sbs和sis在熱熔膠中的應(yīng)用

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1、SBS、SIS在熱熔膠中的應(yīng)用1前言據(jù)報(bào)道，今后數(shù)年，我國(guó)務(wù)類膠粘劑及密封劑的需求量預(yù)測(cè)每年將以高于10%的速度增長(zhǎng)，到2010年總產(chǎn)量將達(dá)到730萬噸，平均年增長(zhǎng)率為11.5%，總價(jià)值達(dá)570億元。熱熔膠粘劑以其粘合速度快，便于連續(xù)化自動(dòng)化高速作業(yè)，無溶劑公害，不燃燒，有較好的粘合強(qiáng)度與柔韌性，即粘接義密封，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)，以每年約25%的速度高速發(fā)展。早期熱熔膠主要采用乙基纖維素和動(dòng)物膠或皮膠，后來很快被合成樹脂如聚酰胺和EVA共聚物所取代。熱塑性橡膠SBS、SIS因其特殊的分子結(jié)構(gòu)和性能，是當(dāng)前熱熔膠市場(chǎng)發(fā)展最快的一

2、部分。2SBS、SIS熱熔膠組成SBS、SIS熱熔膠主要包括SBS、SIS熱塑性橡膠、增粘樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑等成分。面分別加以分析和討論。2.1SBS、SIS的結(jié)構(gòu)及性能SBS、SIS是嵌段共聚物中的一類。其橡膠狀中間嵌段分子是不飽和的橡膠。其具有聚苯乙烯的可溶性和熱可塑性，而在室溫它義具有硫化天然橡膠或硫化取：二烯的韌性利彈性。其特性來源了其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)。其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)想如圖一所示。圖中，菱形代表塑料末端嵌段的單體苯乙烯，圓點(diǎn)代表橡膠中間嵌段的單體二烯或異戊二烯。圖1表示熱塑性橡膠分子包括一個(gè)橡膠狀的中間嵌段帶兩個(gè)塑料的末端嵌

3、段。SBS、SIS嵌段共聚物除具有圖1所示的線型結(jié)構(gòu)外，還有昂型結(jié)構(gòu)等。所有這些嵌段共聚物均具有兩相組成。SBS、SIS嵌段共聚物的動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SBS、SIS嵌段共聚物有2個(gè)Tg峰值，這表明，這些嘆段共聚物中存在著分離的聚苯乙烯相和聚二烯(聚異戊二烯)相。根據(jù)制備工藝的不同，兩個(gè)分散相的形態(tài)或兒何形狀可以是球形的、圓柱狀的、片狀的，如圖2所示。圖2中，圓球、圓柱、薄片代表聚苯乙烯末端嵌段形成的相區(qū)，線條代表橡膠中間嵌段形成的相區(qū)。當(dāng)末端嵌段相相濃度在20%以上時(shí)，B、C兩種情況才會(huì)有山現(xiàn)的趨向。岡相態(tài)的不同，使產(chǎn)品的應(yīng)力應(yīng)變性

4、能受到很大影響。隨著末端嵌段相濃度的提高，共聚物的粘度變小、粘接強(qiáng)度提高，但彈性和耐寒性下降。中間橡膠段相濃度提高，膠液粘度韌性提高，但強(qiáng)度和耐熱性變差。通過控制嵌段頭聚物中塑料相和橡膠相的比例、以及產(chǎn)品的加工工藝、添加不同的助劑均可制得不同結(jié)構(gòu)和相態(tài)的產(chǎn)品，獲得所需的產(chǎn)品性能，從而制得各種要求的熱熔膠產(chǎn)品。2.2增粘樹脂增粘樹脂對(duì)膠粘劑性能的影響，取決于其在嵌段共聚物二相間的分布趨向。軟化點(diǎn)高于85℃的聚芳烴、萜烯樹脂、古馬隆-茚或石油樹脂與聚苯乙烯塑料末端嵌段有較好的相容性，主要用于調(diào)節(jié)膠粘劑的熔融粘度、控制膠粘劑的模量，使膠粘

5、劑在高溫，仍具有較高的內(nèi)聚強(qiáng)度。低軟化點(diǎn)樹脂粘度與上述相反，使膠粘劑在低溫產(chǎn)生粘性，降低熱熔膠的操作溫度。脂肪族烯烴類樹脂、松香酯樹脂、聚萜烯樹脂、萜烯酚醛樹脂、C3石油樹脂等與中間橡膠嵌段有較好的相容性，主要?jiǎng)傆谫x予膠粘劑的初粘力利剝離力，提高膠粘劑對(duì)極性基材的粘接強(qiáng)度，控制膠粘劑的模量，使膠粘劑軟化。此類樹脂使膠粘劑的低溫柔軟性降低，可加入相應(yīng)的增塑劑進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)膠粘劑的性能要求，可選擇一種或多種增粘樹脂配合使用，以獲得滿意的結(jié)果。2.3增塑劑增塑劑用于改進(jìn)膠粘劑的粘接力、耐寒性、耐沖擊性和柔性，降低膠粘劑的熔融粘度，提高膠粘

6、劑的可操作性等。SBS、SIS類熱熔膠一般應(yīng)選擇與嵌段共聚物中間橡膠嵌段相相容性奸、與端聚苯乙烯塑料相相容性差的焊類油，如環(huán)烷油、液壓油、40#機(jī)油等。若采用與端聚苯乙烯塑料相相容性好的增塑劑如DOP等，將使端塑料相區(qū)軟化，從而使膠粘劑的粘接強(qiáng)度迅速下降。在實(shí)際使用中，根據(jù)每一種增塑劑的特性，選擇一種或多種增塑劑配合使用，以滿足各種性能要求。2.4穩(wěn)定劑如前所述，SBS、SIS嵌段共聚物橡膠狀中間嵌段分子是不飽和的橡膠，在碳-碳雙鍵處易受化學(xué)攻市，發(fā)生氧化降解或分子交聯(lián)生成難熔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物，導(dǎo)致膠粘劑的性能卜降。因此需加入抗氧劑、抗

7、臭氧刑、紫外線穩(wěn)定劑等穩(wěn)定劑進(jìn)行保護(hù)。穩(wěn)定劑的選擇，取決于不同配方成分的選扦、產(chǎn)品穩(wěn)定性指數(shù)等性能的選擇。常用穩(wěn)定劑有1010、168、264、ButylZimate等。研究表明，多種穩(wěn)定劑混合使川時(shí)，可獲得很好的防護(hù)效果。3應(yīng)用實(shí)例3.1鞋跟用熱熔膠表1鞋跟用熱熔膠基本配方基本成分用量范圍/%(質(zhì)量)SBS10-15S1S13-20氫化石汕樹脂45-50環(huán)烷烷20-30抗氧劑0.3-0.6SBS可采剛YH792、Krston1102等，SIS可采川岳化1105，環(huán)烷油采剛克煉4010，防老劑可采用防老劑1010或使用主抗氧劑101

8、0與168等輔助抗氧劑的混合抗氧劑。加熱油至160℃加入SIS和S路，繼續(xù)加熱攪拌至160℃，保溫2小時(shí)左右至全部溶解，加入樹脂，繼續(xù)攪拌至全部溶解，加入抗氧劑，繼續(xù)攪拌至混合，出料，冷卻既可。為防止不飽和的中間橡膠段發(fā)生裂解，加工過