CN114350290A - 耐低温胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种耐低温胶及其制备方法和应用。耐低温胶，主要由按质量百分数计的如下组分制得：增粘树脂24％～50％、普通增塑剂15％～30％、苯乙烯嵌段共聚物20％～40％、抗氧剂0.1％～1％、耐寒增塑剂5％～15％和高酸值树脂5％～15％；所述耐寒增塑剂为含有酯基和/或醚基的增塑剂。本发明的耐低温胶，不仅具有常规封口胶的粘结性能，在低温‑10℃仍然具有很好的初粘性，可迅速破袋，且环保、安全。

Description

耐低温胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种耐低温胶及其制备方法和应用。

背景技术

近几年随着互联网的高速发展，电商行业迅速崛起，快递物流需求也随着电子商务和网络购物的增加而增加，而作为包装材料，现有的塑料快递袋，材质主要是PE或PO/PE共挤膜。PE材料属于非极性物质，表面活性低，导致快递袋的封口比较困难，且快递袋在使用过程中，需要一次性破坏，避免商品在运输过程的丢失，这就要求快递袋封口胶具有高初粘力，高粘结力，对PE材料具有很好的润湿作用，撕开时出现材破。并且快递袋使用区域广，不同地区，不同季节温差大，需要封口胶具有较广的温度适用范围，现市面上的快递袋封口胶基本为常温封口胶，适用温度范围5～45℃，在低温0℃以下，由于热熔胶本身材料的局限性，无法对PE材料具有很好的润湿性，使得快递袋撕开时无法材破。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供耐低温胶，以解决现有技术中存在的胶适用温度范围窄，以及对难粘材料如PE润湿性差等技术问题。

本发明的另一目的在于提供耐低温胶的制备方法，操作简单方便。

本发明的又一目的在于提供耐低温胶在作为快递封口胶中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

耐低温胶，主要由按质量百分数计的如下组分制得：

增粘树脂24％～50％、普通增塑剂15％～30％、苯乙烯嵌段共聚物20％～40％、抗氧剂0.1％～1％、耐寒增塑剂5％～15％和高酸值树脂5％～15％；

所述耐寒增塑剂为含有酯基和/或醚基的增塑剂。

本发明的耐低温胶，不仅具有常规封口胶的粘结性能，在低温-10℃仍然具有很好的初粘性，可迅速破袋，且环保、安全。

在本发明的具体实施方式中，所述耐寒增塑剂为乙二醇醚己二酸酯、己二酸二辛酯和邻苯二甲酸二辛脂中的任一种或多种。优选的，所述耐寒增塑剂为己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯。

在本发明的具体实施方式中，所述高酸值树脂的酸值≥160mgKOH/g。

在本发明的具体实施方式中，所述高酸值树脂包括高酸值松香改性树脂、高酸值萜烯酚改性树脂和高酸值马来酸酐接枝树脂中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述苯乙烯嵌段共聚物包括SIS、SBS、SEBS和SSBR中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述苯乙烯嵌段共聚物中，二嵌段的含量≥40wt％。

在本发明的具体实施方式中，所述增粘树脂包括松香树脂、石油树脂和萜烯树脂中的任一种或多种。进一步的，所述增粘树脂为石油树脂和/或萜烯树脂。

在本发明的具体实施方式中，所述增塑剂包括矿物油、环烷油和石蜡油中的任一种或多种。进一步的，所述增塑剂为KN4010橡胶油和/或KN4006橡胶油。

在本发明的具体实施方式中，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。

本发明还提供了上述任意一种所述耐低温胶的制备方法，包括如下步骤：

(a)苯乙烯嵌段共聚物、普通增塑剂和抗氧剂于130～150℃条件下混合至熔融状态，得到熔融物料；

(b)将所述熔融物料升温至150～160℃，与增粘树脂、耐寒增塑剂和高酸值树脂混合均匀，抽真空除气泡，得到均匀粘稠液体，出料。

本发明的耐低温胶的制备工艺简单，对工艺和设备要求低，生产效率高，生产成本低，便于大规模工业化生产。

本发明还提供了上述任意一种所述耐低温胶在作为快递封口胶中的应用。

本发明的耐低温胶作为快递封口胶使用时，适用温度可达到-10～45℃，且对难粘材料如PE材料具有优异的润湿性，且具有高初粘力、高粘结力以及可迅速破袋的性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的耐低温胶，不仅具有常规封口胶的粘结性能，在低温-10℃仍然具有很好的初粘性，可迅速破袋，且环保、安全；

(2)本发明的耐低温胶的制备工艺简单，对工艺和设备要求低，生产效率高，生产成本低，便于大规模工业化生产；

(3)本发明的耐低温胶适用温度可达到-10～45℃，且对难粘材料如PE材料具有优异的润湿性，且具有高初粘力、高粘结力以及可迅速破袋的性能，可作为快递封口胶使用。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

耐低温胶，主要由按质量百分数计的如下组分制得：

增粘树脂24％～50％、普通增塑剂15％～30％、苯乙烯嵌段共聚物20％～40％、抗氧剂0.1％～1％、耐寒增塑剂5％～15％和高酸值树脂5％～15％；

所述耐寒增塑剂为含有酯基和/或醚基的增塑剂。

本发明的耐低温胶，不仅具有常规封口胶的粘结性能，在低温-10℃仍然具有很好的初粘性，可迅速破袋，且环保、安全。

本发明的耐低温胶，采用苯乙烯嵌段共聚物，具有一定的二嵌段含量，提高胶对非极性材料如PE材料的润湿性及内聚强度，配合具有特定极性基团的增塑剂，其自身具有较低的玻璃化温度，能够有效降低胶整体的玻璃化温度，提高胶的低温柔韧性和对PE材料的粘结力；复配使用高酸值树脂作为增粘剂，加强胶对非极性材料的附着力，降低胶的粘度并提高胶的低温粘结力；同时采用适当的增粘树脂和普通增塑剂，可进一步为胶本身提供足够的剥离强度及各组分之间的兼容性，为胶的稳定性和实用性提供保障。

如在不同实施方式中，所述耐低温胶中的各组分的用量可以分别如下：

增粘树脂的质量百分数可以为24％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％等等；

普通增塑剂的质量百分数可以为15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％等等；

苯乙烯嵌段共聚物的质量百分数可以为20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％等等；

抗氧剂的质量百分数可以为0.1％、0.2％、0.5％、0.8％、1％等等；

耐寒增塑剂的质量百分数可以为5％、6％、8％、10％、12％、14％、15％等等；

高酸值树脂的质量百分数可以为5％、6％、8％、10％、12％、14％、15％等等。

在本发明的具体实施方式中，所述耐低温胶主要由按质量百分数计的如下组分制得：

增粘树脂24％～30％、普通增塑剂24％～26％、苯乙烯嵌段共聚物25％～30％、抗氧剂0.5％～1％、耐寒增塑剂5％～15％和高酸值树脂5％～15％。

在本发明的具体实施方式中，所述普通增塑剂与所述耐寒增塑剂的质量百分数之和为30％～40％；所述耐寒增塑剂与所述普通增塑剂的质量比为1﹕(1.5～5.5)，优选为1﹕(1.5～2)。

如在不同实施方式中，所述耐寒增塑剂与所述增塑剂的质量比可以为1﹕1.5、1﹕2、1﹕2.5、1﹕3、1﹕3.5、1﹕4、1﹕4.5、1﹕5、1﹕5.5等等。

在本发明的具体实施方式中，所述增粘树脂与所述高酸值树脂的质量百分数之和为35％～40％；所述高酸值树脂与所述增粘树脂的质量比为1﹕(1.5～6)，优选为1﹕(4～6)。

如在不同实施方式中，所述高酸值树脂与所述增粘树脂的质量比可以为1﹕1.5、1﹕2、1﹕2.5、1﹕3、1﹕3.5、1﹕4、1﹕4.5、1﹕5、1﹕5.5、1﹕6等等。

在本发明的具体实施方式中，所述耐寒增塑剂为乙二醇醚己二酸酯、己二酸二辛酯和邻苯二甲酸二辛脂中的任一种或多种。优选的，所述耐寒增塑剂为己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯。

在本发明的具体实施方式中，所述高酸值树脂的酸值≥160mgKOH/g。进一步的，所述高酸值树脂的酸值为160～250mgKOH/g。

如在不同实施方式中，所述高酸值树脂的酸值可以为160mgKOH/g、165mgKOH/g、170mgKOH/g、175mgKOH/g、180mgKOH/g、190mgKOH/g、200mgKOH/g、210mgKOH/g、220mgKOH/g、230mgKOH/g、240mgKOH/g、250mgKOH/g等等。

在本发明的具体实施方式中，所述高酸值树脂包括高酸值松香改性树脂、高酸值萜烯酚改性树脂和高酸值马来酸酐接枝树脂中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述苯乙烯嵌段共聚物包括SIS、SBS、SEBS和SSBR中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述苯乙烯嵌段共聚物中，二嵌段的含量≥40wt％，优选为40wt％～80wt％。

如在不同实施方式中，所述苯乙烯嵌段共聚物中，二嵌段的含量可以为40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％等等。采用具有上述二嵌段的含量的苯乙烯嵌段共聚物，与其余组分配合，使胶具有适宜的初始粘性，实现秒破。

在本发明的具体实施方式中，所述增粘树脂包括松香树脂、石油树脂和萜烯树脂中的任一种或多种。进一步的，所述增粘树脂为石油树脂和/或萜烯树脂。采用这几种增粘树脂，能够提高胶的常温黏着力，改善胶对基材的剥离力。

在本发明的具体实施方式中，所述普通增塑剂包括矿物油、环烷油和石蜡油中的任一种或多种。进一步的，所述普通增塑剂为KN4010橡胶油和/或KN4006橡胶油(新疆克拉玛依公司)。

在本发明的具体实施方式中，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。

本发明还提供了上述任意一种所述耐低温胶的制备方法，包括如下步骤：

(a)苯乙烯嵌段共聚物、普通增塑剂和抗氧剂于130～150℃条件下混合至熔融状态，得到熔融物料；

(b)将所述熔融物料升温至150～160℃，与增粘树脂、耐寒增塑剂和高酸值树脂混合均匀，抽真空除气泡，得到均匀粘稠液体，出料。

本发明的耐低温胶的制备工艺简单，对工艺和设备要求低，生产效率高，生产成本低，便于大规模工业化生产。

在本发明的具体实施方式中，步骤(a)中，所述混合伴随抽真空和搅拌操作。

本发明还提供了上述任意一种所述耐低温胶在作为快递封口胶中的应用。

本发明的耐低温胶作为快递封口胶使用时，适用温度可达到-10～45℃，且对难粘材料如PE材料具有优异的润湿性，且具有高初粘力、高粘结力以及可迅速破袋的性能。

在本发明的具体实施方式中，所述快递的包装材质为PP、PE或PO/PE等。

实施例1

本实施例提供了耐低温快递封口胶及其制备方法，所述耐低温快递封口胶的原料组成见表1，制备方法包括如下步骤：

(1)将苯乙烯嵌段共聚物、普通增塑剂和抗氧剂加入反应釜中，加热到140～150℃，边抽真空边搅拌至共聚物完全熔融状态，得到熔融物料；

(2)将熔融物料升温至150～160℃，慢慢加入增粘树脂、耐寒增塑剂和高酸值树脂，搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整体体系变成均匀粘稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到耐低温快递封口胶。

表1实施例1的耐低温快递封口胶的原料组成

实施例2

本实施例提供了耐低温快递封口胶及其制备方法，所述耐低温快递封口胶的原料组成见表2，制备方法包括如下步骤：

(1)将苯乙烯嵌段共聚物、普通增塑剂和抗氧剂加入反应釜中，加热到140～150℃，边抽真空边搅拌至共聚物完全熔融状态，得到熔融物料；

(2)将熔融物料升温至150～160℃，慢慢加入增粘树脂、耐寒增塑剂和高酸值树脂，搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整体体系变成均匀粘稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到耐低温快递封口胶。

表2实施例2的耐低温快递封口胶的原料组成

实施例3

本实施例提供了耐低温快递封口胶及其制备方法，所述耐低温快递封口胶的原料组成见表3，制备方法包括如下步骤：

(1)将苯乙烯嵌段共聚物、普通增塑剂和抗氧剂加入反应釜中，加热到140～150℃，边抽真空边搅拌至共聚物完全熔融状态，得到熔融物料；

(2)将熔融物料升温至150～160℃，慢慢加入增粘树脂、耐寒增塑剂和高酸值树脂，搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整体体系变成均匀粘稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到耐低温快递封口胶。

表3实施例3的耐低温快递封口胶的原料组成

实施例4

本实施例参考实施例2的耐低温快递封口胶及其制备方法，区别仅在于：耐低温快递封口胶的原料组成不同。

本实施例的耐低温快递封口胶的原料按质量百分比计包括：

萜烯树脂30％、克拉玛依KN4006 24％、苯乙烯嵌段共聚物SIS YH-1106(二嵌段含量为16.5wt％)25％、抗氧剂1010 1％、TP-95 15％和KR-610(日本荒川化学工业株式会社)5％。

实施例5

本实施例参考实施例2的耐低温快递封口胶及其制备方法，区别仅在于：耐低温快递封口胶的原料组成不同。

本实施例的耐低温快递封口胶的原料按质量百分比计包括：

萜烯树脂30％、克拉玛依KN4006 29.5％、SIS 1250L 25％、抗氧剂10101％、TP-959.5％和KR-610(日本荒川化学工业株式会社)5％。

实施例6

本实施例参考实施例2的耐低温快递封口胶及其制备方法，区别仅在于：耐低温快递封口胶的原料组成不同。

本实施例的耐低温快递封口胶的原料按质量百分比计包括：

萜烯树脂26.5％、克拉玛依KN4006 24％、SIS 1250L 25％、抗氧剂10101％、TP-9515％和KR-610(日本荒川化学工业株式会社)8.5％。

比较例1

比较例1提供了快递封口胶及其制备方法，快递封口胶的原料组成见表4，制备方法包括如下步骤：

(1)将苯乙烯嵌段共聚物、普通增塑剂和抗氧剂加入反应釜中，加热到140～150℃，边抽真空边搅拌至共聚物完全熔融状态，得到熔融物料；

(2)将熔融物料升温至150～160℃，慢慢加入增粘树脂和常用增塑剂，搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整体体系变成均匀粘稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到快递封口胶。

表4比较例1的快递封口胶的原料组成

比较例2

比较例2参考实施例1的耐低温快递封口胶及其制备方法，区别在于：封口胶的原料组成不同。

比较例2的封口胶的原料按质量百分比计包括：

石油树脂C5 24％、克拉玛依KN4010 30.5％、苯乙烯嵌段共聚物SIS112630％、抗氧剂0.5％、278L(广东科茂林产化工股份有限公司)15％。

比较例3

比较例3参考实施例2的耐低温快递封口胶及其制备方法，区别在于：封口胶的原料组成不同。

比较例3的封口胶的原料按质量百分比计包括：

萜烯树脂30％、克拉玛依KN4006 24％、SIS 1250L 25％、抗氧剂10101％、TP-9515％和松香树脂138(酸值为10mgKOH/g)5％。

比较例4

比较例4参考实施例1的耐低温快递封口胶及其制备方法，区别在于：封口胶的原料组成不同。

比较例4的封口胶的原料按质量百分比计包括：

石油树脂C5 24％、克拉玛依KN4010 25.5％、苯乙烯嵌段共聚物SIS112630％、抗氧剂0.5％、耐寒增塑剂DOA 5％、278L(广东科茂林产化工股份有限公司)15％。

实验例1

为了对比说明不同实施例和比较例制得的胶的性能差别，对不同实施例和比较例制得的胶进行如下测试，测试结果见表5。

性能测试：

(1)粘度：单位为CPS；使用数字旋转粘度计进行测试，测试温度为160℃；

(2)软化点：单位为℃；通过环球法进行测试；

(3)180°剥离力：单位为N；通过拉力机测试仪进行测试；

(4)玻璃化转变温度Tg：单位为℃；通过流变仪测试；

(5)常温破袋效果：将胶融化后涂布在PE材质快递袋上，上胶宽度约为1.2cm，上胶厚度约为120～150g/m²，常温测试封口效果；

(6)低温破袋效果：将胶融化后涂布在PE材质快递袋上，上胶宽度约为1.2cm，上胶厚度约为160～180g/m²，在低温箱-10℃放置2h后，测试封口效果。

表5不同快递封口胶的性能测试结果

备注：其中秒破是指贴合后马上撕开，可破袋；n秒破袋是指贴合后n秒后撕开，可破袋

由上述测试结果可知，本发明的耐低温胶具有较大的剥离强度、粘结性能及较低的玻璃化转变温度，其180°剥离力为18～25N，常温均能实现快递袋封口时秒破，且Tg在-10℃以下，具有很好的低温性能，低温-10℃也能实现秒破，说明了本发明的耐低温胶具有更优异的温度适用范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.耐低温胶，其特征在于，主要由按质量百分数计的如下组分制得：

增粘树脂24％～50％、普通增塑剂15％～30％、苯乙烯嵌段共聚物20％～40％、抗氧剂0.1％～1％、耐寒增塑剂5％～15％和高酸值树脂5％～15％；

所述耐寒增塑剂为含有酯基和/或醚基的增塑剂。

2.根据权利要求1所述的耐低温胶，其特征在于，所述耐寒增塑剂为乙二醇醚己二酸酯、己二酸二辛酯和邻苯二甲酸二辛脂中的任一种或多种；

优选的，所述耐寒增塑剂为己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯。

3.根据权利要求1所述的耐低温胶，其特征在于，所述高酸值树脂的酸值≥160mgKOH/g；

优选的，所述高酸值树脂的酸值为160～250mgKOH/g；

优选的，所述高酸值树脂包括高酸值松香改性树脂、高酸值萜烯酚改性树脂和高酸值马来酸酐接枝树脂中的任一种或多种。

4.根据权利要求1所述的耐低温胶，其特征在于，所述普通增塑剂与所述耐寒增塑剂的质量百分数之和为30％～40％；

优选的，所述耐寒增塑剂与所述普通增塑剂的质量比为1﹕(1.5～5.5)。

5.根据权利要求1所述的耐低温胶，其特征在于，所述增粘树脂与所述高酸值树脂的质量百分数之和为35％～40％；

优选的，所述高酸值树脂与所述增粘树脂的质量比为1﹕(1.5～6)。

6.根据权利要求1所述的耐低温胶，其特征在于，所述苯乙烯嵌段共聚物包括SIS、SBS、SEBS和SSBR中的任一种或多种；

优选的，所述苯乙烯嵌段共聚物中，二嵌段的含量≥40wt％；

优选的，所述苯乙烯嵌段共聚物中，二嵌段的含量40wt％～80wt％。

7.根据权利要求1所述的耐低温胶，其特征在于，所述增粘树脂包括松香树脂、石油树脂和萜烯树脂中的任一种或多种；

优选的，所述增粘树脂为石油树脂和/或萜烯树脂。

8.根据权利要求1所述的耐低温胶，其特征在于，所述普通增塑剂包括矿物油、环烷油和石蜡油中的任一种或多种。

9.权利要求1-8任一项所述的耐低温胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)苯乙烯嵌段共聚物、普通增塑剂和抗氧剂于130～150℃条件下混合至熔融状态，得到熔融物料；

(b)将所述熔融物料升温至150～160℃，与增粘树脂、耐寒增塑剂和高酸值树脂混合均匀，抽真空除气泡，得到均匀粘稠液体，出料。

10.权利要求1-8任一项所述的耐低温胶在作为快递封口胶中的应用。