CN104592930B

CN104592930B - 一种具有压敏性的热熔胶及其制备方法

Info

Publication number: CN104592930B
Application number: CN201510011375.2A
Authority: CN
Inventors: 崔亨利; 王建斌; 陈田安; 解海华
Original assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Current assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2035-01-12
Also published as: CN104592930A

Abstract

本发明涉及一种具有压敏性的聚酰胺热熔胶，高温熔融粘度(150℃)为1500～15000mPa·s，邵氏硬度为10～40，拉伸强度为0.1～1MPa，断裂伸长率为＞1000%，其特征在于：由以下按摩尔百分数计的成分缩聚而成：30%～45%二聚酸、5%～20%脂肪族二元羧酸、20%～30%脂肪族二胺、15%～25%聚醚胺、0.01%～0.06%封端剂和0.01%～0.1%酸类催化剂，所述脂肪族二元羧酸的摩尔数小于或者等于二聚酸摩尔数的40%。本发明的有益效果是：本发明具有压敏性的聚酰胺热熔胶高温熔融粘度较高，柔韧性高，对基材粘接力高，适用于制造工业用压敏胶粘带和胶贴。

Description

一种具有压敏性的热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热熔胶及其制备方法，特别涉及一种具有压敏性的聚酰胺热熔胶及其制备方法，属于胶粘剂领域。

背景技术

聚酰胺热熔胶一般由二聚酸、脂肪族二元酸与二元胺或多元胺缩聚而成，具有熔点范围窄、软化点高、无毒、耐油耐化学性好、耐磨性能优异、对极性材料粘接强度高以及良好的低温柔韧性。二聚酸型PA热熔胶具有很高的附加值，近年来市场需求量越来越大，在印刷包装、服装、制鞋、汽车工业、电子品封装、热缩材料及机械等行业有着广泛的应用。二聚酸型聚酰胺热熔胶的代表性专利有CN102703021、CN102807837、CN103468198等，这些专利所提到的聚酰胺热熔胶突出了各自在耐高温、耐候性、粘接力强等方面的优异性能。

压敏胶（pressure sensitive adhesive，PSA），是指一类对压力敏感、指压稍加压力即可与被粘物粘接，不需要使用溶剂或其他辅助手段的一类胶粘剂。热熔压敏胶是继溶剂型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品，较之前两者，热熔型压敏胶无溶剂，更有利于环保和安全生产，生产效率高，生产成本相对低，所以目前世界各国正大力开发热熔型压敏胶。热熔压敏胶一般采用SBS、SIS、聚异丁烯等橡胶或者聚丙烯酸酯树脂为主体树脂，目前公开报道还没有关于聚酰胺做主体树脂的压敏胶。

发明内容

本发明的主要目的，旨在提供一种具有压敏性的聚酰胺热熔胶及其制备方法，所制备的聚酰胺热熔胶柔韧性高，基材粘接力高，以期应用于热熔型压敏胶粘带、胶贴的生产。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有压敏性的热熔胶，高温熔融粘度(150℃)为1500～15000mPa·s，邵氏硬度为10～40，拉伸强度为0.1～1MPa，断裂伸长率为＞1000%，其特征在于：由以下按摩尔百分数计的成分缩聚而成：30%～45%二聚酸、5%～20%脂肪族二元羧酸、20%～30%脂肪族二胺、15%～25%聚醚胺、0.01%～0.06%封端剂和0.01%～0.1%酸类催化剂，所述脂肪族二元羧酸的摩尔数小于或者等于二聚酸摩尔数的40%。

进一步地，该热熔胶高温熔融粘度(150℃)为2000～13000 mPa·s；邵氏硬度为15～35；拉伸强度为0.15～0.9MPa；断裂伸长率为＞1500%；封端剂的摩尔百分数为0.01％～0.02％，酸类催化剂的摩尔百分数为0.05％～0.1％；所述脂肪族二元酸的摩尔数小于或者等于二聚酸摩尔数的35%。

进一步地，所述二聚酸中三聚体所占质量份数为5%～10%、二聚体酸所占质量份数为80%～90%、单体酸所占质量份数为5%～10%。

进一步地，所述二聚酸为C16～C20不饱和脂肪族二聚酸；所述脂肪族二元羧酸为C6～C12脂肪族二元羧酸；所述脂肪族二胺为C2～C8脂肪族二胺或C2～C8脂肪族二胺的衍生物；所述聚醚胺为含有2～3个端氨基，分子量为100～3000的聚醚多胺；所述封端剂为C2～C20脂肪族单酸或C2～C20脂肪族单酸的衍生物；所述酸性催化剂为磷酸、次磷酸、亚磷酸和次亚磷酸中的一种或任意几种的混合物。

进一步地，所述二聚酸为C18不饱和脂肪族的二聚酸，是由二聚亚油酸、二聚油酸、二聚亚麻酸、二聚豆油酸、二聚反油酸和二聚桐油酸衍生的；所述聚醚多胺为牌号D-230、D-400、D-2000、T-403中的一种或任意几种的混合物；所述C6～C12脂肪族二元羧酸为辛二酸、壬二酸、癸二酸和十二烷二酸中的一种或任意几种的混合物；所述C2～C8脂肪族二胺为乙二胺、戊二胺和2-甲基戊二胺中的一种或任意几种的混合物；所述封端剂为C12～C20 脂肪族单酸。

进一步地，所述C6～C12脂肪族二元羧酸为癸二酸；所述C2～C8脂肪族二胺为2-甲基戊二胺；所述的封端剂为硬脂酸。

本发明还提供一种具有压敏性的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：在一个带有温度计、机械搅拌器、冷凝管和氮气通入管的反应瓶内加入二聚酸、脂肪族二元羧酸、封端剂、聚醚胺以及酸类催化剂，接着，在恒压滴液管中装入脂肪族二胺，通入氮气抗氧化，搅拌同时加热升温，当反应瓶内的温度达到130℃时，开始滴加脂肪族二胺，在1h内滴加完，滴加时保持反应瓶的温度为125-135℃，如果温度超过140℃，应停止或放慢滴加速度，直至将脂肪族二胺滴加完，滴加结束后，按照20℃/h的升温速率缓慢升高反应温度，开始缓慢升温至240℃，升温过程中有水馏出，当反应温度达到240℃时，保持该温度段1h，并计量反应馏出的水，达到理论值的90％时，可开始用真空泵进行抽真空减压，真空度＜100Pa，保持搅拌速率，在高真空的状态下完成整个缩聚反应，反应3h后解除真空结束反应；最后，将熔融的聚酰胺树脂倒在四氯乙烯板上，得到黄色胶条，在50℃下干燥24小时完成。

本发明的有益效果是：本发明具有压敏性的聚酰胺热熔胶高温熔融粘度较高，柔韧性高，对基材粘接力高，适用于制造工业用压敏胶粘带和胶贴。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入145.70g C₁₆不饱和脂肪族二聚酸、5.10g癸二酸、23.20g聚醚胺D-230、58.00g聚醚胺D-2000、2.20gC₁₂脂肪族单酸、0.20g次亚磷酸，并将10.40g2-甲基戊二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于60分钟内将温度升到120℃，并于此温度开始缓慢滴加2-甲基戊二胺，60分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到240℃，在此温度下保持5小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为200Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。

实施例2

在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入113.60gC₁₈不饱和脂肪族二聚酸、23.10g辛二酸、35.40g聚醚胺D-230、1.00gC₁₆脂肪族单酸、0.20g磷酸，并将11.20g2-甲基戊二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于60分钟内将温度升到120℃，并于此温度开始缓慢滴加2-甲基戊二胺，60分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到240℃，在此温度下保持5小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为200Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。

实施例3

在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入165.10gC₂₀不饱和脂肪族二聚酸、1.20g壬二酸、78.40g聚醚胺D-2000、1.40gC₂₀脂肪族单酸、0.50g亚磷酸，并将20.60g2-甲基戊二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于60分钟内将温度升到120℃，并于此温度开始缓慢滴加2-甲基戊二胺，60分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到240℃，在此温度下保持5小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为200Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。

实施例4

在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入138.30g二聚亚油酸、3.90g十二烷二酸、15.20g聚醚胺D-230、24.00g聚醚胺D-2000、6.20g硬脂酸、0.20g次磷酸，并将8.50g2-甲基戊二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于60分钟内将温度升到120℃，并于此温度开始缓慢滴加2-甲基戊二胺，60分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到240℃，在此温度下保持5小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为200Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。

实施例5

在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入127.70g二聚豆油酸、13.20g癸二酸、2.20g聚醚胺T-403、33.00g聚醚胺D-2000、3.80g硬脂酸、0.20g次亚磷酸，并将17.60g2-甲基戊二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于60分钟内将温度升到120℃，并于此温度开始缓慢滴加2-甲基戊二胺，60分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到240℃，在此温度下保持5小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为200Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。

对比例

此样品为传统市售聚丙烯酸酯热熔胶样品，其外观特征为：琥珀色方块固体。将其放入150℃的烘箱中，将其熔化，待熔化完全，将熔融的样品倒在四氯乙烯板上，得到琥珀色胶片，在50℃下干燥24小时后进行测试。

按以下方法将实施例1-5制得的样品和对比例的各项性能进行了对比测试：

熔融粘度测试:采用Brkfield DV-E型旋转粘度计测试样品的熔融粘度，称取10.0g聚酰胺热熔胶样品，测试时选择型号为S27的转子，温度控制在150℃，并不断调节旋转速率，使其测试值位于10％～90％的线性范围内，稳定后记录测量值，粘度单位：mPa.s,150℃。

邵氏硬度测试:依据ASTM D-2240-05测试。

拉伸强度和伸长率测试:将样品按照按照标准ASTM-D638-2003制成哑铃型，测量厚度后进行拉伸性能测试，拉伸强度单位：MPa；伸长率单位：%。

剪切强度测试:按照标准ASTM-D1002-72制样，材料为Al、nylon66和PBT，搭接面积为12.5×25(mm2)，冷却后置于测试条件下12h后进行剪切强度的性能测试。剪切强度单位：MPa。

实施例1～5和对比例制得的样品性能对比测试结果见表1。

表1

从表1可以看出，本发明所合成的聚酰胺树脂具有较高的熔融粘度和柔韧性，并且对各种基材粘接力均高于聚丙烯酸酯热熔压敏胶，所以本发明所合成的聚酰胺热熔胶在压敏胶粘带和胶贴的制造应用上前景较好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有压敏性的热熔胶，在150℃的高温熔融粘度为11400mPa·s，邵氏硬度为32，拉伸强度为0.8MPa，断裂伸长率为1700%，其特征在于：由以下重量份的成分缩聚而成：二聚豆油酸 127.70，癸二酸 13.20，聚醚胺T-403 2.20，聚醚胺D-2000 33.0，硬脂酸3.80 ，次亚磷酸 0.20 ，2-甲基戊二胺 17.60。

2.制备权利要求1所述的一种具有压敏性的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：在一个带有温度计、机械搅拌器、冷凝管和氮气通入管的反应瓶内加入二聚豆油酸、癸二酸、聚醚胺T-403、聚醚胺D-2000、硬脂酸、次亚磷酸，接着，在恒压滴液管中装入2-甲基戊二胺，通入氮气抗氧化，搅拌同时加热升温，当反应瓶内的温度达到130℃时，开始滴加2-甲基戊二胺，在1h内滴加完，滴加时保持反应瓶的温度为125-135℃，如果温度超过140℃，应停止或放慢滴加速度，直至将2-甲基戊二胺滴加完，滴加结束后，按照20℃/h的升温速率缓慢升高反应温度，开始缓慢升温至240℃，升温过程中有水馏出，当反应温度达到240℃时，保持该温度段1h，并计量反应馏出的水，达到理论值的90％时，可开始用真空泵进行抽真空减压，真空度＜100Pa，保持搅拌速率，在高真空的状态下完成整个缩聚反应，反应3h后解除真空结束反应；最后，将熔融的聚酰胺树脂倒在四氯乙烯板上，得到黄色胶条，在50℃下干燥24小时完成。