、汽车内饰、鞋材贴合、高档泡棉胶带产品的基材、冰库、防寒建筑、遮阳板材料、家用电器、精密仪表和仪器等领域中。近年来发现，EVA热熔胶因为具有良好的透光率、化学稳定性、成型加工性而且加工与使用过程中无毒无污染，能够用于光伏太阳能板封装胶膜胶粘材料。然而，用于电子器件的粘结时需要一定的导电性，而普通EVA热熔胶具有良好的绝缘性能，这就导致EVA热熔胶在有导电方面存在不足，此外，现有EVA热熔胶在温度较低时脆性大、自身强度低，会影响热熔胶的粘结强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性EVA热熔胶及其制备方法，制得的改性EVA热熔胶增强了EVA热熔胶的强度和粘结强度，具有很好的导电性能，脆性低。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性EVA热熔胶，包括以下质量份数的原料：
Figure BDA0003340585740000021
所述改性EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的EVA树脂和马来酸酐接枝石油树脂加入到反应釜中，温度升高至120～180℃，以100～200r/min的速度搅拌30～60min，冷却到室温后得到共聚物，为EVA/PR-g-MAH共聚物；
步骤二：取质量份数的微晶蜡、聚苯胺、抗氧化剂、邻苯二甲酸二辛酯在温度为120～180℃、速度为100～200r/min中搅拌30～60min，冷却到室温后得到辅助混合物；
步骤三：将步骤一中得到的共聚物破碎过筛，步骤二中得到的辅助混合物破碎过筛，然后依次加入密炼机中，再加入质量份数的纳米碳酸钙和碳纳米管，设置密炼温度为140～160℃，调节转速为30r/min，熔融共混20min，得到改性EVA热熔胶。
原料还包括质量份数为1～3份的有机过氧化物引发剂，在步骤一中与EVA树脂和马来酸酐接枝石油树脂一起加入反应釜中，即有机过氧化物引发剂受热分解产生氧自由基，氧自由基夺取大分子链上的氢生成大分子自由基，大分子自由基与体系中的马来酸酐接枝石油树脂相遇发生反应，将马来酸酐接枝石油树脂引入EVA分子链；
Figure BDA0003340585740000031
R-O-O-R为有机过氧化物引发剂，R5为C5石油树脂，结构式为：
Figure BDA0003340585740000032
所述碳纳米管为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的混合，单壁碳纳米管和多壁碳纳米管质量比为1：1～1.5。
所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或抗氧化剂BHT的一种。
所述步骤三中，共聚物和辅助混合物的破碎过筛是用球磨破碎和过80目筛。
所述聚苯胺为导电聚苯胺。
所述有机过氧化物引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。
本发明的有益效果：
1、本发明采用马来酸酐接枝石油树脂作为增粘剂与EVA树脂熔融共混，熔融共混过程中，部分马来酸酐接枝到EVA大分子链上，使得石油树脂、EVA树脂和马来酸酐之间交联共聚，增加了EVA热熔胶对基材的润湿性，增强了EVA热熔胶的强度和粘结强度。
2、本发明添加导电聚苯胺和碳纳米管，导电材料参杂进入EVA热熔胶的分子间隙，且均匀参杂后，导电聚苯胺和碳纳米管配合使得导电材料呈连续状态，使得EVA热熔胶具有良好的导电性能，并且导电聚苯胺对EVA热熔胶的密度影响小，使得EVA热熔胶具有很好的导电性能。
3、本发明添加微晶蜡，微晶蜡结晶小，硬度小，柔韧性好，不轻易碎裂，微晶蜡的使用使得EVA热熔胶在低温下脆性降低；纳米级碳酸钙作为填料，尺寸小，保证制备的EVA热熔胶在受力后不会因为填料物质太大受到过大的内应力而对整体强度和粘结从性能产生影响。
4、本发明添加邻苯二甲酸二辛酯作为增塑剂，减弱树脂分子间的次价键，增加树脂分子键的移动性，降低树脂分子的结晶性，从而增加了树脂分子的可塑性；本发明添加抗氧化剂，使得EVA热熔胶具有很好的抗氧化性能。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种改性EVA热熔胶，包括以下质量份数的原料：EVA树脂30份，马来酸酐接枝石油树脂10份，微晶蜡1份，纳米碳酸钙5份，碳纳米管3份，聚苯胺8份，抗氧化剂0.5份，邻苯二甲酸二辛酯0.5份；
所述改性EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的EVA树脂和马来酸酐接枝石油树脂加入到反应釜中，温度升高至120℃，以100r/min的速度搅拌30min，冷却到室温后得到共聚物，为EVA/PR-g-MAH共聚物；
步骤二：取质量份数的微晶蜡、聚苯胺、抗氧化剂、邻苯二甲酸二辛酯在温度为120℃、速度为100r/min中搅拌30min，冷却到室温后得到辅助混合物；
步骤三：将步骤一中得到的共聚物破碎过筛，步骤二中得到的辅助混合物破碎过筛，然后依次加入密炼机中，再加入质量份数的纳米碳酸钙和碳纳米管，设置密炼温度为140℃，调节转速为30r/min，熔融共混20min，得到改性EVA热熔胶。
实施例2
一种改性EVA热熔胶，包括以下质量份数的原料：EVA树脂50份，马来酸酐接枝石油树脂30份，微晶蜡6份，纳米碳酸钙10份，碳纳米管10份，聚苯胺15份，抗氧化剂2份，邻苯二甲酸二辛酯2份，有机过氧化物引发剂3份；
所述改性EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的EVA树脂、马来酸酐接枝石油树脂和有机过氧化物引发剂加入到反应釜中，温度升高至180℃，以200r/min的速度搅拌60min，冷却到室温后得到共聚物，为EVA/PR-g-MAH共聚物；
步骤二：取质量份数的微晶蜡、聚苯胺、抗氧化剂、邻苯二甲酸二辛酯在温度为180℃、速度为200r/min中搅拌60min，冷却到室温后得到辅助混合物；
步骤三：将步骤一中得到的共聚物破碎过筛，步骤二中得到的辅助混合物破碎过筛，然后依次加入密炼机中，再加入质量份数的纳米碳酸钙和碳纳米管，设置密炼温度为160℃，调节转速为30r/min，熔融共混20min，得到改性EVA热熔胶。
实施例3
一种改性EVA热熔胶，包括以下质量份数的原料：EVA树脂40份，马来酸酐接枝石油树脂20份，微晶蜡3份，纳米碳酸钙7份，碳纳米管7份，聚苯胺12份，抗氧化剂1份，邻苯二甲酸二辛酯1份；
所述改性EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的EVA树脂和马来酸酐接枝石油树脂加入到反应釜中，温度升高至150℃，以150r/min的速度搅拌40min，冷却到室温后得到共聚物，为EVA/PR-g-MAH共聚物；
步骤二：取质量份数的微晶蜡、聚苯胺、抗氧化剂、邻苯二甲酸二辛酯在温度为160℃、速度为150r/min中搅拌45min，冷却到室温后得到辅助混合物；
步骤三：将步骤一中得到的共聚物破碎过筛，步骤二中得到的辅助混合物破碎过筛，然后依次加入密炼机中，再加入质量份数的纳米碳酸钙和碳纳米管，设置密炼温度为150℃，调节转速为30r/min，熔融共混20min，得到改性EVA热熔胶。
对实施例1-3分别进行测试，其中粘结强度测试方法：制备150mm×120mm×20mm木板两块，一块木板水平放置，均匀铺EVA热熔胶1mm，在110℃，3.5MPa下热压粘合30min，使用万能拉力测试机对两块木块进行拉伸测试，拉伸速度为100mm/min，记录木块被拉开时的拉力即为粘结强度，结果如下表：
组别 测试标准 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度(MPa) GB/T528-2009 7.3 7.5 7.1
硬度(HA) GB/T531.1-2008 92 93 91
电阻率(×10<sup>-4</sup>Ω·cm) GB/T1692-2008 3.2 4.5 4.9
粘结强度(MPa) -- 1.7 1.6 1.8
由上表所示，本发明所制备的EVA热熔胶具有较好的拉伸强度，具有导电好，粘结强度大的效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种改性EVA热熔胶，其特征在于，包括以下质量份数的原料：
Figure FDA0003340585730000011
所述改性EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取质量份数的EVA树脂和马来酸酐接枝石油树脂加入到反应釜中，温度升高至120～180℃，以100～200r/min的速度搅拌30～60min，冷却到室温后得到共聚物；
步骤二：取质量份数的微晶蜡、聚苯胺、抗氧化剂、邻苯二甲酸二辛酯在温度为120～180℃、速度为100～200r/min中搅拌30～60min，冷却到室温后得到辅助混合物；
步骤三：将步骤一中得到的共聚物破碎过筛，步骤二中得到的辅助混合物破碎过筛，然后依次加入密炼机中，再加入质量份数的纳米碳酸钙和碳纳米管，设置密炼温度为140～160℃，调节转速为30r/min，熔融共混20min，得到改性EVA热熔胶。
2.根据权利要求1所述的一种改性EVA热熔胶，其特征在于：原料还包括质量份数为1～3份的有机过氧化物引发剂，在步骤一中与EVA树脂和马来酸酐接枝石油树脂一起加入反应釜中，即有机过氧化物引发剂受热分解产生氧自由基，氧自由基夺取大分子链上的氢生成大分子自由基，大分子自由基与体系中的马来酸酐接枝石油树脂相遇发生反应，将马来酸酐接枝石油树脂引入EVA分子链；
Figure FDA0003340585730000021
R-O-O-R为有机过氧化物引发剂，R5为C5石油树脂，结构式为：
Figure FDA0003340585730000022
3.根据权利要求1所述的一种改性EVA热熔胶，其特征在于：所述碳纳米管为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的混合，单壁碳纳米管和多壁碳纳米管质量比为1：1～1.5。
4.根据权利要求1所述的一种改性EVA热熔胶，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或抗氧化剂BHT的一种。
5.根据权利要求1所述的一种改性EVA热熔胶，其特征在于：所述步骤三中，共聚物和辅助混合物的破碎过筛是用球磨破碎和过80目筛。
6.根据权利要求1所述的一种改性EVA热熔胶，其特征在于：所述聚苯胺为导电聚苯胺。
7.根据权利要求2所述的一种改性EVA热熔胶，其特征在于：所述有机过氧化物引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。
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