聚烯烃硬制品热熔胶粘剂的制备

科研开发化工科技,2013,21(2):25~27science & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY聚烯烃硬制品热熔胶粘剂的制备*卢春华,刘姝君',王萍2,姜婧°,王安利4(1.吉林工业职业技术学院吉林吉林132013;2.中国石油吉林石化公司研究院吉林吉林132021;3.中国石油吉林石化公司乙烯厂,吉林吉林132022;4.中国石油吉林石化公司化肥厂,吉林吉林132021)摘要:聚烯烃硬制品热熔胶粘剂能够很妤的粘鲒聚烯烃硬制品材料。是一种不含溶剂、不含水分100%的固体可熔性聚合物。以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和增粘树脂的质量比、反应温度、保温时间作为制备胶粘剂的主要因素,通过测定胶粘剂的性能(抗剪强度)优选出制备热熔胶粘剂的最佳工艺条件。关键词:胶粘剂;聚烯烃;乙醋树脂中图分类号:TQ325.1文献标识码:A文章编号:10080511(2013)02-0025-03聚烯烃材料是以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)该胶是一种快速固化胶,在几秒钟内就能进行胶为主的一类高分子材料,也是通用高分子材料的合。因为它不含溶剂,对人体无害。没有中毒和最大品种,是合成材料家族中的重要成员,大约占发生火灾的危险。也没有因溶剂而引起的被胶合世界热塑性塑料产量的1/2以上。它具有优异的物的变形,错动和收缩等弊病。运输、保管也方物理性能、化学稳定性,良好的加工性,可以循环便,可以重新加热使用。耐化学品性强。与水、盐利用,可代替部分有色金属,广泛用于汽车、化工、水、动植物油、酸碱汽油等不起作用,缺点是耐机械、电子和仪器仪表等工业部门,如各种汽车零热性能差。件、自行车零件、法兰接头、泵叶轮、医疗器械(可进行蒸汽消毒)、管道、化工容器、工厂配线和录音实验部分带等。由于无毒还广泛用于食品、药品的包装以1.1主要原材料及日用品的制造。基材:乙烯醋酸乙烯酸共聚物(EVA),工业但由于聚烯烃材料是非极性的结晶性聚合级,日本合成化学工业株式会社;增粘剂松香树物结构规整,溶解度参数与一般胶粘剂的溶解脂、萜烯树脂,分析纯调节剂:微晶蜡分析纯,填度参数差异较大,属于低表面能难粘材料,尤其是料:聚丙烯分析纯抗氧剂:氧化镁,分析纯,其它聚烯烃硬制品在使用过程中一旦损坏就不能修助剂聚乙烯,分析纯均为天津科密欧化学试剂复造成了材料的浪费也给人们的生产和生活带开发公司;增塑剂DOP(邻苯二甲酸二辛酯),分来了不便析纯,市售作者研究的聚烯烃硬制品热熔胶粘剂能够很1.2实验过程好的粘结聚烯烃硬制品材料,它是一种不含溶剂1.2.1热熔胶粘剂的制备不含水分100%的固体可熔性聚合物,在常温下在配有搅拌器的热熔釜中,加入一定量的为固体加热熔融到一定温度变为能流动且有EVA、调节剂、填料、增塑剂、抗氧剂全部熔融后,降定粘性的液体。该胶熔融后呈淡黄色,是由基本温至一定温度,再加入一定的蜡和增粘树脂等,全树脂、增粘剂、粘度调节剂和抗氧剂等成分组成。部熔融后升温至180~200℃,保持0.5~1.0h,物收稿日期:2012-12-16料熔融均匀后,进行拉丝或展成薄片,得到淡黄色作者简介:卢春华(1964-),女,吉林双阳人林工业职至黄色的产品业技术学院副教授,主要从事化学工程方面科研及教学1.2.2热熔月中国煤化工吉林省教育厅科研计划项目(2005198)。依据行业YHCNMHG料粘接材26·化工科技第21卷料剪切强度试验方法(,裁取长2cm,宽2cm,厚表1粘合PE试片的热熔胶粘剂配方表≥3.00.1mm的聚乙烯、聚丙烯试样板条,用用料配方/质量份砂纸打磨粘合面,在烘干箱中预热至80~90℃乙醋树脂15~45增粘树脂将粘合剂在180~200℃熔融后,迅速将胶涂布于粘接面上,粘接操作在几秒钟内完成,剪切强度取填料抗氧剂0.1~15个试样的平均值,测试的试样均在恒定温度下,其它放置1d以上,用拉力机拉伸,拉伸速度分别为表2粘合PP试片的热熔胶粘剂配方表15mm/min和10mm/min,分别测定其单面拉伸用料配方/质量份剪切强度乙醋树脂35~50萜烯树脂2结果与讨论微品蜡抗氧剂0.1~12.1热熔胶粘剂最佳配方松香酯填料粘合PE试片及粘合PP试片的热熔胶粘剂配方分别见表1及表2。2.2粘合实结果粘合PE、PP试片粘合性能测试结果见表3表4。表3粘合P试片粘合性能测试表测定项目自然冷却水浸冷却5平均值1平均值粘接长度/cm2.182.151.702.21.902.031.951.962.02.152.102.03粘接宽度/cm2.001.971.731.921.831.891.841.801.962.002.021.92粘接面积/cm4.364.242.944.223.423.843.593.613.924.34.243.93拉力/N504847抗剪强度/Pa0.512.211.816.311.315.213.413.113.013.311.211.812.5拉伸速度(mm·min-1)1515151515试片材料表4粘合P试片粘合性能测试表自然冷却测定项目水浸冷却5平均值15平均值粘接长度/cm1.762.141.902.151.961.981.851.941.981.982.051.92粘接宽度/cm1.752.091.862.101.831.931.851.921.761.942.101.91粘接面积/cm23.083.534.523.593.843.423.133.4.313.拉力/N9.6抗剪强度/Pa16.911.213.69.315.613.315.513.917.313.511.814.4拉伸速度/(mm·min-1)10101010101010试片材料PPPP PP2.3理论分析面张力,有利于聚烯烃材料的粘接,其作用是使胶2.3.1基体聚合物的选择具有粘合强度和内聚力热塑性聚合物是热熔胶的主要成分,它使热2.32增粘树脂的选择熔胶具有一定的物理机械性能和粘合性。根据粘在EVA为基体聚合物的热熔胶中,加入适合聚烯烃材料的基本要求。从粘合材料的广泛性量的增粘树脂,可以大大改进工艺性能和粘合性。与聚烯烃材料性质相似性、熔体流动性以及国内在EVA系热熔胶中,常用的松香类,萜烯类增粘原料来源等因素综合考虑,选择EVA为基体化树脂,其熔体表面张力低于3.0×10-2N/m。选合物。EVA在130~190℃,其熔体表面张力为择二者的混H中国煤化工合型增粘剂2.5×10-2~2.9×102N/m低于聚烯烃的临界对于粘合聚CNMHG是在基体第2期卢春华,等.聚烯烃硬制品热熔胶粘剂的制备27EvA规格和用量一定的条件下,增粘树脂用量不上的聚合物混合使用作者选用的是PE同,对热熔胶的软化点,粘合性及本身强度有很大综上所述,配置热熔胶,除主要考虑提高粘合影响。加入与之相熔性比较好的增粘树脂,可以性能外,还要注意耐热性、耐寒性、耐自然老化性,提高胶合物的润湿性和初粘性。还可以降低熔融耐介质腐蚀,使用工艺性能等的要求,根据上面对粘度,提高胶合强度,改善操作性能,降低成本。基本聚合物,增粘树脂的选择实验结果,根据添加但增粘树脂用量太多,胶本身变脆降低了强度。剂的性能和作用,通过反复实验,确定了热熔胶的通过实验,得到了松香萜烯树脂混合型增粘最佳配方及工艺。剂的用量与试样拉伸剪切强度的对应曲线图(见2.4热熔胶粘剂的粘合性能图1)。以PE为试片材料,从图1可以看出,当2.4.1粘结性能m(增粘树脂)=15.2g,其试样的拉伸剪切强度(1)常温下粘合,通过多次实验和测试,在该最大。热熔胶粘合下的聚烯烃材料,具有良好的粘合力,粘合强度足以满足使用要求s20.0(2)对各种材料的粘接,通过实验发现该胶对泡沫塑料、橡胶、木材,陶瓷也有较好的粘接强度欲10.02.4.2其它性能(1)热稳定性10.015.220.030.0通过多次实验,该热熔胶在170~190℃条件m(增粘树脂)/g下,其粘接性能基本无变化图1m(增粘树脂)对试样拉伸剪切强度影响曲线(2)耐介质性2.3.3其它添加剂的选择通过实验表明,该热熔胶所粘试样在水中浸泡24h,其拉伸剪切强度似与未浸泡的几乎一样(1)调节剂可见常见介质对其粘接强度无影响。石蜡、硬脂酸均可用作调节剂。石蜡的临界表面张力较低,在粘合聚烯烃表面能材料的热熔3结论胶中,添加石蜡较为适用。(1)聚烯烃硬制品胶粘剂,适用温度范围在(2)填料40~60℃它的作用是降低热熔胶的成本减少热熔胶固(2)在自然冷却条件下,对PE试片材料的最化时的收缩性,提高热熔胶的耐热性和热容量延大值胶粘抗剪强度为16.3Pa,平均值为13.4Pa,长可操作时间。对PP试片材料的最大值胶粘抗剪强度为16.9(3)增塑剂Pa,平均值为13.3Pa它的作用是加速熔化速度,降低热熔胶的熔(3)采用该粘合剂聚烯烃板材,把被粘合物融粘度,提高热熔胶的柔韧性和耐寒性表面打磨加热至60℃,其仍有很好的粘接强度。(4)稳定剂或抗氧剂EVA的一个缺点是长时间受高温作用,会脱[参考文献]除醋酸基,生成双键而交联化。EVA的分子量越1]汪锦安胡宁先粘合剂及其应用[M]上海:上海科学技术文献出版社,1985:100-127,低,醋酸乙烯酯(ⅥAC)含量越大,则这种热分解作[2]DL贝特曼热熔粘合剂[M北京轻工业出版社,1989用越明显。此外,一般的增粘树脂的热稳定性较90-104.差因此在热熔胶中加入热氧化稳定剂很有必要。[3]HG2-151-1965,塑料粘接材料剪切强度试验方法[S].中华人民共和国国家发展和改革委员会,北京:联合出版公司(5)其它助剂1965;10-68如果单独使用一种基本化合物,不能满足所中国煤化工第31页要求的性质时,可以把具有适宜的2种或2种以CNMHG王松芝,等.乙撑双油酸酰胺的合成研究Study on synthesis of ethylene bis oleamideWang Songzhi, Jiang Danlei, Zhou Yating, Wang Zhaohua, Zhang ning(Research Institute of Jilin Petrochemical Co. Ltd, PetroChina, Jilin 132021, China)Abstract: Ethylene bis oleamide was synthesized by oleic acid and ethylene diamine at normal pres-sure. Effects of process parameters, such as raw materials ratio, catalyst types and dosagetemperature and time on synthesis process were studied, and the optimal synthesis conditions were de-fined as follows: mole radio of oleic acid and ethylene diamine was 1: 0. 52, phosphoric acid was usedas catalyst, mass fraction of catalyst (based on oleic acid) was 0. 5%, reaction temperation was 185190C and reaction time was 4-5 h. Under this suitable condition, acid value of product was less than7.0 mgkoH.g, melting point of product can be up to 112-1180Key words: Oleic acid; Ethylene diamine; Ethylene bis oleamide; lubricant(上接第27页)Synthesis of hot melt adhesives of polyolefin rigid productsLu Chunhua, Liu Shujun, Wang Ping, Jiang Jing, Wang Anli(l Jilin College of industrial Occupation Technology, Jilin 132013, China; 2. Research Instituteof Jilin Petrochemical Company, PetroChina, Jilin 132021, China; 3. Ethene Plant of ilin Petrochemical Company, PetroChina, Jilin 132022, China; 4. Fertilizer Plant of Jilin Petrochemical Company, PetroChina, Jilin 132021, China)Abstract: Hot melt adhesive is used for rigid products made of polyolefine, a sort of solid meltablenesssubstance consisting of polymer except for water, solvent etc, it can stick down well polyolefine hardproducts. With mass ratio of ethylene-vinyl acetate copolymer(eVA)to tackifier resin, reaction tem-perature and heat preservation time as main factors of preparing adhesive, so the optimum process con-ditions of preparing adhesives were preferred by testing performances of adhesive( such as shearstrength)Key words: Adhesive; Polyolefine; Ethylene-vinyl acetate copolymer中国煤化工CNMHG