CN117186815A - 新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶及其制备方法 - Google Patents

新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶及其制备方法 Download PDF

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王文敏
陈恩生
张振辉
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Abstract

本发明涉及热熔胶技术领域,尤其涉及IPC C09J191,更具体地涉及,新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶及其制备方法。本发明第一方面提供了一种新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其制备原料,按重量份计,包括主体聚合物30~45份、树脂40~50份、橡胶油10~15份、助剂0.4~3份。本发明中,通过选用特定主体聚合物、树脂、橡胶油、助剂,提高了热熔胶的熔融粘度、耐高温性能和剥离强度,同时,减轻了热熔胶的气味,降低了热熔胶的VOC含量,用于汽车线路,也减轻了汽车中的气味及减少了VOC含量。

Description

新能源汽车用线束胶带低气味环保型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,尤其涉及IPC C09J191,更具体地涉及,新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶及其制备方法。
背景技术
随着环保,节能减排意识的增加,全球新能源汽车发展已进入不可逆的快车道。目前,中国的新能源汽车渗透率已经超过了10%,预计在2025年突破30%。
新能源电动汽车相比较于传统燃油,较大的区别在于新能源电动汽车中的线路复杂多变,从而导致线束胶带的需求量增大,目前新能源用线束胶带用胶主要是UV固化胶,耐高温性能优异,但环保和经济效益不能满足现有市场要求。
现有专利CN201810065105.3公开了一种竹炭纤维无纺布用环保型热熔胶及其制备方法与应用,环保型热熔胶的制备原料包括环烷油:10-25%、高分子聚合物:10-30%、增粘树脂:30-50%、抗氧化剂:0.1-1.0%、助剂树脂:1-10%。其用于竹炭纤维无纺布,对线路的粘接性,耐高温性有所不足。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本发明第一方面提供了一种新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其制备原料,按重量份计,包括主体聚合物30~45份、树脂40~50份、橡胶油10~15份、助剂0.4~3份。
进一步优选的,所述新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其制备原料,按重量份计,包括主体聚合物30~40份、树脂40~50份、橡胶油10~15份、助剂0.4~4份。
优选的,所述的主体聚合物包括SIS(聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯)、SEBS(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)中的一种或多种;进一步优选的,为SIS。
优选的,所述的SIS中苯乙烯含量为30~50%;进一步优选的,为40~46%。
优选的,所述SIS的型号为D1162P。
优选的,所述SIS购自KRATON。
优选的,所述的树脂为固体石油树脂。
优选的,所述的固体石油树脂,按重量份计,包括35~40份DCPD树脂和5~10份氢化单体。
优选的,所述DCPD树脂包括氢化度接近100%的DCPD树脂。
优选的,所述DCPD树脂包括SU-100、HD-1100、HD-1120中的一种或多种;进一步优选的,为SU-100。
优选的,所述的SU-100购自濮阳市恒泰石油化工有限公司。
优选的,所述氢化单体的软化点为100~150℃;进一步优选的,为130~150℃。
优选的,所述氢化单体购自AMSNorsolene W-100、AMSNorsolene W120、AMSNorsolene W-140中的一种或多种。
优选的,所述氢化单体购自深圳英群化工有限公司。
本发明中,通过添加高苯乙烯含量的主体聚合物和固体石油树脂,在提高了低气味环保型热熔胶的耐高温性,相容性的同时,减少了热熔胶的小分子气体挥发,从而提高了环保性能,提高了购买者的使用感。本发明中选用纯度高,分子量排布均衡的树脂和加氢度较高的树脂,减少了树脂中小分子的释放,减轻了制备得到中热熔胶中的气味,减少了VOC的含量,但选用加氢度较高的树脂,其剥离强度和粘接性能均有所下降,在使用过程意外发现,添加了高苯乙烯的主体聚合物,能够提高主体聚合物与固体石油树脂的相容性,从而提高了热熔胶的耐高温性能。本发明人推测,虽然高加氢度树脂和纯度高,分子量排布均衡的树脂能够减少热熔胶的VOC含量,但是高加氢度的树脂中的极性被破坏,与主体聚合物的相容性变差,制备得到的热熔胶的粘结性能会变差,加入高苯乙烯含量的主体聚合物,可能是SIS结构中苯乙烯为硬段,苯乙烯的含量高,从而导致SIS相对难熔化,提高了SIS的软化点,从而使SIS和固体石油树脂的软化点接近,进而提高了SIS和固体石油树脂的相容性,最终得到的热熔胶具有较好的耐高温性和低气味。
本发明中,通过采用苯乙烯含量为30~50%的主体聚合物SIS,相较于SBS,能提高热熔胶的剥离强度和持粘时间。本发明人推测,SIS的嵌段比、生产工艺及产地的不同,均会影响热溶胶的剥离强度。SIS中S/I嵌段比的增加,苯乙烯硬段含量的增加,使SIS自身的内聚力增加,从而提高了热溶胶的内聚力,进而提高了热熔胶的剥离强度。
本发明中,通过添加苯乙烯含量为30~50%的主体聚合物SIS,能提高热熔胶的熔融粘度,熔融粘度过低,使用热熔胶后,容易卷边起翘。本发明人推测,SIS中的苯乙烯和固体石油树脂具有相同的性质,能起到物理交联点的作用,SIS中苯乙烯含量的增加,增加了物理交联点的数量,从而提高了热熔胶的熔融粘度。
优选的,所述的橡胶油包括环烷油或白矿油。
优选的,所述的环烷油包括环烷油N4006、环烷油N4010、环烷油N4016中的一种或多种;进一步优选的,为环烷油N4010。
优选的,所述的助剂包括抗紫外助剂、低分量聚异丁烯和抗氧剂。
优选的,所述抗紫外助剂包括UV-326-2、CYTEC 2777、UV-531中的一种或多种。
优选的,所述UV-326-2购自东莞市山一塑化有限公司,型号为UV-326-2。
优选的,所述的低分量聚异丁烯包括PB2400、PB1400、PB1300、PB950、PB680、PB680、PB400中的一种或多种。
优选的,所述的低分量聚异丁烯的粘度为1500~3000cst,at 40℃。
优选的,所述助剂,按重量份计,包括0.1~1份抗紫外助剂、0.1~1份低分量聚异丁烯和0.2~2份抗氧剂。
优选的,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
优选的,所述的受阻酚类抗氧剂包括1076、330、1790、1098中的一种或多种。
本发明第二方面提供了一种新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
S1:按热熔胶制备原料的重量份计,加入主体聚合物和橡胶油,加热至120~130℃至主体聚合物溶解;
S2:溶解完成后,加入树脂后加热至135-150℃,采用螺旋剪切机进行混合;
S3:混合均匀后,加入助剂后进行混合后得到线束胶带专用热熔胶。
有益效果
1、本发明中,通过添加高苯乙烯含量的主体聚合物和固体石油树脂,在提高了低气味环保型热熔胶的耐高温性,相容性的同时,减少了热熔胶的小分子气体挥发,从而提高了环保性能,提高了购买者的使用感。
2、本发明中,通过采用苯乙烯含量为30~50%的主体聚合物SIS,相较于SBS,能提高热熔胶的剥离强度和持粘时间。
3、本发明中,通过添加苯乙烯含量为30~50%的主体聚合物SIS,能提高热熔胶的熔融粘度,熔融粘度过低,使用热熔胶后,容易卷边起翘。
4、本发明中,通过添加抗紫外助剂、低分子PIB和抗氧剂PIB,与主体聚合物、固体石油树脂和橡胶油相复配,进一步提高了热熔胶的耐高温性能和剥离强度。
5、本发明中,通过控制特定的主体聚合物30~40份、特定树脂40~50份、特定的橡胶油10~15份、特定的助剂0.4~4份,提高了热熔胶的熔融粘度、耐高温性能和剥离强度,同时,减轻了热熔胶的气味,降低了热熔胶的VOC含量,用于汽车线路,也减轻了汽车中的气味及减少了VOC含量。
具体实施方式
实施例1
本实施例第一方面提供了一种新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其制备原料,按重量份计,包括主体聚合物35份、树脂42份、橡胶油15份、助剂2.5份。
所述的主体聚合物为SIS。
所述SIS的型号为D1162P,苯乙烯含量为40.0~46.0%,购自KRATON。
所述的树脂为固体石油树脂。
所述的固体石油树脂,按重量份计,包括36份DCPD树脂和6份氢化单体。
所述DCPD树脂为SU-100。
所述的SU-100购自濮阳市恒泰石油化工有限公司。
所述氢化单体为AMSNorsolene W-140。
所述AMSNorsolene W-140购自深圳英群化工有限公司。
所述的橡胶油为环烷油N4010。
所述的助剂为抗紫外助剂、低分量聚异丁烯和抗氧剂。
所述抗紫外助剂为UV-326-2。
所述UV-326-2购自东莞市山一塑化有限公司,型号为UV-326-2。
所述的低分量聚异丁烯为PB680,购自上海多康实业有限公司。
所述助剂,按重量份计,包括0.5份抗紫外助剂、1份低分量聚异丁烯和1份抗氧剂。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
所述的受阻酚类抗氧剂为1098。
所述1098购自青岛杰得佳新材料科技有限公司。
本实施第二方面提供了一种新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
S1:按热熔胶制备原料的重量份计,加入主体聚合物和橡胶油,加热至120至主体聚合物溶解;
S2:溶解完成后,加入树脂后加热至145℃,采用螺旋剪切机进行混合;
S3:混合均匀后,加入助剂后进行混合后得到线束胶带专用热熔胶。
实施例2
实施例2的具体实施方式同实施例1一样,不同之处在于,所述新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其制备原料,按重量份计,包括主体聚合物30份、树脂40份、橡胶油10份、助剂0.4份。
所述的主体聚合物为SIS。
所述SIS的型号为D1162P,苯乙烯含量为40.0~46.0%,购自KRATON。
所述的树脂为固体石油树脂。
所述的固体石油树脂,按重量份计,包括36份DCPD树脂和6份氢化单体。
所述DCPD树脂为SU-100。
所述的SU-100购自濮阳市恒泰石油化工有限公司。
所述氢化单体为AMSNorsolene W-140。
所述AMSNorsolene W-140购自深圳英群化工有限公司。
所述的橡胶油为环烷油N4010。
所述的助剂为抗紫外助剂、低分量聚异丁烯和抗氧剂。
所述抗紫外助剂为UV-326-2。
所述UV-326-2购自东莞市山一塑化有限公司,型号为UV-326-2。
所述的低分量聚异丁烯为PB680,购自上海多康实业有限公司。
所述助剂,按重量份计,包括0.1份抗紫外助剂、0.2份低分量聚异丁烯和0.2份抗氧剂。
实施例3
实施例3的具体实施方式同实施例1一样,不同之处在于,所述新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其制备原料,按重量份计,包括主体聚合物40份、树脂50份、橡胶油15份、助剂3份。
所述的主体聚合物为SIS。
所述SIS的型号为D1162P,苯乙烯含量为40.0~46.0%,购自KRATON。
所述的树脂为固体石油树脂。
所述的固体石油树脂,按重量份计,包括36份DCPD树脂和6份氢化单体。
所述DCPD树脂为SU-100。
所述的SU-100购自濮阳市恒泰石油化工有限公司。
所述氢化单体为AMSNorsolene W-140。
所述AMSNorsolene W-140购自深圳英群化工有限公司。
所述的橡胶油为环烷油N4010。
所述的助剂为抗紫外助剂、低分量聚异丁烯和抗氧剂。
所述抗紫外助剂为UV-326-2。
所述UV-326-2购自东莞市山一塑化有限公司,型号为UV-326-2。
所述的低分量聚异丁烯为PB680,购自上海多康实业有限公司。
所述助剂,按重量份计,包括1份抗紫外助剂、1份低分量聚异丁烯和1份抗氧剂。
对比例1
对比例1的具体实施方式同实施例1一样,不同之处在于,所述主体聚合物为SBSD1155JOP。
所述的SBS购自KRATON,型号为D1155JOP。
对比例2
对比例2的具体实施方式同实施例1一样,不同之处在于,所述主体聚合物为SISD1160。
所述SISD1160购自KRATON,型号为D1160 B。所述的苯乙烯含量为17.4~20.5%。
对比例3
对比例3的具体实施方式同实施例1一样,不同之处在于,所述氢化单体为AMSNorsolene W-85,购自深圳英群化工有限公司。
性能测试
1、热熔胶物性流变测试
根据HG/T 3660-1999,测定实施例1~3,对比例1~3的制备得到的热熔胶的熔融粘度,结果记入表1;用于汽车中的线路的线束胶带的熔融粘度最优在16000~20000cps;
根据GB/T 15332-1994,测定实施例1~3,对比例1~5的制备得到的热熔胶的软化点,结果记入表1。
表1
2、基本力学性能测试
在醋酸布和绒布基材上涂布实施例1~3,对比例1~3的制备得到的热熔胶40gsm胶量,根据GB2792-1998国标,测定25℃下,对钢板和基材背面180°剥离力以及解卷力,结果记入表2。
表2
钢板剥离力 背面剥离力 解卷力
实施例1 15N/25mm 8N/25mm 2N
实施例2 13N/25mm 7N/25mm 1.8N
实施例3 14N/25mm 7N/25mm 1.7N
对比例1 9N/25mm 5N/25mm 1.4N
对比例2 8N/25mm 5N/25mm 1.2N
对比例3 12N/25mm 6N/25mm 1.3N
3、将涂布实施例1~3,对比例1~3的制备得到的热熔胶的样品裁成2cm宽度,长约30cm,在25℃下对弱流电线进行50%缠绕和点绕,将绕好的线束分别放置25℃、105℃、125℃的烘箱,25℃跟踪1个月、105℃跟踪1000h和125℃跟踪240h,观察胶带末端起翘和干胶情况。优异的产品在绕棒上表现为末端不起翘或起翘不超过2mm,且表现不干胶;不合格产品则表现起翘严重甚至干胶。结果记入表3。
表3

Claims (10)

1.一种新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,其制备原料,按重量份计,包括主体聚合物30~45份、树脂40~50份、橡胶油10~15份、助剂0.4~3份;所述的树脂为固体石油树脂;所述的固体石油树脂,按重量份计,包括35~40份DCPD树脂和5~10份氢化单体。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述的主体聚合物包括SIS,SBS、SEBS中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述的SIS中苯乙烯含量为30~50%。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述DCPD树脂包括SU-100、HD-1100、HD-1120中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述氢化单体的软化点为100~150℃。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述的橡胶油包括环烷油或白矿油。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述的环烷油包括环烷油N4006、环烷油N4010、环烷油N4016中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述的助剂包括抗紫外助剂、低分量聚异丁烯和受阻酚类抗氧剂。
9.根据权利要求8所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶,其特征在于,所述的低分量聚异丁烯包括PB2400、PB1400、PB1300、PB950、PB680、PB680、PB400中的一种或多种。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的新能源汽车用线束胶带低气味环保型热熔胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:按热熔胶制备原料的重量份计,加入主体聚合物和橡胶油,加热至120~130℃至主体聚合物溶解;
S2:溶解完成后,加入树脂后加热至135~150℃,采用螺旋剪切机进行混合;
S3:混合均匀后,加入助剂后进行混合后得到线束胶带专用热熔胶。
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