CN101864259A - 车灯粘接用sis热熔胶及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车灯粘接用SIS热熔胶及其制造方法，其组分包括SIS热塑性弹性体、增塑剂、增粘剂、填料、抗氧剂、蜡和偶联剂，另外还加入改性剂聚苯撑氧低聚物。其制备方法为，首先按比例精确称量上述组分，并依次将增塑剂、填料、抗氧化剂、蜡、偶联剂投入装有热塑性弹性体SIS的搅拌反应器中；常温常压下分三次将增粘剂加入上述组合物中，每次间隔10分钟，比例不限，全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止；通入N₂，加热熔融，在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时；常温常压下再搅拌30分钟，待完全溶解后过滤，真空消泡10min；吹风冷却并通过螺杆挤出后将制得的组合物切割并包装。其优点在于，能适用多种基材，使用温度范围大，施胶开放时间长并有利于对大型复杂车灯的施胶。

Description

车灯粘接用SIS热熔胶及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种热熔胶，特别是一种用于粘接车灯的SIS热熔胶。

背景技术

SIS热塑性弹性体是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，它既有聚苯乙烯(PS)的溶解性和热塑性，又有聚异戊二烯(PI)的低温柔韧性和回弹性，能与多种聚合物相容，在制备胶粘剂过程中无需塑炼、混炼和高温高压硫化，用于制作胶粘剂具有韧性好、固化快、耐低温等特点，由于其成本不高，且可制成各种环保型胶粘剂，应用领域在不断扩大。但目前用SIS为基础制作的热熔胶产品存在一些不足，如，耐高、低温性能不够好，目前生产的车灯粘接用SIS热熔胶只能耐受-30℃左右的低温和110℃左右的高温，但在我国东北及俄罗斯、加拿大、美国等国家的室外温度会低于-30℃，而在我国新疆热带沙漠和澳大利亚、南亚等国家室外温度又很高，加上车辆本身的热量，有可能会超过110℃，如果将SIS热熔胶粘接的车灯安装在汽车上到上述地方使用，则粘接车灯的SIS热熔胶在低温地方会***、变脆而出现龟裂，而在高温条件下会出现流淌，就无法起到防水、防尘的作用；其二，施胶开放时间相对较短，其所述的车灯粘接用SIS热熔胶的施胶开放时间一般在45秒左右，但对于大型车灯而言，机械手的施胶时间就可能会超过45秒，如果超过这一时间，车灯胶就会固化，其粘接效果就会降低，从而难以达到预期效果。中国专利200810097458.8公开了一种汽车灯具热熔胶，其所述的组分包括下列，热塑性弹性体SEBS、SEPS，DCPD石油树脂，苯乙烯改性萜烯树脂，聚合物改性剂EMB226DY，环烷油和抗氧剂；其优点在于，提高了软化点，但其不足之处在于，强力不够且施胶开放时间相对较短。

技术内容

本发明要解决的技术问题是给出一种SIS热熔胶，以便制出具有良好的耐高、低温性能，且具有较长施胶开放时间的车灯粘接用SIS热熔胶。

本发明所述的车灯粘接用热熔胶，按重量份包括如下组分：

SIS热塑性弹性体    35-45

增塑剂             15-25

增粘剂             8-12

填料               3-8

抗氧剂             2-5

蜡                 0.1-1

偶联剂             0.5-1.5

所述的增塑剂包括环烷油、白矿油、液体石蜡、邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二辛脂或它们的混合物。

所述的增粘剂包括脂环族石油树脂、氢化松香酯、萜烯树脂或它们的混合物。

所述的填料为重质CaCO₃。

抗氧化剂包括2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、(2，2`-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚))、168(三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)或它们的复合物。

所述的蜡为石蜡、微晶蜡和合成PE蜡。

偶联剂为乙烯基三氯硅烷(A-150)。

所述的组分还包括8-20重量份的聚苯撑氧低聚物，其分子量范围为1000-8000。

制备本发明所述车灯粘接用SIS热熔胶的方法由以下步骤：

(a)按比例精确称量上述组分，并依次将增塑剂、填料、抗氧化剂、蜡、偶联剂投入装有热塑性弹性体SIS的搅拌反应器中；

(b)常温常压下分三次将增粘剂加入上述组合物中，每次间隔10分钟，比例不限，全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止；

(c)通入N2，加热熔融，在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时；

(d)常温常压下再搅拌30分钟，待完全溶解后过滤，真空消泡10min；

(e)吹风冷却并通过螺杆挤出；

(f)将制得的组合物切割并包装。

步骤a中组分还加入聚苯撑氧低聚物；步骤c中的加热步骤为程序升温的方式，并在10分钟内线性均匀升至170℃。

在配方体系中，增塑剂是制备SIS热熔胶所必不可少的组分，它能改善热熔胶对被粘材料的表面湿润性，它能改善热熔胶对被粘材料的表面湿润性。

增粘剂能改善主体聚合物性能，提高粘附力，降低成本，改善操作性能，是SIS热熔胶的重要组分，将其添加于胶粘剂中，对被粘物体具有润湿作用，通过表面扩散或内部扩散，能够在一定条件下产生高粘接性的物质。

填料分无机填料和有机填料，无机填料主要是矿物填料，它的加入会使胶相对密度增加，脆性增加，但耐热性、介质性能、收缩率等都会有所改善；有机填料可以改善树脂的脆性，同时密度小，但一般吸湿性高，耐热性低。

抗氧剂种类繁多，如酚类、酯类、醚类，其抗氧剂的抗热氧化效果显著，不会污染制品，主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。

蜡类主要用于消除热熔胶的压敏粘性，降低熔融黏度，改善流动性，同时影响SIS热熔胶凝定时间，而热熔胶配方的成败往往取决于所选用的蜡的种类和用量，常用的蜡类主要有石油蜡如石蜡、微晶蜡和合成蜡(如PE蜡)等。

偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂，主要用作高分子复合材料的助剂。偶联剂分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分子桥”，在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止不与其它介质向界面渗透，改善了界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。

改性剂主要用于改变产品的内部结构，使产品达到所需的性能。在制备车灯粘接用SIS热熔胶的过程中所用的改性剂为聚苯撑氧低聚物(又称聚苯醚，是由2，6-二甲基苯酚在铜盐(如氯化亚铜)和胺的粘合催化剂作用下，在空气或纯氧中聚合而成)，即在进行聚合反应时，通过控制聚合温度和压力，从而得到具有较低聚合度的聚苯撑氧。该改性剂主要用于改善产品的耐高温性能，让使用该产品粘接地车灯能在较恶劣的环境条件下使用。

本发明所述的车灯粘接用SIS热熔胶，其优点如下：

利用车灯粘接用SIS热熔胶配方，在制备过程中控制好反应温度、反应时间和搅拌速度，经本公司小试和中试后，制得新型车灯粘接用SIS热熔胶。该热熔胶能粘接多种基材，如：PP，PBT，ABS，PMMA，PC，无机玻璃等；其次，该热熔胶所粘接的车灯在环境温度达-40℃条件下使用时不脆化、不开裂，在155℃高温条件下不流淌、不变质；再次，该热熔胶在-40℃～150℃之间具有优异的密封效果；最后，该热熔胶的施胶开放时间达90秒左右，有利于对大型复杂车灯的施胶。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明，但本发明并非局限在实施例范围。

在如下实施例中，抗氧剂亦可选用2246(受阻酚类)或168(亚磷酸酯类)，单独组分或其复配物。

实施例1

一种车灯粘接用SIS热熔胶，其组分如图1所示，制造步骤如下：

1)按比例精确称量上述组分，并依次将增塑剂环烷油、白矿油，填料重质CaCO₃，抗氧化剂双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚，微晶蜡，偶联剂乙烯基三氯硅烷、聚苯撑氧低聚物投入装有热塑性弹性体SIS-1107的搅拌反应器中；

2)常温常压下分三次将增粘剂氢化石油树脂加入上述组合物中，每次间隔10分钟，比例不限，全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止；

3)通入N₂，加热熔融，在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时；

4)常温常压下再搅拌30分钟，待完全溶解后过滤，真空消泡10min；

5)吹风冷却并通过螺杆挤出；

6)将制得的组合物切割并包装。

实施例2

一种车灯粘接用SIS热熔胶，其组分如图1所示，制造步骤如下：

1)按比例精确称量上述组分，并依次将增塑剂环烷油、液体石蜡，填料重质CaCO₃、抗氧化剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚，石蜡，偶联剂乙烯基三氯硅烷、聚苯撑氧低聚物投入装有热塑性弹性体SIS-1107的搅拌反应器中；

2)常温常压下分三次将增粘剂萜烯树脂加入上述组合物中，每次间隔10分钟，比例不限，全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止；

3)通入N₂，加热熔融，在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时；

4)常温常压下再搅拌30分钟，待完全溶解后过滤，真空消泡10min；

5)吹风冷却并通过螺杆挤出；

6)将制得的组合物切割并包装。

实施例3

一种车灯粘接用SIS热熔胶，其组分如图1所示，制造步骤如下：

1)按比例精确称量上述组分，并依次将增塑剂环烷油、白矿油，填料重质CaCO₃、抗氧化剂双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、微晶蜡、偶联剂乙烯基三氯硅烷、聚苯撑氧低聚物投入装有热塑性弹性体SIS-1107的搅拌反应器中；

2)常温常压下分三次将增粘剂氢化石油树脂加入上述组合物中，每次间隔10分钟，比例不限，全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止；

3)通入N₂，加热熔融，在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时。

4)常温常压下再搅拌30分钟，待完全溶解后过滤，真空消泡10min；

5)吹风冷却并通过螺杆挤出；

6)将制得的组合物切割并包装。

对比例1

采用传统技术制备SIS热熔胶，其配比如表一所示。

对比例2

采用传统技术制备SIS热熔胶，其配比如表一所示。

表1

从实施例中选取实施例1和实施例2作为测定对象，再将与之相应的对比例的性能数据作为参考，见表2所示，测试标准均采用国家标准。

表2

其中，熔融粘度是为了测定胶粘剂的粘接强度。从表2中可以看出，实施例中的粘度、强度、耐高温和耐低温、施胶开放时间等均优于对比例，这说明本发明的SIS热熔胶的配方及制备方法所制备出的热熔胶具有更高的粘接性、耐候性、流动性，因而其总体性能要优于传统工艺所制备出的SIS热熔胶。适用压敏胶带时，把成品胶块放进熔胶罐，加热至170℃后变成流体，随即喷涂到织布上制成胶带，最后把胶带裁成条子粘贴到棉布表面，分别在一周后剥离，观察胶粘剂是否转移到棉布表面。根据检测结果显示，用该热熔胶所粘接的车灯耐剥离性能良好，在-40℃条件下使用不脆化，不开裂，在155℃高温条件下不流淌，不变质，使胶开放时间达90秒，显示其能达到较好的使用效果。；加入的改性剂聚苯撑氧低聚物后通过实验研究表明，在改性剂的质量份为10～15(SIS共聚物质量份为100)时，产品的整体性能达到最佳效果，当改性剂的量添加过少时，产品的耐低温性达不到所需的要求，反之，则不能满足产品耐高温性能。

Claims (10)

1.车灯粘接用SIS热熔胶，按重量份包括如下组分：

SIS热塑性弹性体     70-120

增塑剂              25-50

增粘剂              50-90

填料                5-20

抗氧剂              1-5

蜡                  10-30

偶联剂              4-10

2.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶，其特征在于：所述的增塑剂为环烷油、白矿油、液体石蜡、邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二辛脂或它们的混合物。

3.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶，其特征在于：所述的增粘剂包括脂环族石油树脂、氢化松香酯、萜烯树脂或它们的混合物。

4.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶，其特征在于：填料为重质CaCO₃。

5.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶，其特征在于：所述的抗氧化剂包括2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、(2，2`-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚))、168(三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)或它们的复合物。

6.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶，其特征在于：所述的蜡为石蜡、微晶蜡、合成PE蜡或它们的复合物。

7.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶，其特征在于：所述的偶联剂为乙烯基三氯硅烷(A-150)。

8.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶，其特征在于：还包括8-20重量份的聚苯撑氧低聚物。

9.根据权利要求1所述车灯粘接用SIS热熔胶的制造方法，依次由以下步骤：

(a)按比例精确称量上述组分，并依次将增塑剂、填料、抗氧化剂、蜡、偶联剂投入装有热塑性弹性体SIS的搅拌反应器中；

(b)常温常压下分三次将增粘剂加入上述组合物中，每次间隔10分钟，比例不限，全部加入后再搅拌混合5分钟并于25℃下静止；

(c)通入N₂，加热熔融，在160°-180℃之间搅拌反应2-8小时；

(d)常温常压下再搅拌30分钟，待完全溶解后过滤，真空消泡10min；

(e)吹风冷却并通过螺杆挤出；

(f)将制得的组合物切割并包装。

10.根据权利要求9所述车灯粘接用SIS热熔胶的制造方法，其特征在于：步骤a中组分还加入聚苯撑氧低聚物；步骤c中的加热步骤为程序升温的方式，并在10分钟内线性均匀升至170℃。