一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶及其製備方法
2023-05-31 00:07:11
專利名稱：一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶及其製備方法。
背景技術：
隨著火災事件的層出不窮，阻燃材料越來越得到重視，建築、電子等行業都要求材料具有良好的阻燃性，以降低火災發生的危險。
通常，利用有機滷化物與Sb2O3復配使用，在添加量較少的情況下即可達到良好的阻燃性能。但是，此類阻燃材料在燃燒過程中，會產生大量具有腐蝕性和毒性的滷化氫氣體，對人體的危害更大，據統計，火災煙燻致死的比例高達78.9％。因此，無滷阻燃劑得到越來越多阻燃材料廠家的青睞，其中，以金屬氫氧化物阻燃劑和膨脹型阻燃劑的應用最為廣泛。
同時，由於壓敏膠製品用途廣泛，涉及日常生活、工業應用、外銷包裝等各個方面，而具有阻燃性的壓敏膠卻種類極少，且國內外在該領域的研究也屈指可數。目前，商業化的阻燃壓敏膠膜主要應用在電子行業和汽車行業，如日東的5011N等。
通常，阻燃壓敏膠帶一般有兩種類型，即一種是依靠基材的阻燃性實現阻燃，如專利03133048.7介紹了一種無滷阻燃基材和壓敏膠層組成的壓敏膠帶，該膠帶必須藉助阻燃聚烯烴的基材來保證阻燃性。又如專利03101420公開了一種帶有布基材的無臭和無滷素阻燃壓敏膠粘帶，所述兩層都由增粘劑樹脂、阻燃劑(金屬氫氧化物和無機阻燃助劑)和採用氨基烷基烷氧基矽烷硫化的天然橡膠基彈性體獲得，其基材優選是通過使用天然橡膠基阻燃組合物浸漬易燃的布基材而獲得的經阻燃處理的布基材，膠帶阻燃級別滿足UL-510FR燃燒試驗阻燃標準。另一種是壓敏膠成分具有阻燃性，如專利200510028764.2介紹了一種丙烯酸系壓敏膠粘帶用無滷阻燃劑及其方法，通過將無滷阻燃劑與有機溶劑研磨後加入到丙烯酸壓敏膠中，經塗布得到壓敏膠帶。但該方法加工時間長(2～4小時)，且由於阻燃劑的含量至少達到25％以上，因此製備過程中需要大量的溶液，導致效率低下且不環保。
由於大部分的壓敏膠製品採用溶液塗布生產，如聚丙烯酸酯類壓敏膠及部分橡膠類，在生產過程中使用大量溶液，不僅汙染環境，對人體有害，而且增加了操作的危險性和複雜性，提高了能耗。
發明內容
本發明的第一個目的在於針對現有技術的不足之處，提供一種阻燃性能好、適用範圍廣、粘接力強、且環保節能的無滷阻燃熱熔壓敏膠帶。
本發明的第二個目的在於克服現有溶液塗布方法的缺點，提供一種利用熱熔塗布工藝製備無滷阻燃熱熔壓敏膠帶的方法。
為達到第一個目的，本發明採用如下技術方案 一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，具有一基材，該基材的至少一面上熱熔塗布有一層壓敏膠，所述壓敏膠由如下重量份的組分組成 聚烯烴樹脂20～80份 增粘劑10～60份 無滷阻燃劑5～30份 矽烷偶聯劑0～3份 助劑 0.1～3份。
進一步，所述聚烯烴樹脂為聚乙烯、聚丙烯、無規聚烯烴、聚丁烯和乙烯共聚物的任一種，或它們至少兩種的組合。優選採用乙烯共聚物和無規聚烯烴。該聚烯烴樹脂的熔體流動速率(MFR)優選為0.5～200g/10min，更優選為10～150g/10min。
進一步，所述增粘劑為萜烯、C5石油樹脂、C5C9共聚石油樹脂、加氫石油樹脂、松香、聚合松香、改性酚醛、松香甘油酯中的任一種或它們的組合。增粘劑的軟化點優選為60～150℃，更優選為70～100℃。
進一步，所述無滷阻燃劑為NP共聚阻燃劑、微膠囊化紅磷阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑、聚磷酸胺、三聚氰胺、季戊四醇類、矽系阻燃劑中的任一種，或它們至少兩種的組合。該無滷阻燃劑的優選重量份為8～25份，更優選重量份為10～20份。
進一步，所述矽烷偶聯劑為乙烯基矽烷偶聯劑、氨基矽烷偶聯劑、雙氨基矽烷偶聯劑、環氧基矽烷偶聯劑、苯氨基矽烷偶聯劑中的任一種或它們的組合，優選使用乙烯基矽烷偶聯劑和氨基矽烷偶聯劑。
進一步，所述助劑包括白油，抗氧劑和紫外光穩定劑。
進一步，所述基材為織物類、塑料薄膜類、發泡塑料類、紙帶和金屬箔中的任一種。所述織物是由棉紗、短纖、聚酯纖維、聚丙烯纖維或丙烯酸纖維的混紡紗編織的單一織物或交織織物；所述塑料薄膜包括PVC，PE，PP，EVA，PET以及TPU；所述紙帶包括麻纖維紙，牛皮紙，皺紋紙和玻璃紙；所述金屬箔包括鋁箔、銅箔。
進一步，所述基材的厚度大於0.03毫米，且已經過阻燃劑浸泡處理或阻燃劑添加處理。
進一步，所述基材的上下兩面面上分別熱熔塗布有一層壓敏膠。
為達到第二個目的，本發明採用如下技術方案 一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶的製備方法，由如下步驟組成 A、將聚烯烴樹脂與白油混合均勻，使聚烯烴樹脂表面粘附白油，然後與增粘劑、無滷阻燃劑、矽烷偶聯劑和助劑利用高速分散機混合均勻； B、將A步的混合物加入到擠出塗布機中，在120～190℃的溫度條件下混合併擠出塗布到基材的至少一面上，然後複合離型紙即得壓敏膠帶。
作為優選，所述擠出塗布機為雙螺杆擠出塗布機。
通過本發明得到的無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，具有如下有益效果1、生產過程簡單，可實現一步化生產；2、環保節能，粘接範圍廣泛，粘合力高；阻燃性能好，且對膠帶的粘接強度及電性能基本無影響。本發明得到的無滷阻燃熱熔壓敏膠帶可廣泛用於建材、電子、汽車內飾面料粘接等領域。
具體實施例方式 一、製備無滷阻燃熱熔壓敏膠帶。
各實施例的無滷阻燃熱熔壓敏膠帶的製備方法，按如下步驟進行(壓敏膠各組分的重量份配比如下表) A、將聚烯烴樹脂與白油混合均勻，使聚烯烴樹脂表面粘附白油，以保證阻燃粉末分散均勻，並起到潤滑作用，然後與增粘樹脂、無滷阻燃劑、分散及粘接助劑(矽烷偶聯劑)和助劑(抗氧劑和紫外光穩定劑)利用高速分散機混合均勻； B、將A步的混合物加入到擠出塗布機中，在120～190℃的溫度條件下混合併擠出塗布到基材的上下兩面上，然後複合離型紙即得壓敏膠帶。
單位重量份 注PET厚度為0.03mm；PO1為EVA(VA含量28％，MI為150g/10min)；PO2為APAO(Degussa 508)；PO3為聚丁烯(分子量為3000)；增粘樹脂1為石油樹脂(軟化點70℃)；增粘樹脂2為萜烯樹脂(軟化點90℃)；矽烷偶聯劑為A151；助劑包含白油，抗氧劑(1010)以及紫外光穩定劑(Tinuvin 783)，三者比例為6∶3∶1。
二、性能評價。
為比較無滷阻燃膠帶的性能，採用下列測試方法，如UL94垂直燃燒試驗、180℃剝離強度來予以評價。
1、UL94垂直燃燒試驗按UL94《設備和器具部件用塑料材料易燃性試驗》標準進行VTM試驗，分為VTM-0，VTM-1，VTM-2三個等級。
2、壓敏膠粘帶180°剝離強度試驗按GB/T2792-1998標準進行。
將20mm×200mm長的膠粘帶試樣粘接在PE試驗板上，用2Kg的軋棍在試樣上來回滾壓三次，放置30分鐘後，23℃下沿180°方向以300mm/min速度剝離，測試剝離強度。
3、絕緣膠粘帶擊穿強度測試試驗取膠粘帶寬12mm、長300mm的試樣按GB7752-87標準進行試驗。
測試以上九個實施例的無滷阻燃膠帶，結果如下
權利要求
1.一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，具有一基材，其特徵在於，所述基材的至少一面上熱熔塗布有一層壓敏膠，所述壓敏膠由如下重量份的組分組成
聚烯烴樹脂 20～80份
增粘劑 10～60份
無滷阻燃劑 5～30份
矽烷偶聯劑 0～3份
助劑0.1～3份。
2.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，其特徵在於，所述聚烯烴樹脂為聚乙烯、聚丙烯、無規聚烯烴、聚丁烯和乙烯共聚物的任一種，或它們至少兩種的組合。
3.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，其特徵在於，所述增粘劑為萜烯、C5石油樹脂、C5C9共聚石油樹脂、加氫石油樹脂、松香、聚合松香、改性酚醛、松香甘油酯中的任一種或它們的組合。
4.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，其特徵在於，所述無滷阻燃劑為NP共聚阻燃劑、微膠囊化紅磷阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑、聚磷酸胺、三聚氰胺、季戊四醇類、矽系阻燃劑中的任一種，或它們至少兩種的組合。
5.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，其特徵在於，所述矽烷偶聯劑為乙烯基矽烷偶聯劑、氨基矽烷偶聯劑、雙氨基矽烷偶聯劑、環氧基矽烷偶聯劑、苯氨基矽烷偶聯劑中的任一種或它們的組合。
6.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，其特徵在於，所述基材為織物類、塑料薄膜類、發泡塑料類、紙帶和金屬箔中的任一種。
7.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，其特徵在於，所述基材的厚度不少於0.03毫米，且已經過阻燃劑浸泡處理或阻燃劑添加處理。
8.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，其特徵在於，所述基材的上下兩面面上分別熱熔塗布有一層壓敏膠。
9.如權利要求1所述的一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶的製備方法，其特徵在於，由如下步驟組成
A、將聚烯烴樹脂與白油混合均勻，使聚烯烴樹脂表面粘附白油，然後與增粘劑、無滷阻燃劑、矽烷偶聯劑和助劑利用高速分散機混合均勻；
B、將A步的混合物加入到擠出塗布機中，在120～190℃的溫度條件下混合併擠出塗布到基材的至少一面上，然後複合離型紙即得壓敏膠帶。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於，所述擠出塗布機為雙螺杆擠出塗布機。
全文摘要
本發明公開了一種無滷阻燃熱熔壓敏膠帶。其具有一基材，該基材的至少一面上熱熔塗布有一層壓敏膠，所述壓敏膠由如下重量份的組分組成聚烯烴樹脂20～80份；增粘劑10～60份；無滷阻燃劑5～30份；矽烷偶聯劑0～3份；助劑 0.1～3份。還公開了該壓敏膠帶的製備方法。本發明所述的無滷阻燃熱熔壓敏膠帶，具有如下有益效果1、生產過程簡單，可實現一步化生產；2、環保節能，粘接範圍廣泛，粘合力高；阻燃性能好，且對膠帶的粘接強度及電性能基本無影響。本發明得到的無滷阻燃熱熔壓敏膠帶可廣泛用於建材、電子、汽車內飾面料粘接等領域。
文檔編號C09J7/02GK101760145SQ20091021404
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者淡小翀, 陳佔春, 唐舫成, 汪加勝 申請人:廣州鹿山新材料股份有限公司