一種鋁塑板高分子粘合樹脂及其製備方法
2023-09-11 08:33:25
專利名稱：：一種鋁塑板高分子粘合樹脂及其製備方法
技術領域：
：本發明屬高分子粘合樹脂及其製備領域，特別是涉及一種鋁塑板高分子粘合樹脂及其製備方法。
背景技術：
：鋁塑板作為一種極富現代氣息、色彩豐富、輕質耐用的新型裝飾材料正在迅速走進我們的生活，它已被廣泛應用於各種建築裝飾上，如天花板、包柱、櫃檯、家具、電話亭、電梯、店面、廣告牌、防塵室壁材、廠房壁材等，已經成為三大幕牆中(天然石材、玻璃幕牆、金屬幕牆)金屬幕牆的代表。鋁塑板是由經過表面處理並塗裝烤漆的鋁板作為表層，聚乙烯塑膠板作為芯層，經過一系列工藝過程加工複合而成。鋁塑板的製造主要有兩大生產工藝一種是冷複合生產工藝，另一種是熱複合工藝。熱複合工藝因其生產的產品剝離強度高，不易產生鋁塑分離，板形平整，壽命長，已成為目前較先進的工藝，是鋁塑板行業的發展趨勢。但是由於聚乙烯難以與鋁板直接粘接，因此要採用一層粘接層，通常使用一種特殊的塑料膜，這種膜具有兩面性，一面能與金屬鋁粘接，另一面能與聚乙烯粘接。鋁塑板高分子粘接膜是製備高質量鋁塑板的關鍵因素之一。而目前這種鋁塑板專用高分子粘接膜主要還是依靠進口，國內市場上的相關產品主要來自美國杜邦公司，韓國SK公司和日本三井化學公司等。鋁塑板高分子粘接膜產品依賴於從國外進口，其存在價格昂貴、供貨周期長等不足，於是使得鋁塑板生產廠家生產製造成本上升，產品競爭力下降。目前國內也有很多廠商也在研製鋁塑板高分子粘接膜，如廣州鹿山化工材料有限公司，柏晨高分子新材料有限公司等，也已經有一部分產品推向市場，但是產品性能和國外同類產品還是有比較大的差距，其市場佔有率也還不是很大。國內產品主要存在的問題是粘接強度不夠，以及粘接性能持久性不好。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種鋁塑板高分子粘合樹脂及其製備方法，該鋁塑板高分子粘合樹脂具有粘結性好，易加工，成膜性好等優點，對金屬鋁的粘結強度最高可達6.0N/mm，力學性能優良；且製備方法耗時短，生產效率高，使用方便，節約能耗，適合工業化生產。本發明的粘合樹脂相容劑反應接枝機理如下1)過氧化物引發劑分解，生成自由基ROOR△RO(1)2)自由基奪取聚乙烯分子鏈上的H原子，生成聚乙烯大分子自由基4----^^+ROH(2)3)聚乙烯大分子自由基與馬來酸酐發生接枝反應，生成PE-g-MAH自由基(3)4)PE-g-MAH自由基進一步奪取聚乙烯分子鏈上的H原子，生成聚乙烯大分子自由基和PE-g-應^^V^""^^-^U4V(4)5)其他副反應包括馬來酸酐自聚，聚乙烯交聯^^^^^^(5)(6)本發明的一種鋁塑板高分子粘合樹脂，包括如下重量份的原料基體樹脂A50_65wt%分散劑0.2-1.Owt%粘合樹脂相容劑15-30wt%抗氧劑0.3-1.0wt%增粘樹脂10_15wt%紫外線吸收劑0.5-1.5wt%無機填料3.0-5.0wt%其他助劑0.3-1.0wt%。所述的鋁塑板高分子粘合樹脂，包括如下重量份的原料基體樹脂A55_60wt%分散劑0.2-0.35wt%粘合樹脂相容劑20-30wt%抗氧劑0.3-0.5wt%增粘樹脂10-15wt^紫外線吸收劑0.5-1.0wt^無機填料3.0-3.5wt%其他助劑0.3_0.8wt%;所述的鋁塑板高分子粘合樹脂，包括如下組分基體樹脂A60wt%分散劑0.2wt^粘合樹脂相容劑25wt%抗氧劑0.3wt%增粘樹脂10wt%紫外線吸收劑0.5wt%無機填料3.5wt%其他助劑O.3wt%;所述的鋁塑板高分子粘合樹脂，包括如下組分基體樹脂A55wt%分散劑O.2wt%粘合樹脂相容劑30wt%抗氧劑0.3wt%5增粘樹脂15wt%紫外線吸收劑0.5wt%無機填料3.Owt%其他助劑0.8wt%;所述的粘合樹脂相容劑的製備如下將馬來酸酐MAH與丁酮按重量比1:13混合溶解，加入苯乙烯，攪拌溶解，再加入促進劑2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷，攪拌後得透明混合液；將基體樹脂B與透明混合液按重量比100:10投料，於140_185°C下，進行共混反應擠出切粒，得到粘合樹脂相容劑；所述的基體樹脂B選自線性低密度聚乙烯LLDPE7050、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA28-5、乙烯-辛烯共聚物P0E5371中的一種或幾種的混合物；所述的基體樹脂A為線性低密度聚乙烯LLDPE7050與乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA28-5的混合物；所述的增粘樹脂選自石油樹脂、氫化松香、萜烯樹脂中的一種或幾種的混合物；所的無機填料為滑石粉、碳酸鈣或氧化鎂晶須；所述的分散劑為硬脂酸、硬脂酸鋅或硬脂酸鈣；所述的抗氧劑為抗氧劑1010，抗氧劑1076或抗氧劑225(市售)；所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UV-329或紫外線吸收劑7003(市售)；所述的其他助劑選自EBS潤滑齊U、開口齊U、接枝助劑中的一種或幾種的混合物；其中開口劑為油酸醯胺或芥酸醯胺，接枝助劑為苯乙烯、丙酮或丁酮本發明的一種鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，包括(1)粘合樹脂相容劑的製備將馬來酸酐(MAH)和丁酮按重量比1:13攪拌溶解，加入苯乙烯、攪拌溶解，再加入促進劑2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷，攪拌後得透明混合液；其中，苯乙烯與馬來酸酐的重量比為1:1，2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷與馬來酸酐的重量比為1:10;將基體樹脂B與透明混合液按重量比IOO:10投料，於140-185。C下，進行共混反應擠出切粒，得到粘合樹脂相容劑；(2)粘合樹脂的製備根據上述配方將基體樹脂A、粘合樹脂相容劑、增粘樹脂、無機填料、分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和其他助劑，混合均勻，經雙螺杆擠出機進行熔融反應擠出、造粒，製得鋁塑板高分子粘合樹脂產品顆粒。所述步驟(1)中的馬來酸酐和丁酮的攪拌溶解是指恆溫506(TC，攪拌6min徹底溶解；所述步驟(2)中的雙螺杆擠出為雙螺杆擠出機擠出溫度一區140145°C，二區150160。C，三區165175°C，四區180185。C，五區185190°C，螺杆轉速1060HZ。本發明的鋁塑板高分子粘合樹脂可以直接應用鋁塑板產品的生產，或先將其吹製成高分子粘接膜後再用於鋁塑板產品的生產，該產品可以很好的解決鋁塑板製備中金屬鋁和聚乙烯芯層的粘接問題。本發明將通過製備粘合樹脂專用相容劑，採用多組分接枝體系製得的粘合樹脂相容劑其功能基團含量適中且分布均勻，強化了粘合樹脂與金屬鋁表面活性基團的化學反應，實現金屬鋁與聚乙烯芯層之間的化學鍵合，並輔以合適的增粘樹脂，改善了粘合樹脂在金屬鋁表面的浸潤效果，克服了在製備鋁塑板高分子粘接膜的過程中非極性聚合物與極性金屬難以粘合的問題，從而提高了金屬鋁與聚乙烯芯層之間粘接強度。同時，採用少量的無機填料，一方面提高了粘合樹脂或粘合樹脂高分子膜自身的強度，有助於保護粘接層，另一方面無機填料均勻分散於粘合樹脂體系內，有助於提高體系的極性，改善粘合樹脂與金屬鋁的相容性，從而也進一步強化金屬鋁與聚乙烯芯層之間的粘接強度。有益效果(1)本發明的鋁塑板高分子粘合樹脂具有粘結性好，易加工，成膜性好等優點，對金屬鋁的粘結強度最高可達6.0N/mm，拉伸強度11.OMPa，斷裂伸長率486%，力學性能優良；(2)該方法耗時短，生產效率高，使用方便，節約能耗，成本低，適合工業化生產。圖1是本發明的製備方法工藝路線圖具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例1鋁塑板粘合樹脂配方(重ll:比)基體樹脂ALLDPE705040EVA28-520粘合樹脂相容劑25石油樹脂10滑石粉3.5分散劑硬脂酸0.2抗氧劑10100.3紫外線吸收劑UV-3290.5EBS0.3鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，其步驟依次為(1)粘合樹脂相容劑的製備按重量比1.5:3稱取市售馬來酸酐MAH和丁酮，加熱恆溫5560。C，攪拌6min徹底溶解，冷卻後，加入與MAH等重量份的苯乙烯攪拌溶解，再加入促進劑2，5_二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷(促進劑MAH=1:IO重量比)，攪拌溶解後得透明混合液；將線性低密度聚乙烯(LLDPE7050，沙特)和透明混合液按重量比100:10稱取，LLDPE7050加入反應擠出機餵料鬥，透明混合液加入計量泵，在140-18(TC下用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，得到粘合樹脂相容劑(LLDPE-g-MAH-Co-St);(2)高分子粘合樹脂的製備按照粘合樹脂配方，將基體樹脂A、粘合樹脂相容劑、分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和其它助劑，混合均勻，經雙螺杆擠出造粒，得到鋁塑板高分子粘合樹脂顆粒。其中，粘合樹脂的擠出機擠出溫度一區140145。C，二區150160。C，三區165175°C，四區180185。C，五區185190。C，螺杆轉速25-35HZ。高分子粘合樹脂性能測試粘合樹脂性能測試包括外觀、功能基團含量，熔融指數，拉伸強度，斷裂伸長率，維卡軟化溫度，對金屬鋁的粘接強度，以及成膜性能，具體性能指標測試結果見表1。實施例2鋁塑板粘合樹脂配方(重量比)基體樹脂ALLDPE705040EVA28-515粘合樹脂相容劑30氫化松香15碳酸牽丐3.0分散劑硬脂酸鋅0.2抗氧劑10760.3紫外線吸收劑70030.5EBS0.3開口劑油酸醯胺0.5;鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，其步驟依次為(1)粘合樹脂相容劑的製備按重量比l.O:2.5稱取市售馬來酸酐MAH和丁酮，加熱恆溫5560。C，攪拌6min徹底溶解，冷卻後，加入與MAH等重量份的苯乙烯攪拌溶解，再加入促進劑2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷(促進劑MAH=1:IO重量比)，攪拌溶解後得透明混合液；將線性低密度聚乙烯(LLDPE7050，沙特)和透明混合液按重量比100:10稱取，LLDPE7050加入反應擠出機餵料鬥，透明混合液加入計量泵，在140-18(TC下用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，得到粘合樹脂相容劑(LLDPE-g-MAH-Co-St);(2)高分子粘合樹脂的製備按照粘合樹脂配方，將基體樹脂A、粘合樹脂相容劑、分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和其它助劑，混合均勻，經雙螺杆擠出造粒，得到鋁塑板高分子粘合樹脂顆粒。其中，粘合樹脂的擠出機擠出溫度一區140145。C，二區150160。C，三區165175°C，四區180185。C，五區185190。C，螺杆轉速25-35HZ。高分子粘合樹脂性能測試粘合樹脂性能測試包括外觀、功能基團含量，熔融指數，拉伸強度，斷裂伸長率，維卡軟化溫度，對金屬鋁的粘接強度，以及成膜性能，具體性能指標測試結果見表1。0103]實施例30104]鋁塑板粘合樹脂配方(重量比)0105]基體樹脂A0106]LLDPE7050400107]EVA28-5150108]粘合樹脂相容劑200109]氫化松香80110]石油樹脂50111]碳酸牽丐3.00112]分散劑硬脂酸牽丐0.250113]抗氧劑10760.30114]紫外線吸收劑UV-3210.50115]EBS0.30116]開口劑芥酸醯胺0.5;0117]接枝助劑丁酮0.2;0118]鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，其步驟依次為0119](1)粘合樹脂相容劑的製備0120]按重量比2.0:3.0稱取市售馬來酸酐MAH和丁酮，加熱恆溫60。C，攪拌6min徹底溶解，冷卻後，加入與MAH等重量份的苯乙烯攪拌溶解，再加入促進劑2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷(促進劑MAH=1:IO重量比)，攪拌溶解後得透明混合液；將線性低密度聚乙烯(LLDPE7050，沙特)和透明混合液按重量比100:10稱取，LLDPE7050加入反應擠出機餵料鬥，透明混合液加入計量泵，在140-18(TC下用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，得到粘合樹脂相容劑(LLDPE-g-MAH-Co-St);(2)高分子粘合樹脂的製備按照粘合樹脂配方，將基體樹脂A、粘合樹脂相容劑、分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和其它助劑，混合均勻，經雙螺杆擠出造粒，得到鋁塑板高分子粘合樹脂顆粒。其中，粘合樹脂的擠出機擠出溫度一區140145。C，二區150160。C，三區165175°C，四區180185。C，五區185190。C，螺杆轉速25-35HZ。高分子粘合樹脂性能測試粘合樹脂性能測試包括外觀、功能基團含量，熔融指數，拉伸強度，斷裂伸長率，維卡軟化溫度，對金屬鋁的粘接強度，以及成膜性能，具體性能指標測試結果見表1。實施例4鋁塑板粘合樹脂配方(重量比):0128]基體樹脂A:0129]LLDPE705040:0130]EVA28-515:0131]粘合樹脂相容劑30氫化松香8石油樹脂5滑石粉3.5分散劑硬脂酸0.3抗氧劑10760.3紫外線吸收劑UV-5310.5EBS0.3開口劑芥酸醯胺0.5接枝助劑丙酮0.1;鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，其步驟依次為(1)粘合樹脂相容劑的製備按重量比2.0:3.0稱取市售馬來酸酐MAH和丁酮，加熱恆溫5560。C，攪拌6min徹底溶解，冷卻後，加入與MAH等重量份的苯乙烯攪拌溶解，再加入促進劑2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷(促進劑MAH=1:IO重量比)，攪拌溶解後得透明混合液；將線性低密度聚乙烯(LLDPE7050，沙特)和透明混合液按重量比100:10稱取，LLDPE7050加入反應擠出機餵料鬥，透明混合液加入計量泵，在140-18(TC下用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，得到粘合樹脂相容劑(LLDPE-g-MAH-Co-St);(2)高分子粘合樹脂的製備按照粘合樹脂配方，將基體樹脂A、粘合樹脂相容劑、分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和其它助劑，混合均勻，經雙螺杆擠出造粒，得到鋁塑板高分子粘合樹脂顆粒。其中，粘合樹脂的擠出機擠出溫度一區140145。C，二區150160。C，三區165175°C，四區180185。C，五區185190。C，螺杆轉速25-35HZ。高分子粘合樹脂性能測試粘合樹脂性能測試包括外觀、功能基團含量，熔融指數，拉伸強度，斷裂伸長率，維卡軟化溫度，對金屬鋁的粘接強度，以及成膜性能，具體性能指標測試結果見表1。實施例5鋁塑板粘合樹脂配方(重量比)基體樹脂ALLDPE705040EVA28-515粘合樹脂相容劑25氫化松香8石油樹脂5滑石粉3分散劑硬脂酸牽丐0.25抗氧劑10760.3紫外線吸收劑UV-5310.5EBS0.3開口劑油酸醯胺0.5接枝助劑苯乙烯0.2;鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，其步驟依次為(1)粘合樹脂相容劑的製備按重量比2.0:3.0稱取市售馬來酸酐MAH和丁酮，加熱恆溫60。C，攪拌6min徹底溶解，冷卻後，加入與MAH等重量份的苯乙烯攪拌溶解，再加入促進劑2，5_二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷(促進劑MAH=1:IO重量比)，攪拌溶解後得透明混合液；將線性低密度聚乙烯(LLDPE7050，沙特)、乙烯_辛烯共聚物(P0E5371，美國)和透明混合液按重量比70:30:IO稱取，LLDPE7050和P0E5371加入反應擠出機餵料鬥，透明混合液加入計量泵，在140-18(TC下用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，得到粘合樹脂相容劑(LLDPE-g-MAH-Co-St);(2)高分子粘合樹脂的製備按照粘合樹脂配方，將基體樹脂A、粘合樹脂相容劑、分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和其它助劑，混合均勻，經雙螺杆擠出造粒，得到鋁塑板高分子粘合樹脂顆粒。其中，粘合樹脂的擠出機擠出溫度一區140145。C，二區150160。C，三區165175°C，四區180185。C，五區185190。C，螺杆轉速25-35HZ。高分子粘合樹脂性能測試粘合樹脂性能測試包括外觀、功能基團含量，熔融指數，拉伸強度，斷裂伸長率，維卡軟化溫度，對金屬鋁的粘接強度，以及成膜性能，具體性能指標測試結果見表1。實施例6表1鋁塑板高分子粘合樹脂性能測試結果tableseeoriginaldocumentpage11tableseeoriginaldocumentpage11權利要求一種鋁塑板高分子粘合樹脂，包括如下重量份的原料基體樹脂A50-65wt％分散劑0.2-1.0wt％粘合樹脂相容劑15-30wt％抗氧劑0.3-1.0wt％增粘樹脂10-15wt％紫外線吸收劑0.5-1.5wt％無機填料3.0-5.0wt％其他助劑0.3-1.0wt％。2.根據權利要求1所述的一種鋁塑板高分子粘合樹脂，其特徵在於所述的鋁塑板高分子粘合樹脂，包括如下重量份的原料基體樹脂A55-60wt%分散劑0.2-0.35wt%粘合樹脂相容劑20-30wt%抗氧劑0.3-0.5wt%增粘樹脂10-15wt%紫外線吸收劑0.5-1.0wt%其他助劑O.3-0.8wt%。-種鋁塑板高分子粘合樹脂，其特徵在於所述的鋁塑板高無機填料3.0-3.5wt%3.根據權利要求1所述的-分子粘合樹脂，包括如下組分基體樹脂A60wt%粘合樹脂相容劑25wt^增粘樹脂10wt%無機填料3.5wt%4.根據權利要求1所述的-分子粘合樹脂，包括如下組分基體樹脂A55wt%粘合樹脂相容劑30wt%增粘樹脂15wt%無機填料3.0wt%5.根據權利要求1所述的-分散劑O.2wt%抗氧劑O.3wt%紫外線吸收劑O.5wt%其他助劑O.3wt%。-種鋁塑板高分子粘合樹脂，其特徵在於所述的鋁塑板高分散劑0.2wt%抗氧劑0.3wt%紫外線吸收劑0.5wt%其他助劑0.8wt%。-種鋁塑板高分子粘合樹脂，其特徵在於所述的基體樹脂A為線性低密度聚乙烯LLDPE7050與乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA28-5的混合物；所述的增粘樹脂選自石油樹脂、氫化松香、萜烯樹脂中的一種或幾種的混合物；所的無機填料為滑石粉、碳酸鈣或氧化鎂晶須；所述的分散劑為硬脂酸、硬脂酸鋅或硬脂酸鈣；所述的其他助劑選自EBS潤滑劑、開口劑、接枝助劑中的一種或幾種的混合物；其中開口劑為油酸醯胺或芥酸醯胺，接枝助劑為苯乙烯、丙酮或丁酮。6.根據權利要求1所述的一種鋁塑板高分子粘合樹脂，其特徵在於所述的粘合樹脂相容劑的製備如下將馬來酸酐MAH與丁酮按重量比1:13混合溶解，加入苯乙烯，攪拌溶解，再加入促進劑2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷，攪拌後得透明混合液；將基體樹脂B與透明混合液按重量比100:IO投料，於140-185t:下，進行共混反應擠出切粒，得到粘合樹脂相容劑。7.根據權利要求6所述的一種鋁塑板高分子粘合樹脂，其特徵在於所述的基體樹脂B選自線性低密度聚乙烯、乙烯_醋酸乙烯共聚物、乙烯_辛烯共聚物中的一種或幾種的混合物。8.—種鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，包括(1)粘合樹脂相容劑的製備將馬來酸酐MAH和丁酮按重量比1:13攪拌溶解，加入苯乙烯、攪拌溶解，再加入促進劑2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷，攪拌後得透明混合液；其中，苯乙烯與馬來酸酐的重量比為l:1，2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷與馬來酸酐的重量比為1:10;將基體樹脂B與透明混合液按重量比100:10投料，於140-185t:下，進行共混反應擠出切粒，得到粘合樹脂相容劑；(2)粘合樹脂的製備根據上述配方將基體樹脂A、粘合樹脂相容劑、增粘樹脂、無機填料、分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和其他助劑，混合均勻，經雙螺杆擠出機進行熔融反應擠出、造粒，製得鋁塑板高分子粘合樹脂產品顆粒。9.根據權利要求8所述的一種鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，其特徵在於所述步驟(1)中的馬來酸酐和丁酮的攪拌溶解是指恆溫506(TC，攪拌6min徹底溶解。10.根據權利要求8所述的一種鋁塑板高分子粘合樹脂的製備方法，其特徵在於所述步驟(2)中的雙螺杆擠出為雙螺杆擠出機擠出溫度一區140145t:，二區150160°C，三區165175°C，四區180185。C，五區185190。C，螺杆轉速1060HZ。全文摘要本發明涉及一種鋁塑板高分子粘合樹脂，包括如下組分基體樹脂A、分散劑、粘合樹脂相容劑、抗氧劑、增粘樹脂、紫外線吸收劑、無機填料以及其他助劑；其製備包括將馬來酸酐和丁酮攪拌溶解，加入苯乙烯和促進劑，攪拌後得透明混合液；將基體樹脂B與透明混合液於140-185℃下，進行共混反應擠出切粒，得到粘合樹脂相容劑；根據配方將各組分混合均勻，經雙螺杆擠出機進行熔融反應擠出、造粒，製得鋁塑板高分子粘合樹脂產品顆粒。該鋁塑板高分子粘合樹脂具有粘結性好，易加工，成膜性好，力學性能優良等優點；且製備方法耗時短，生產效率高，使用方便，節約能耗，適合工業化生產，在製備鋁塑料板產品的工藝中具有良好的應用前景。文檔編號C09J131/04GK101705063SQ20091019879公開日2010年5月12日申請日期2009年11月13日優先權日2009年11月13日發明者張發饒申請人:張發饒