CN110540818A - 非反应型聚烯烃热熔胶、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高软化点、低粘度及耐碱性良好的非反应型聚烯烃热熔胶的制备方法与应用。主要原料组成包括:聚丙烯均聚物25~40重量份;无定型聚烯烃树脂10~25重量份;增粘树脂30~50重量份;粘度调节剂5~10重量份;耐热稳定剂0.5~1重量份。本发明所得的非反应型聚烯烃热熔胶适应于碱性电池中隔离纸的固定,较低的粘度满足灌注工艺,对低极性的基材粘接性能良好,同时耐碱液处理后仍能保持较良好的粘接强度。
Description
技术领域
本发明属于热熔胶技术领域,尤其涉及一种非反应型聚烯烃热熔胶、其制备方法及应用。
背景技术
碱性电池中为了隔离正负极,需要将隔离纸固定在底座上,这类隔离纸一般由PE、PP或纤维改性制备而成,属于极性较低的基材,所处的环境为弱碱液,因此要求用于固定粘结的胶粘剂具备粘结效果好,耐碱性腐蚀的特性,同时还需满足低介电常数,以减少电池中的能量损失。
传统的碱性电池采用沥青胶和环氧胶进行密封,但由于这两者分别存在低温柔顺性差和低温变脆、粘结剥落等缺点,导致电池漏液,进而被溶剂型聚乙烯密封胶取代。但随着环保要求越来越重视,溶剂型产品也逐渐被淘汰,需要寻找新的密封胶。
其中,聚烯烃热熔胶成为最佳选择,它是一种环境友好型胶黏剂,且对极性低的基材粘结效果好,同时耐酸碱性能良好,具有低的介电常数。但是现有的非反应型聚烯烃胶粘剂的粘度较高,与碱性电池隔离纸的灌注工艺不匹配。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种高软化点低粘度、流淌性较好的非反应型热熔胶及其制备方法与应用。
本发明提供了一种非反应型聚烯烃热熔胶,包括:
优选的,所述聚丙烯均聚物的软化点为150℃~155℃,190℃熔融粘度为1000~4000mPa·s。
优选的,所述无定形聚烯烃树脂为无定型聚烯烃树脂APAO。
优选的,所述增粘树脂的软化点为120℃~130℃。
优选的,所述增粘树脂选自氢化C5石油树脂和/或氢化C9石油树脂。
优选的,所述粘度调节剂选自费托蜡和/或PE蜡。
优选的,所述耐热稳定剂选自(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)和/或(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。
本发明还提供了一种上述的非反应型聚烯烃热熔胶的制备方法,包括:
将聚丙烯均聚物、无定形聚烯烃树脂、增粘树脂、粘度调节剂与耐热稳定剂加热搅拌至溶解后,抽真空继续搅拌,待外观无气泡后造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
优选的,所述加热的温度为170℃~190℃;所述抽真空至真空度大于等于0.09MPa;所述继续搅拌的转速为40~45r/min。
本发明还提供了一种上述的非反应型聚烯烃热熔胶在碱性电池中的应用。
本发明提供了一种非反应型聚烯烃热熔胶,包括:聚丙烯均聚物25~40重量份;无定型聚烯烃树脂10~25重量份;增粘树脂30~40重量份;粘度调节剂5~10重量份;耐热稳定剂0.5~1重量份。与现有技术相比,本发明以聚丙烯均聚物与无定形聚烯烃树脂为主要原料,同时添加增粘树脂、粘度调节剂与耐热稳定剂,使得到的非反应型聚烯烃热熔胶具有高软化点、低粘度的特点,且流淌性好,可自流平,满足灌注工艺,同时对隔离纸的粘结强度较高,耐碱性好。
实验表明,本发明提供的非反应型聚烯烃热熔胶定位时间在2min以内,2h可达到最终强度,经过碱液处理后粘结强度基本无变化,未出现翘起、剥落等表明粘接不良的结果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种非反应型聚烯烃热熔胶,包括:
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制,为市售即可。
其中,所述聚丙烯均聚物的含量优选为25~35重量份;在本发明提供的一些实施例,所述聚丙烯均聚物的含量优选为25重量份;在本发明提供的一些实施例,所述聚丙烯均聚物的含量优选为30重量份;在本发明提供的一些实施例,所述聚丙烯均聚物的含量优选为35重量份;所述聚丙烯均聚物的软化点优选为150℃~155℃,更优选为155℃;所述聚丙烯均聚物190℃熔融粘度优选为1000~4000mPa·s,更优选为1500~3500mPa·s,再优选为2000~3000mPa·s,再优选为2200~2500mPa·s,最优选为2300mPa·s。
所述无定形聚烯烃树脂的含量优选为15~25重量份,更优选为20~25重量份;在本发明提供的一些实施例中,所述无定形聚烯烃树脂的含量优选为25重量份;在本发明提供的一些实施例中,所述无定形聚烯烃树脂的含量优选为22重量份;在本发明提供的另一些实施例中,所述无定形聚烯烃树脂的含量优选为20重量份;所述无定形聚烯烃树脂的软化点优选为120℃~130℃;所述无定形聚烯烃树脂优选为乙烯与丙烯的均聚物,更优选为APAO。APAO为高软化点,低粘度,低硬度的乙烯丙烯共聚物,其软化点优选为120℃~130℃,更优选为125℃~130℃;所述APAO中的乙烯摩尔百分含量优选为60%~80%,更优选为70%~80%,再优选为75%~80%,最优选为80%;所述APAO的针入度优选为80~100dmm,更优选为90~100dmm,再优选为100dmm。
所述增粘树脂的含量优选为35~50重量份,更优选为35~45重量份;在本发明提供的一些实施例中,所述增粘树脂的含量优选为40重量份;在本发明提供的一些实施例中,所述增粘树脂的含量优选为35重量份;在本发明提供的另一些实施例中,所述增粘树脂的含量优选为45重量份;所述增粘树脂的软化点优选为120℃~130℃,更优选为125℃~130℃;所述增粘树脂优选为氢化C5石油树脂和/或氢化C9石油树脂。
所述粘度调节剂的含量优选为5~8重量份,更优选为5重量份;所述粘度调节剂的软化点优选为90℃~110℃;所述粘度调节剂优选为费托蜡和/或PE蜡。
所述耐热稳定剂的含量优选为0.8~1重量份,更优选为1重量份;所述耐热稳定剂优选为(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)和/或(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。
本发明以聚丙烯均聚物与无定形聚烯烃树脂为主要原料,同时添加增粘树脂、粘度调节剂与耐热稳定剂,使得到的非反应型聚烯烃热熔胶具有高软化点、低粘度的特定,且流淌性好,可自流平,满足灌装工艺,同时对隔离纸的粘结强度较高,耐碱性好。
本发明还提供了一种上述非反应型聚烯烃热熔胶的制备方法,包括:将聚丙烯均聚物、无定形聚烯烃树脂、增粘树脂、粘度调节剂与耐热稳定剂加热搅拌至溶解后,抽真空继续搅拌,降温后,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
在本发明中,优选先加热,然后再依次加入聚丙烯均聚物、无定形聚烯烃树脂、增粘树脂、粘度调节剂与耐热稳定剂进行搅拌;所述加热的温度优选为170℃~190℃,更优选为175℃~185℃,再优选为180℃;先加入低粘度的原料可在搅拌过程中起到稀释剂的作用,对后续加入的原料起到溶解作用。
搅拌至溶解后,抽真空继续搅拌;所述抽真空优选至真空度大于等于0.09MPa;所述继续搅拌的转速优选为40~45r/min;所述继续搅拌的时间优选为0.5~1.5h,更优选为1h。
继续搅拌待外观无气泡后,造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶;所述非反应型聚烯烃热熔胶形态为粒状。
本发明还提供了上述非反应型聚烯烃热熔胶在碱性电池中的应用,优选用于碱性电池隔离纸的固定。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种非反应型聚烯烃热熔胶、其制备方法及应用进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
设定搅拌釜的温度为180℃,加入30质量份的聚丙烯均聚物(软化点155℃,190℃熔融粘度2300mpa·s)、25质量份的聚烯烃树脂APAO(乙烯丙烯共聚物,乙烯含量80%、软化点125℃、针入度100dmm)、40质量份的氢化C9石油树脂(软化点125℃)、5质量份的费托蜡(软化点90~100℃)与1质量份的的抗氧剂(1010),搅拌溶解完全后,开启真空,真空度为大于0.09MPa,转速40~45r/min,搅拌1h后至外观无明显气泡,造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
实施例2
设定搅拌釜的温度为180℃,加入30质量份的聚丙烯均聚物(软化点155℃,190℃熔融粘度2300mpa·s)、22质量份的聚烯烃树脂APAO(乙烯丙烯共聚物,乙烯含量80%、软化点125℃、针入度100dmm)、40质量份的氢化C5石油树脂(软化点125℃)、8质量份的费托蜡(软化点90~100℃)与1质量份的的抗氧剂(1010),搅拌溶解完全后,开启真空,真空度为大于0.09MPa,转速40~45r/min,搅拌1h后至外观无明显气泡,造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
实施例3
设定搅拌釜的温度为180℃,加入30质量份的聚丙烯均聚物(软化点155℃,190℃熔融粘度2300mpa·s)、20质量份的聚烯烃树脂APAO(乙烯丙烯共聚物,乙烯含量80%、软化点125℃、针入度100dmm)、40质量份的氢化C5石油树脂(软化点125℃)、10质量份的PE蜡(软化点100~110℃)与1质量份的的抗氧剂(1010),搅拌溶解完全后,开启真空,真空度为大于0.09MPa,转速40~45r/min,搅拌1h后至外观无明显气泡,造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
实施例4
设定搅拌釜的温度为180℃,加入25质量份的聚丙烯均聚物(软化点155℃,190℃熔融粘度2300mpa·s)、25质量份的聚烯烃树脂APAO(乙烯丙烯共聚物,乙烯含量80%、软化点125℃、针入度100dmm)、45质量份的氢化C9石油树脂(软化点130℃)、5质量份的费托蜡与1质量份的的抗氧剂(1010),搅拌溶解完全后,开启真空,真空度为大于0.09MPa,转速40-45r/min,搅拌1h后至外观无明显气泡,造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
实施例5
设定搅拌釜的温度为180℃,加入35质量份的聚丙烯均聚物(软化点155℃,190℃熔融粘度2300mpa·s)、25质量份的聚烯烃树脂APAO(乙烯丙烯共聚物,乙烯含量80%、软化点125℃、针入度100dmm)、35质量份的氢化C5石油树脂(软化点125℃)、5质量份的费托蜡与1质量份的的抗氧剂(1010),搅拌溶解完全后,开启真空,真空度为大于0.09MPa,转速40~45r/min,搅拌1h后至外观无明显气泡,造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
对实施例1~实施例5得到的非反应型聚烯烃热熔胶的性能进行检测,得到结果见表1。
表1非反应型聚烯烃热熔胶性能测试结果
结论:从实施例1~3可以看出,增加蜡的添加量,减少APAO的添加量,热熔胶的180℃熔融粘度减小,但对基材的粘接力降低,添加量达到10质量份,浸碱液后胶条翘起、脱落,视为不合格产品。从实施例4~5可以得出,聚丙烯均聚物的量对整体软化点的影响较大,添加量少于30质量份,软化点下降较明显,添加量高于30质量份,粘度上升较大。
Claims (10)
1.一种非反应型聚烯烃热熔胶,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的非反应型聚烯烃热熔胶,其特征在于,所述聚丙烯均聚物的软化点为150℃~155℃,190℃熔融粘度为1000~4000mPa·s。
3.根据权利要求1所述的非反应型聚烯烃热熔胶,其特征在于,所述无定形聚烯烃树脂为无定型聚烯烃树脂APAO。
4.根据权利要求1所述的非反应型聚烯烃热熔胶,其特征在于,所述增粘树脂的软化点为120℃~130℃。
5.根据权利要求4所述的非反应型聚烯烃热熔胶,其特征在于,所述增粘树脂选自氢化C5石油树脂和/或氢化C9石油树脂。
6.根据权利要求1所述的非反应型聚烯烃热熔胶,其特征在于,所述粘度调节剂选自费托蜡和/或PE蜡。
7.根据权利要求1所述的非反应型聚烯烃热熔胶,其特征在于,所述耐热稳定剂选自(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)和/或(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。
8.一种权利要求1~7任意一项所述的非反应型聚烯烃热熔胶的制备方法,其特征在于,包括:
将聚丙烯均聚物、无定形聚烯烃树脂、增粘树脂、粘度调节剂与耐热稳定剂加热搅拌至溶解后,抽真空继续搅拌,待外观无气泡后造粒出料,得到非反应型聚烯烃热熔胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述加热的温度为170℃~190℃;所述抽真空至真空度大于等于0.09MPa;所述继续搅拌的转速为40~45r/min。
10.权利要求1~7任意一项所述的非反应型聚烯烃热熔胶或权利要求8~9任意一项所制备的非反应型聚烯烃热熔胶在碱性电池中的应用。
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