CN114958248A - 一种热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热熔胶及其制备方法。以重量份计所述热熔胶包括10～40份乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物树脂、5～25份蜡、15～35份增粘树脂、20～50份填料和3～20份增塑剂；所述增塑剂包括邻苯二甲酸二环己酯。所述热熔胶的制备方法包括：将乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物树脂、蜡、增粘树脂、填料和邻苯二甲酸二环己酯混合，得到所述热熔胶。本发明提供的热熔胶通过填料与特定种类的增塑剂复配，使得所述热熔胶具有优异的机械性能和加工性能，且阻燃性能符合标准。
Description
技术领域
本发明属于粘结剂技术领域，具体涉及一种热熔胶及其制备方法。
背景技术
热熔胶是四大类胶粘剂中的一种(其他三种分别是水基胶粘剂，溶剂型胶粘剂和反应型胶粘剂)，其特点是在高温状态下熔化为液体适合涂布，回到室温下则固化完成粘接，固化速度快，适配快速自动化生产线，且固含量为100％，相对较为安全和环保，因而在胶粘剂产业中占有越来越重要的地位。
常见的热熔胶由基体高分子树脂、增粘树脂和蜡制备而成，可用于纸张、木材、无纺布等常见材质的粘接。由于其原材料大多数为碳氢类高分子化合物，在遇到明火或电火花时有被点燃的风险，因而在某些阻燃要求高的应用中受到了一些限制，如建筑材料复合、电子材料粘接等。
现有技术中常用的方法是添加无卤阻燃剂以提升热熔胶的阻燃性能，可以有效地扩展热熔胶在许多领域的使用范围。例如CN106634703A公开了一种阻燃型热熔胶，包括树脂、石蜡、碳酸钙、羟乙基纤维、三盐基硫酸铅、氯化钠、苯并三氮唑、三盐基硫酸铅、氢氧化镁、石棉纤维、氢氧化铝、硼酸锌、增塑剂和抗氧剂。所述热熔胶使用氢氧化镁、石棉纤维、氢氧化铝、硼酸锌等阻燃剂提升热熔胶阻燃性能。但是所述热熔胶的阻燃剂添加量较少，总和用量最大不超过25％，阻燃性能提升幅度偏低，且所述热熔胶组分种类多，增加成本。
现有技术CN104531007A公开了一种阻燃型热熔胶，其组分包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(EVA)、氢化C5石油树脂、石蜡、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体、CaCO3、阻燃剂、增塑剂和抗氧剂；所述热熔胶通过丙烯酸对无机阻燃剂进行改性，减小了无机阻燃剂对EVA热熔胶机械性能的影响，但是阻燃剂添加量较少，用量不超过6％，阻燃性能差。
CN108893068A公开了一种墙布用无卤阻燃EVA热熔胶膜及其制备方法，所述EVA热熔胶膜包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、增黏剂、无卤阻燃剂和抗氧剂。所述EVA热熔胶膜阻燃效果良好，而且具有优异的粘接性能和绝缘性能。但是，所述热熔胶膜中无机阻燃剂用量偏高，使得所述热熔胶膜的机械性能差。
现有技术中的普遍缺陷是无卤阻燃剂大部分为无机物粉体，与树脂不能很好相容，使用量偏大会导致配制成的热熔胶施工性能降低(表现为粘度过高)，或是机械性能降低(表现为发脆、断裂伸长率下降等)；若减少无卤阻燃剂的使用量，则阻燃性能可能达不到要求。
因此，开发一种阻燃效果好，机械性能优异且加工性好的热熔胶，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热熔胶及其制备方法。所述热熔胶通过填料与特定种类和含量的增塑剂复配，使得所述热熔胶具有一定的阻燃性能，且机械性能和加工性能优异。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种热熔胶，以重量份计所述热熔胶包括10～40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、5～25份蜡、15～35份增粘树脂、20～50份填料和3～20份增塑剂；所述增塑剂包括邻苯二甲酸二环己酯。
本发明中，所述热熔胶通过加入填料，且填料用量偏高，能够保证热熔胶的阻燃性能；通过加入增塑剂邻苯二甲酸二环己酯，能够提高填料在体系中的相容性，降低体系粘度，同时能够提高热熔胶的断裂伸长率和拉伸强度；通过填料和特定种类和含量的增塑剂复配，既能保证热熔胶的阻燃性能，又能避免填料含量太多导致机械性能下降，使得所述热熔胶的机械性能进一步提高，且加工性好。
优选地，以重量份计所述热熔胶包括10～40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂，例如可以为12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份等。
优选地，以重量份计所述热熔胶包括5～25份蜡，例如可以为6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份等。
优选地，以重量份计所述热熔胶包括15～35份增粘树脂，例如可以为16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份等。
优选地，以重量份计所述热熔胶包括20～50份填料，例如可以为22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份等。
优选地，以重量份计所述热熔胶包括3～20份增塑剂，例如可以为4份、6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份等。
优选地，在2.16kg，190℃条件下，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂的熔融指数为125～450g/10min，例如可以为126g/10min、128g/10min、130g/10min、150g/10min、170g/10min、200g/10min、220g/10min、240g/10min、260g/10min、280g/10min、300g/10min、320g/10min、340g/10min、380g/10min、400g/10min、420g/10min、440g/10min等，优选为360～440g/10min。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂中基于醋酸乙烯酯结构单元的质量百分含量为15～30％，例如可以为16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％等，进一步优选为19～28％。
优选地，所述蜡包括石蜡、聚乙烯蜡、费托蜡或微晶蜡中的任意一种或至少两种的组合。
本发明中，所述蜡可以有效降低热熔胶的熔融粘度，并增加其固化粘接速率。
优选地，所述增粘树脂包括树脂和/或所述树脂的氢化物。
优选地，所述树脂包括松香树脂、碳五树脂、碳九树脂、双环戊二烯树脂、碳五碳九共聚树脂、双环戊二烯-碳九共聚树脂、氢化碳九树脂或氢化双环戊二烯树脂中的任意一种或至少两种的组合，优选为氢化碳九树脂。
本发明中，所述增粘树脂可以降低热熔胶熔融粘度，并增强其粘接能力。
优选地，所述填料包括氢氧化铝和/或氢氧化镁。
优选地，以重量份计所述热熔胶还包括0.1～2份的抗氧化剂，例如可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份等。
优选地，所述抗氧化剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸)季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或季戊四醇二亚磷酸双十八酯中任意一种或至少两种的组合。
第二方面，本发明提供一种根据第一方面所述的热熔胶的制备方法，所述制备方法包括：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、蜡、增粘树脂、填料和增塑剂混合，得到所述热熔胶。
优选地，所述混合的物料还包括抗氧化剂。
优选地，所述混合的温度为120～180℃，例如可以为125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃等。
优选地，所述混合的时间为10～120min，例如可以为20min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min等。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、蜡、增粘树脂、填料和增塑剂以及任选的抗氧化剂在120～180℃的条件下混合10～120min，得到所述热熔胶。
本发明中，所述热熔胶在180℃条件下的熔融粘度在1000～10000cps范围内，具有良好的涂布效果，粘度太高或太低都会影响涂布效果，进而影响材料的机械性能。
本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的热熔胶，通过在热熔胶配方乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、蜡和增粘树脂中加入填料和特定种类和含量的增塑剂，使得所述热熔胶保证其阻燃性能的前提下，具有优异的机械性能和加工性能；所述热熔胶的断裂伸长率≥55％，拉伸强度≥1.1MPa，180℃的熔融粘度适中，阻燃性能达到GB8624-B2-E级标准。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明所有实施例和对比例用到的材料如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂：熔融指数400g/10min，醋酸乙烯酯结构单元含量28％；
聚乙烯蜡：天诗5116；
氢化碳九树脂：恒河HA-100；
氢化双环戊二烯树脂：韩华HP-100。
实施例1
本实施例提供一种热熔胶，以重量份计所述热熔胶包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(熔融指数400g/10min，醋酸乙烯酯结构单元含量28％)21.5份，氢氧化铝42份，聚乙烯蜡8.5份，氢化碳九树脂21.5份，邻苯二甲酸二环己酯6份和抗氧剂1010 0.5份。
本实施例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
按配方量，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氢氧化铝、聚乙烯蜡、氢化碳九树脂、邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂1010在150℃的条件下在搅拌釜中混合30分钟，得到所述热熔胶。
实施例2
本实施例提供一种热熔胶，以重量份计所述热熔胶包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(熔融指数400g/10min，醋酸乙烯酯结构单元含量28％)25.5份，氢氧化铝26份，聚乙烯蜡12.5份，氢化碳九树脂25份，邻苯二甲酸二环己酯10份和抗氧剂1010 0.5份。
本实施例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
按配方量，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氢氧化铝、聚乙烯蜡、氢化碳九树脂、邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂1010在150℃的条件下在搅拌釜中混合30分钟，得到所述热熔胶。
实施例3
本实施例提供一种热熔胶，以重量份计所述热熔胶包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(熔融指数400g/10min，醋酸乙烯酯结构单元含量28％)35份，氢氧化镁25份、氢氧化铝25份，石蜡15份，氢化双环戊二烯树脂30份，邻苯二甲酸二环己酯18份和抗氧剂1010 1.5份。
本实施例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
按配方量，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氢氧化镁、氢氧化铝、石蜡、氢化双环戊二烯树脂、邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂1010在150℃的条件下在搅拌釜中混合30分钟，得到所述热熔胶。
实施例4
本实施例提供一种热熔胶，其与实施例1的区别仅在于，将所述氢氧化铝替换为等重量的碳酸钙(重质，1000目)，其它组分及用量均与实施例1相同。
本实施例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种热熔胶，其与实施例1的区别仅在于，所述邻苯二甲酸二环己酯的份数为3份，其它组分及用量均与实施例1相同。
本实施例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种热熔胶，其与实施例1的区别仅在于，所述热熔胶中没有邻苯二甲酸二环己酯，其它组分及用量均与实施例1相同。
本对比例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种热熔胶，其与实施例1的区别仅在于，将所述邻苯二甲酸二环己酯替换为白油(26号液体石蜡)，其它组分及用量均与实施例1相同。
本对比例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种热熔胶，其与实施例1的区别仅在于，所述邻苯二甲酸二环己酯的份数为35份，其它组分及用量均与实施例1相同。
本对比例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种热熔胶，其与实施例1的区别仅在于，所述邻苯二甲酸二环己酯的份数为1份，其它组分及用量均与实施例1相同。
本对比例提供一种所述热熔胶的制备方法，具体步骤与实施例1相同。
性能测试
(1)熔融粘度：在180℃的条件下采用ASTM D3236-15方法进行测试；
其中，熔融粘度大于10000时，所述热熔胶不可使用；
(2)断裂伸长率：将实施例1～5、对比例1～4提供的热熔胶涂布到基材上，室温固化后裁切成固定规格样品条，采用GB/T 1040.1-2018方法进行测试；
(3)拉伸强度：将实施例1～5、对比例1～4提供的热熔胶涂布到基材上，室温固化后裁切成固定规格样品条，采用GB/T 1040.1-2018方法进行测试；
(4)阻燃性能：采用GB 8624-2012方法进行测试，测试达到GB8624-B2-E级标准，则标记为“通过”，反之，标记为“不通过”。
具体测试结果如表1所示：
表1
其中，“-”代表测试结果无意义或不能测试，如对比例2或3的机械强度太弱，甚至自身强度无法制成合适的样品，所以测试所得的断裂伸长率、拉伸强度无意义。
由上表可知，本发明提供的热熔胶，通过加入特定种类和配比的无机阻燃剂与增塑剂，配合其它组分的使用，使得所述热熔胶熔融粘度合适，且具有比较好的断裂伸长率及拉伸强度。
由实施例1～2可知，所述热熔胶的熔融粘度为1712～6750cps，所述热熔胶的断裂伸长率为106～127％，拉伸强度为2.9MPa；所述热熔胶的阻燃性能达到GB8624-B2-E标准。
通过实施例1和2与实施例3比较可知，所述热熔胶其它组分种类、含量在优选的范围内，增粘树脂选用氢化双环戊二烯树脂时，所述热熔胶的断裂伸长率和拉伸强度差；通过实施例1与实施例4比较可知，将氢氧化铝替换为碳酸钙后，所述热熔胶的断裂伸长率和拉伸强度下降；通过实施例1与实施例5比较可知，所述增塑剂用量减少时，所述热熔胶的拉伸强度下降；通过实施例1与对比例1～4比较可知，所述填料与增塑剂并非特定的组合或配比，所述热熔胶的断裂伸长率和拉伸强度下降、无法成型。
综上所述，本发明提供的热熔胶，通过特定种类的填料和特定种类的增塑剂复配，使得所述热熔胶具有优异的机械性能和加工性能，且阻燃性能符合GB8624-B2-E级标准，符合建筑材料或电子材料领域中对粘结剂的性能要求。
以上所述的具体实施例，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例而已，并不用于限制本发明，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)
1.一种热熔胶，其特征在于，以重量份计所述热熔胶包括10～40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、5～25份蜡、15～35份增粘树脂、20～50份填料和3～20份增塑剂；
所述增塑剂包括邻苯二甲酸二环己酯。
2.根据权利要求1所述的热熔胶，其特征在于，在2.16kg，190℃条件下，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂的熔融指数为125～450g/10min，优选为360～440g/10min；
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂中基于醋酸乙烯酯结构单元的质量百分含量为15～30％，进一步优选为19～28％。
3.根据权利要求1或2所述的热熔胶，其特征在于，所述蜡包括石蜡、聚乙烯蜡、费托蜡或微晶蜡中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1～3任一项所述的热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂包括树脂和/或所述树脂的氢化物；
优选地，所述树脂包括松香树脂、碳五树脂、碳九树脂、双环戊二烯树脂、碳五-碳九共聚树脂、双环戊二烯-碳九共聚树脂、氢化碳九树脂或氢化双环戊二烯树脂中的任意一种或至少两种的组合，优选为氢化碳九树脂。
5.根据权利要求1～4任一项所述的热熔胶，其特征在于，所述填料包括氢氧化铝和/或氢氧化镁。
6.根据权利要求1～5任一项所述的热熔胶，其特征在于，以重量份计所述热熔胶还包括0.1～2份的抗氧化剂。
7.根据权利要求6所述的热熔胶，其特征在于，所述抗氧化剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸)季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或季戊四醇二亚磷酸双十八酯中任意一种或至少两种的组合。
8.一种根据权利要求1～7任一项所述的热熔胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、蜡、增粘树脂、填料和增塑剂混合，得到所述热熔胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合的物料还包括抗氧化剂；
优选地，所述混合的温度为120～180℃；
优选地，所述混合的时间为10～120min。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、蜡、增粘树脂、填料和增塑剂以及任选的抗氧化剂在120～180℃的条件下混合10～120min，得到所述热熔胶。
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