一種粘接非極性材料用的熱熔膠及其製備方法
2023-07-22 13:36:01 1
一種粘接非極性材料用的熱熔膠及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其由按照重量份計的如下組分製成：A組分：40-100份、B組分：0-60份、功能助劑：0.1-2份；所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成：含丙烯基聚合物100份、有機過氧化物2-8份；所述B組分為增粘聚合物。本發明還包括該熱熔膠的製備方法。本發明的粘接非極性材料用的熱熔膠，粘接性能好、低溫下不開膠，製備方法簡單、易操作。
【專利說明】一種粘接非極性材料用的熱熔膠及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及到材料領域，具體涉及一種粘接非極性材料用的熱熔膠及其製備方 法。
【背景技術】
[0002] 採用熱熔膠粘接是實現聚合物間粘接的一種有效的粘接方法。聚合物粘接的關鍵 是根據粘接複合工藝和粘接效果確定熱熔膠的種類。聚乙烯、聚丙烯等非極性聚合物的粘 接可以選擇以聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯-丙烯共聚物為基體的熱熔膠進行粘接，但聚乙烯、 聚丙烯都是熔點高、結晶度高的聚合物，以聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯-丙烯共聚物為基體的 熱熔膠對聚乙烯、聚丙烯材料粘接時，複合的溫度一般要在膠的熔點以上，同時要求被粘接 的聚合物也要被預熱到熔融溫度以上，通過膠的分子和被粘聚合物的分子的相互擴散、纏 繞才能形成良好的粘接效果。加熱到聚合物熔融溫度以上，往往會引起被粘物形態或形狀 的改變，引起被粘物功能失效。
[0003] 日常應用中，PE、PP等非極性材料的熱熔粘接往往要求粘接溫度在被粘物的熔點 以下。如人造草坪背膠時，通過熱熔膠塗布將聚乙烯草絲與聚丙烯底布粘接到一起，施膠時 的溫度應該控制在聚乙烯的熔融溫度以下，否則聚乙烯草絲熔融變形甚至熔化；附在牛奶、 飲料盒表面的吸管，是通過低溫熱熔膠將吸管包裝膜聚丙烯（OPP)粘接覆PE膜的牛奶盒、 飲料盒的表面，高溫粘接會引起吸管包裝膜熔融變形、PE膜熔化。這類低溫熱熔膠主要是 由EVA、增粘樹脂、蠟為主要成分的EVA類熱熔膠，EVA類熱熔膠對PP的粘接效果差，尤其是 在低溫下容易發生開膠現象。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提供一種粘接性能好、低溫下不開膠的粘接非極性材料用的熱 熔膠及其製備方法。
[0005] 為解決上述問題，本發明所採用的技術方案如下：
[0006] 一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其由按照重量份計的如下組分製成：
[0007] A 組分：40-100 份
[0008] B 組分：0-60 份
[0009] 功能助劑：0· 1-2份；
[0010] 所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成： 含丙烯基聚合物100份、有機過氧化物2-8份；
[0011] 所述B組分為增粘聚合物。
[0012] 本發明中，優選的方案為所述增粘聚合物為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚乙烯-丙烯共 聚蠟、聚乙烯-丁烯共聚物、聚乙烯-辛烯共聚物、石油樹脂、氫化石油樹脂、萜烯樹脂、非晶 態α-烯烴共聚物、無規聚丙烯和陶氏化學公司生產的AFFINITY GA系列的聚烯烴塑性體 中的一種或兩種以上的混合物。
[0013] 本發明中，優選的方案為所述的含丙烯基聚合物是聚丙烯、聚丙烯彈性體、聚丙烯 塑性體、非晶態α -烯烴共聚物、聚乙烯-丙烯共聚物中的一種或兩種以上的混合物。
[0014] 本發明中，進一步優選的方案為B組分：20-40份。
[0015] 本發明中，優選的方案為所述的有機過氧化物是過氧化二苯甲醯、過氧化苯甲酸 叔丁酯、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化醋酸叔戊酯、過氧化3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯、過氧 化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、過氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、3， 3-雙（叔丁基過氧）丁酸乙酯、3,3_雙（叔戊基過氧）丁酸乙酯、4,4_雙（叔丁基過氧）戊 酸正丁酯、1，1_雙（叔丁基過氧）環己烷、1，1_雙（叔戊基過氧）環己烷、1，1-二叔戊基過 氧化-3, 3, 5-三甲基環己烷、1，1-二叔丁基過氧化-3, 3, 5-三甲基環己烷、1，1-二叔丁基 過氧化環己烷、2, 5-二甲基-2, 5-雙-(叔丁基過氧）-3-己炔、過氧化二叔丁基、過氧化二 叔戊基、過氧化叔丁基異丙苯、二-(叔丁基過氧化異丙基）苯、2, 5-二甲基-2, 5-雙-(叔 丁基過氧）己烷、過氧化二異丙苯中一種或兩種以上的混合物。
[0016] 本發明中，優選的方案為所述的功能助劑為抗氧劑、著色劑、防黴劑、抗靜電劑、流 平劑中的一種或兩種以上的混合物。
[0017] 本發明中，優選的方案為所述高流動性基體由如下方法製成：將配方量的含丙烯 基聚合物和有機過氧化物混合，然後在雙螺杆擠出機中擠出，即得高流動性基體；所述雙螺 杆擠出機的工作溫度為180-280°c。在180-280°c溫度下的雙螺杆擠出機中，有機過氧化物 與含丙烯基聚合物反應，使部分含丙烯基聚合物產生降解，得到具有高流動性的含丙烯基 聚合物的基體。進一步優選的方案為：將混合好的含丙烯基聚合物和有機過氧化物的混合 物，密封放置6-24小時，然後在雙螺杆擠出機中擠出。放置6-24小時後，有機過氧化物被 韓丙烯基聚合物吸收，更有利於在雙螺杆擠出機中降解。
[0018] 本發明中，優選的方案為所述非極性材料為聚乙烯非極性材料或聚丙烯非極性材 料。
[0019] 本發明還提供該粘接非極性材料用的熱熔膠，其由如下方法製得：將配方量的A 組分、B組分和功能助劑在擠出機中進行共混、擠出，即得熱熔膠；所述擠出機的工作溫度 為80-150°C。本發明中，優選的方案為將共混、擠出得到的熱熔膠進行水下造粒或鋼帶造粒 處理。
[0020] 與現有技術相比，本發明的優點在於：相較於現有的EVA類熱熔膠，本發明的熱熔 膠的基材為聚丙烯共聚物，對聚丙烯的粘接性能優異，並且在低溫下不易發生開膠現象；此 夕卜，本發明的熱熔膠，可以通過對含丙烯基聚合物的種類、有機過氧化物的量及熱降解的溫 度等因素的選擇來調控熱熔膠的流動性；此外，本發明的熱熔膠的熔融粘度可調範圍大，熱 熔膠在溫度為170°C的狀況下熔融粘度為3000-20000mPa *s，對聚乙烯、聚丙烯的粘接溫度 低，可在KKTC進行粘接；此外，該熱熔膠的製備方法簡單、易操作。
【具體實施方式】
[0021] 實施例1
[0022] 一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其由按照重量份計的如下組分製成：A組分100 份、有機矽消泡劑0. 5份；
[0023] 所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成： 聚乙稀-丙稀彈性體（埃克森美孚化工，Vistamaxx 3980FL) 100份、1，1-二叔丁基過氧 化-3, 3, 5-三甲基環己烷8份。其製備方法為：將上述重量份的聚乙烯-丙烯彈性體和 1，1-二叔丁基過氧化-3, 3, 5-三甲基環己烷用高速混合機進行混合，密封放置24小時，然 後在雙螺杆擠出機中擠出，即得高流動性基體；所述雙螺杆擠出機的工作溫度為250°C。
[0024] 所述粘接非極性材料用的熱熔膠，由如下方法製得：將配方量的A組分、有機矽消 泡劑在擠出機中進行共混、擠出，即得熱熔膠；所述擠出機的工作溫度為130°C。
[0025] 實施例2
[0026] 一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其由按照重量份計的如下組分製成：A組分40 份、B組分60份、功能助劑0. 1份；
[0027] 所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成： 含丙烯基聚合物100份、有機過氧化物2份；其中，所述含丙烯基聚合物為聚乙烯-丙烯彈 性體（埃克森美孚化工，Vistamaxx 6202FL)，所述有機過氧化物為過氧化二苯甲醯。其制 備方法為：將上述重量份的含丙烯基聚合物和有機過氧化物用高速混合機進行混合，密封 放置6小時，然後在雙螺杆擠出機中擠出，即得高流動性基體；所述雙螺杆擠出機的工作溫 度為270°C ;
[0028] 所述B組分為增粘聚合物，所述增粘聚合物為按照量份計的氫化石油樹脂40份和 聚乙烯蠟20份的組合物；
[0029] 所述功能助劑為抗氧劑1010 ;
[0030] 所述粘接非極性材料用的熱熔膠，由如下方法製得：將配方量的A組分、B組分和 功能助劑在擠出機中進行共混、擠出，即得熱熔膠；所述擠出機的工作溫度為150°C。
[0031] 實施例3
[0032] 一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其由按照重量份計的如下組分製成：A組分70 份、B組分30份、功能助劑1份；
[0033] 所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成： 含丙烯基聚合物100份、有機過氧化物6份；其中，所述含丙烯基聚合物為聚乙烯-丙烯彈 性體（陶氏化學，VERSIFY3000)，所述有機過氧化物為過氧化二異丙苯。其製備方法為：將 上述重量份的含丙烯基聚合物和有機過氧化物用高速混合機進行混合，密封放置24小時， 然後在雙螺杆擠出機中擠出，即得高流動性基體；所述雙螺杆擠出機的工作溫度為200°C ;
[0034] 所述B組分為增粘聚合物，所述增粘聚合物為非晶態α -烯烴共聚物（APAO) 703 ;
[0035] 所述功能助劑為抗氧劑Β215 ;
[0036] 所述粘接非極性材料用的熱熔膠，由如下方法製得：將配方量的A組分、B組分和 功能助劑在擠出機中進行共混、擠出，即得熱熔膠；所述擠出機的工作溫度為150°C。
[0037] 實施例4
[0038] 一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其由按照重量份計的如下組分製成：A組分60 份、B組分40份、功能助劑2份；
[0039] 所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成： 含丙烯基聚合物100份、有機過氧化物5份；其中，所述含丙烯基聚合物為聚丙烯（茂名石 化，Z30S)、聚乙烯-丙烯彈性體（陶氏化學，VERSIFY2300)、非晶態α-烯烴共聚物（德固 賽，ΑΡΑ0508)的混合物，其中聚丙烯為10份、聚乙烯-丙烯彈性體為60份、非晶態α-烯 烴共聚物為30份；所述有機過氧化物為過氧化二叔丁基。其製備方法為：將上述重量份的 含丙烯基聚合物和有機過氧化物用高速混合機進行混合，密封放置24小時，然後在雙螺杆 擠出機中擠出，即得高流動性基體；所述雙螺杆擠出機的工作溫度為240°C ;
[0040] 所述B組分為增粘聚合物，所述增粘聚合物為20份無規聚丙烯（住友化學， SS-30A)和20份氫化石油樹脂的混合物；
[0041] 所述功能助劑為0. 8份的抗氧劑B245和1. 2份的抗靜電劑的混合物；
[0042] 所述粘接非極性材料用的熱熔膠，由如下方法製得：將配方量的A組分、B組分和 功能助劑在擠出機中進行共混、擠出，即得熱熔膠；所述擠出機的工作溫度為150°C。
[0043] 實施例5
[0044] 一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其由按照重量份計的如下組分製成：A組分50 份、B組分50份、功能助劑0. 8份；
[0045] 所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成： 含丙烯基聚合物100份、有機過氧化物4份；其中，所述含丙烯基聚合物為聚乙烯-丙烯彈 性體（埃克森美孚化工，Vistamaxx 3020)、非晶態α-烯烴共聚物（德固賽，APA0508)的 混合物，其中聚乙烯-丙烯彈性體為50份、非晶態α -烯烴共聚物為50份；所述有機過氧 化物為過氧化叔丁基異丙苯。其製備方法為：將上述重量份的含丙烯基聚合物和有機過氧 化物用高速混合機進行混合，密封放置24小時，然後在雙螺杆擠出機中擠出，即得高流動 性基體；所述雙螺杆擠出機的工作溫度為220°C ;
[0046] 所述B組分為增粘聚合物，所述增粘聚合物為20份POP(陶氏化學，AFFINITY GA1950)和30份的萜烯樹脂的混合物；
[0047] 所述功能助劑為0. 8份的抗氧劑1076 ;
[0048] 所述粘接非極性材料用的熱熔膠，由如下方法製得：將配方量的A組分、B組分和 功能助劑在擠出機中進行共混、擠出，即得熱熔膠；所述擠出機的工作溫度為150°C。
[0049] 實驗例
[0050] 取實施例1-5製得的熱熔膠，利用熔融粘度儀測試熱熔膠在170°C的粘度，考察熱 熔膠在110°C、0. 3MPa、熱壓15s粘接PE、PP的180°剝離強度，具體測試結果見表1 :
[0051] 表1熱熔膠的粘度及對PE/PP的粘接強度
[0052]
【權利要求】
1. 一種粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於由按照重量份計的如下組分製成： A組分：40-100份 B組分：0-60份 功能助劑：〇. 1-2份； 所述A組分為高流動性基體，所述高流動基體由按照重量份計的如下組分製成：含丙 烯基聚合物100份、有機過氧化物2-8份； 所述B組分為增粘聚合物。
2. 根據權利要求1所述的粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於：所述增粘聚合物 為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚乙烯-丙烯共聚蠟、聚乙烯-丁烯共聚物、聚乙烯-辛烯共聚物、 石油樹脂、氫化石油樹脂、萜烯樹脂、非晶態a-烯烴共聚物、無規聚丙烯和陶氏化學公司 生產的AFFINITY GA系列的聚烯烴塑性體中的一種或兩種以上的混合物。
3. 根據權利要求1所述的粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於：所述的含丙烯基 聚合物是聚丙烯、聚丙烯彈性體、聚丙烯塑性體、非晶態a -烯烴共聚物、聚乙烯-丙烯共聚 物中的一種或兩種以上的混合物。
4. 根據權利要求1所述的粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於：所述的有機過氧 化物是過氧化二苯甲醯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化醋酸叔戊酯、 過氧化3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化2-乙基己基碳酸叔丁 酯、過氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、3, 3-雙（叔丁基過氧）丁酸乙酯、3, 3-雙（叔戊基過 氧）丁酸乙酯、4,4_雙（叔丁基過氧化）戊酸正丁酯、1，1_雙（叔丁基過氧）環己烷、1， 1-雙（叔戊基過氧）環己烷、1，1-二叔戊基過氧化-3, 3, 5-三甲基環己烷、1，1-二叔丁基 過氧化-3, 3, 5-三甲基環己烷、1，1-二叔丁基過氧化環己烷、2, 5-二甲基-2, 5-雙-(叔丁 基過氧）-3-己炔、過氧化二叔丁基、過氧化二叔戊基、過氧化叔丁基異丙苯、二-(叔丁基過 氧化異丙基）苯、2,5_二甲基_2,5_雙-(叔丁基過氧）己烷、過氧化二異丙苯中一種或兩 種以上的混合物。
5. 根據權利要求1所述的粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於：所述的功能助劑 為抗氧劑、著色劑、消泡劑、防黴劑、抗靜電劑、流平劑中的一種或兩種以上的混合物。
6. 根據權利要求1所述的粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於所述高流動性基體 由如下方法製成：將配方量的含丙烯基聚合物和有機過氧化物混合，然後在雙螺杆擠出機 中擠出，即得高流動性基體；所述雙螺杆擠出機的工作溫度為180_280°C。
7. 根據權利要求1所述的粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於：將混合好的含丙 烯基聚合物和有機過氧化物的混合物，密封放置6-24小時，然後在雙螺杆擠出機中擠出。
8. 根據權利要求1所述的粘接非極性材料用的熱熔膠，其特徵在於：所述非極性材料 為聚乙烯非極性材料或聚丙烯非極性材料。
9. 一種根據權利要求1-8任一項所述的粘接非極性材料用的熱熔膠的製備方法，其由 如下方法製得：將配方量的A組分、B組分和功能助劑在擠出機中進行共混、擠出，即得熱熔 膠；所述擠出機的工作溫度為80-150°C。
10. 根據權利要求9所述的粘接非極性材料用的熱熔膠的製備方法，其特徵在於：將共 混、擠出得到的熱熔膠進行水下造粒或鋼帶造粒處理。
【文檔編號】C09J123/16GK104479594SQ201410857489
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】伍金奎, 唐舫成, 張陽陽 申請人:廣州鹿山新材料股份有限公司