CN85105449A

CN85105449A - 聚烯烃用溶剂型胶粘剂

Info

Publication number: CN85105449A
Application number: CN 85105449
Authority: CN
Inventors: 代模栏; 张琳; 朱如瑾; 张开
Original assignee: Chengdu University of Science and Technology
Current assignee: Chengdu University of Science and Technology
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1987-01-14
Also published as: CN85105449B

Abstract

聚烯烃用溶剂型胶粘剂是以苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物(SBS)，与丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基已酯等乙烯类单体用化学接枝方法制备的接枝共聚物为基料。加入增粘树脂，填料，稳定剂和溶剂所组成。对聚烯烃管、板、薄膜的表面不经处理而进行冷粘接，均有较高的粘接强度，基本上解决了聚烯烃难粘材料的粘接问题；对其他塑料、橡胶、纤维、木材、陶瓷、玻璃和金属等多种材料亦有良好的粘接效果。

Description

本发明属于高分子材料胶粘剂领域。对聚烯烃类的管、板、薄膜表面不经处理而直接冷粘，均有较高的粘接强度。

聚烯烃是高分子材料的主要品种之一，其结构是非极性、结晶度高、难于胶接的材料。因此，国内外曾研究了各种表面处理方法，以达到用普通胶粘剂粘接聚烯烃材料的目的。但是，工业生产，工程应用，日常生活中许多粘接问题，更需要不处理表面，使用方便，成本低，适合聚烯烃用的胶粘剂。EVA（乙烯和醋酸乙烯共聚物）系热熔胶，有的品种可以不处理聚烯烃表面而进行粘接，但需要专用涂胶工具，耐热性差，一般不适于粘接聚烯烃膜材等缺点。以表面能低的丁基，丁苯和天然橡胶等聚合物为基料配制的溶剂型胶粘剂（塑料工业，1981，2，28～30），虽然适用于粘接不处理表面的聚烯烃膜材，因这些胶粘剂未发生交联反应，内聚强度低，又不适于要求抗剪强度高的聚烯烃管、板材料的粘接。曾用表面能低的SBS（苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物）的物理交联作用，配合一定的增粘树脂，稳定剂制成溶剂型胶粘剂（粘接，1984，5（1），13-15）。用于聚乙烯、聚丙烯及复合膜的粘接，其粘接强度比聚异丁烯胶粘剂高，但剥离强度值并不高，一般在1000克/25厘米以下。至于以SBS为基料的溶剂型胶粘剂粘接聚烯烃管板材料的研究还未见报导。

本发明的目的是提供以SBS与丙烯酸，丙烯酸酯类等乙烯单体的接枝共聚物溶液为基料，适当的引入增粘树脂，填料、稳定剂，紫外线吸收剂等配制而成的胶粘剂。对聚烯烃管、板、薄膜的表面不经处理而进行粘接，均有较高的粘接强度和良好的粘接效果。

本发明的任务是解决不经表面处理而难粘接的聚烯烃材料有良好的粘接性外，对其他塑料、橡胶、纤维、木材、陶瓷、玻璃和金属等多种材料的粘接问题。

本发明提供的聚烯烃用溶剂型胶粘剂其配方组分（按重量计）为：

接枝共聚物（可用SBS、异戊等二烯类橡胶聚合物与丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等乙烯类单体化学接枝生成的接枝共聚物）。 100份

增粘树脂（可用松香、松香改性物，萜烯树脂，萜烯酚树脂，叔丁酚树脂，叔丁酚甲醛树脂，古马隆树脂，二甲苯树脂，苯酚改性二甲苯树脂，石油树脂，苯乙烯树脂等品种选用一种或一种以上的混合物）。 20-150份

填料（可用轻质碳酸钙，轻质碳酸镁，粘土，硅藻土，石棉粉，碳黑，气相二氧化硅，二氧化钛等选一种或一种以上的混合物）。

5-40份

稳定剂（可用2，6-二特丁基-4-甲基苯酚（BHT），1，1，3-三（2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基）丁烷（CA），四〔B-（3，5-二特丁基-4-羟基苯基）丙酸〕季戊四醇酯（1010），硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）等抗氧剂中选一种或一种以上的混合物）。 0.5-3份

紫外线吸收剂（可用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮（UV-9），2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮（UV-531），2，2′-硫代双-（4-特辛基苯酚）正丁胺基镍盐（1084）等光稳定剂中的一种或一种以上的混合物。 0-2份

溶剂（可用甲苯、二甲苯、氯苯、汽油、正己烷、环己烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异戊酯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、丁酮，环己酮等一种或一种以上的混合物）。 250-500份

最佳配料比（按重量计）为：

接枝共聚物 100份

增粘树脂 80份

填料 10份

稳定剂 1份

紫外线吸收剂 0.5份

溶剂 350份

胶粘剂的制造是将上述配方中各组分工业级原料称量，在带有搅拌器、冷凝器的50-500立升反应釜中加入接枝共聚物组分，于一定的反应条件和反应体系中制造接枝共聚物基料，观察单体转化和控制反应物粘度的变化情况，待反应物粘度及转化率合格后，即降温停止反应（此方法成都科技大学已申请专利，可以提供专有技术）。

接着在上述混合物中加入配方中的其他组分：如增粘树脂、填料、稳定剂和紫外线吸收剂，继续搅拌，使之溶解和不溶组分分散均匀后，成为本发明的聚烯烃用溶剂型胶粘剂。

本发明提供的聚烯烃用溶剂型胶粘剂的优点：

1.胶粘剂是液体的单包装，贮存期长，使用方便，毒性低，成本低。

2.在不处理表面条件下，可用冷粘法对聚烯烃本身或与其他材料进行粘接，这是最简便的粘接方法，能取得良好效果。

3.胶粘剂的组成配方中，考虑了工业聚乙烯因有弱界面层就比聚丙烯更难粘接的特性，对粘接聚丙烯、聚乙烯材料的强度高。

4.由于采用性质不同的多种高聚物成分，多种增粘树脂和多种溶剂组成的单包装液体胶粘剂。因此，它具有多用途，能粘接塑料、橡胶、纤维、木材、陶瓷、玻璃和金属等绝大多数材料的特点。

实施例：

1.在带有搅拌器、冷凝器的三颈瓶中（在工业生产上可用50-500立升反应釜），加入SBS（S/B＝4/6，线型）40克，丙烯酸丁酯6克，丙烯酸4克，溶剂汽油120克，醋酸乙酯60克，甲苯40克，室温或水浴加热使SBS完全溶解后，在72-78℃下加入过氧化苯甲酰1.0克，在此温度下，反应4小时。抽取反应混合物试样，测得单体转化率为50.5%，接枝率为18.4%，接枝效率为56.5%。

在上述反应混合物中，按SBS相同用量加入松香甘油酯和古马隆树脂，按SBS用量的15%加入轻质碳酸镁，继续搅拌，溶解和分散均匀，即为本发明的聚烯烃溶剂型胶粘剂。

将所得的聚烯烃溶剂型胶液用于粘接下列材料（表面仅用砂纸粗化，热水洗净），根据HG-2-151-65标准，测定被粘接物的粘接强度（20℃）如下：

被粘接物名称：抗剪强度，kg/cm²

聚四氟乙烯板 11.2

高压聚乙烯板 17.4

聚丙烯板 18.8

聚丙烯板/铝板 20.6

硬聚氯乙烯板 21.4

聚甲醛板 23.6

用环氧胶粘剂粘接聚乙烯板的抗剪强度为4.8kg/cm²，可见本发明胶粘剂粘接聚烯烃等难粘接材料的优良效果。

2.在与实施例1.相同的聚合装置中，加入SBS40克，丙烯酸2-乙基己酯8克，溶剂汽油120克，醋酸乙酯60克，甲苯40克，室温或水浴加热使之完全溶解后，在温度70-76℃下加入过氧化苯甲酰1.2克，此温度反应4小时，停止加热，结束反应。测定反应混合物试样中单体转化率为48.6%。

在上述反应混合物中，加入SBS用量60%的古马隆树脂和松香甘油酯树脂，加入SBS用量5%的气相二氧化硅。继续搅拌，溶解和分散均匀后，即为本发明的聚烯烃溶剂型胶粘剂。

将所得的聚烯烃溶剂型胶液用于粘接下列材料（膜材仅用酒精搽拭表面;板材用砂子粗化，热水洗净），按GB-532-76标准测定的室温（16℃），粘接强度如下：

被粘接物名称 T型或180℃剥离强度

（kg/2.5cm）

聚丙烯膜（单向拉伸） 3.2（膜变形或扯烂）

高压聚乙烯膜（无开口剂）＞2.5

聚丙烯膜/钢板 3.5（膜变形或扯烂）

编织聚丙烯/聚乙烯膜＞2（一般PE膜破断）

皮革/无规聚丙烯（填充云母） 11.4

皮革与填充聚丙烯板的粘接件，原是用于代替硬杂木制作鞋跟，降低成本，曾用氯丁胶粘剂粘接时，剥离强度最高达2.4kg/cm，达不到部颁鞋用标准4.0kg/cm的要求。在不改变氯丁胶粘接的工艺条件下（即被粘物起毛、两次涂胶），采用本发明的胶粘剂粘接，剥离强度为4.56kg/cm，已超过部颁标准。

Claims

1、聚烯烃用溶剂型胶粘剂由高分子材料、填料和稳定剂所组成其特征在于该胶粘剂的配方组分(按重量计)为：

接枝共聚物 100份

增粘树脂 20-150份

填料 5-40份

稳定剂 0.5-3份

紫外线吸收剂 0-2份

溶剂 250-500份。

2、按照权利要求1.所述胶粘剂其特征在于该胶粘剂的最佳配料比（按重量计）为：

接枝共聚物 100份

增粘树脂 80份

填料 10份

稳定剂 1份

紫外线吸收剂 0.5份

溶剂 350份

3、按照权利要求1、2所述胶粘剂其特征在于该胶粘剂的接枝共聚物为苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物（SBS）与丙烯酸、丙烯酸丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯腈，醋酸乙烯等乙烯基类单体一种或一种以上的混合物用化学接枝方法制备的接枝共聚物。

4、按照权利要求1、2所述胶粘剂，其特征在于该胶粘剂的增粘树脂为松香、松香改性物、古马隆树脂，萜烯树脂，石油树脂等一种或一种以上的混合物。

5、按照权利要求1、2所述胶粘剂，其特征在于该胶粘剂的填料为轻质碳酸钙，轻质碳酸镁，硅藻土，石棉粉和气相二氧化硅等一种或一种以上的混合物。

6、按照权利要求1、2所述胶粘剂，其特征在于稳定剂为2，6-二特丁基-4-甲基苯粉（BHT），1，1，3-三（2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基）丁烷（CA），四〔B-（3，5-二特丁基-4-羟基苯基）丙酸〕季戊四醇酯（1010），硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）等抗氧剂中选择一种或一种以上的混合物。

7、按照权利要求1、2所述胶粘剂，其特征在于该胶粘剂的紫外线吸收剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮（UV-9），2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮（UV-531），2，2′-硫代双-（4-特辛基苯酚）正丁胺基镍盐（1084）等光稳定剂中的一种或一种以上的混合物。

8、按照权利要求1、2所述胶粘剂其特征在于该胶粘剂的溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯、汽油、正己烷、环己烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异戊酯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、丁酮、环己酮等一种或一种以上的混合物。