聚烯烴硬制品熱熔膠粘劑的制備

科研開(kāi)發(fā)化工科技,2013,21(2):25~27science & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY聚烯烴硬制品熱熔膠粘劑的制備*盧春華,劉姝君',王萍2,姜婧°,王安利4(1.吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院吉林吉林132013;2.中國石油吉林石化公司研究院吉林吉林132021;3.中國石油吉林石化公司乙烯廠(chǎng),吉林吉林132022;4.中國石油吉林石化公司化肥廠(chǎng),吉林吉林132021)摘要:聚烯烴硬制品熱熔膠粘劑能夠很妤的粘鮚聚烯烴硬制品材料。是一種不含溶劑、不含水分100%的固體可熔性聚合物。以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和增粘樹(shù)脂的質(zhì)量比、反應溫度、保溫時(shí)間作為制備膠粘劑的主要因素,通過(guò)測定膠粘劑的性能(抗剪強度)優(yōu)選出制備熱熔膠粘劑的最佳工藝條件。關(guān)鍵詞:膠粘劑;聚烯烴;乙醋樹(shù)脂中圖分類(lèi)號:TQ325.1文獻標識碼:A文章編號:10080511(2013)02-0025-03聚烯烴材料是以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)該膠是一種快速固化膠,在幾秒鐘內就能進(jìn)行膠為主的一類(lèi)高分子材料,也是通用高分子材料的合。因為它不含溶劑,對人體無(wú)害。沒(méi)有中毒和最大品種,是合成材料家族中的重要成員,大約占發(fā)生火災的危險。也沒(méi)有因溶劑而引起的被膠合世界熱塑性塑料產(chǎn)量的1/2以上。它具有優(yōu)異的物的變形,錯動(dòng)和收縮等弊病。運輸、保管也方物理性能、化學(xué)穩定性,良好的加工性,可以循環(huán)便,可以重新加熱使用。耐化學(xué)品性強。與水、鹽利用,可代替部分有色金屬,廣泛用于汽車(chē)、化工、水、動(dòng)植物油、酸堿汽油等不起作用,缺點(diǎn)是耐機械、電子和儀器儀表等工業(yè)部門(mén),如各種汽車(chē)零熱性能差。件、自行車(chē)零件、法蘭接頭、泵葉輪、醫療器械(可進(jìn)行蒸汽消毒)、管道、化工容器、工廠(chǎng)配線(xiàn)和錄音實(shí)驗部分帶等。由于無(wú)毒還廣泛用于食品、藥品的包裝以1.1主要原材料及日用品的制造?；?乙烯醋酸乙烯酸共聚物(EVA),工業(yè)但由于聚烯烴材料是非極性的結晶性聚合級,日本合成化學(xué)工業(yè)株式會(huì )社;增粘劑松香樹(shù)物結構規整,溶解度參數與一般膠粘劑的溶解脂、萜烯樹(shù)脂,分析純調節劑:微晶蠟分析純,填度參數差異較大,屬于低表面能難粘材料,尤其是料:聚丙烯分析純抗氧劑:氧化鎂,分析純,其它聚烯烴硬制品在使用過(guò)程中一旦損壞就不能修助劑聚乙烯,分析純均為天津科密歐化學(xué)試劑復造成了材料的浪費也給人們的生產(chǎn)和生活帶開(kāi)發(fā)公司;增塑劑DOP(鄰苯二甲酸二辛酯),分來(lái)了不便析純,市售作者研究的聚烯烴硬制品熱熔膠粘劑能夠很1.2實(shí)驗過(guò)程好的粘結聚烯烴硬制品材料,它是一種不含溶劑1.2.1熱熔膠粘劑的制備不含水分100%的固體可熔性聚合物,在常溫下在配有攪拌器的熱熔釜中,加入一定量的為固體加熱熔融到一定溫度變?yōu)槟芰鲃?dòng)且有EVA、調節劑、填料、增塑劑、抗氧劑全部熔融后,降定粘性的液體。該膠熔融后呈淡黃色,是由基本溫至一定溫度,再加入一定的蠟和增粘樹(shù)脂等,全樹(shù)脂、增粘劑、粘度調節劑和抗氧劑等成分組成。部熔融后升溫至180~200℃,保持0.5~1.0h,物收稿日期:2012-12-16料熔融均勻后,進(jìn)行拉絲或展成薄片,得到淡黃色作者簡(jiǎn)介:盧春華(1964-),女,吉林雙陽(yáng)人林工業(yè)職至黃色的產(chǎn)品業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授,主要從事化學(xué)工程方面科研及教學(xué)1.2.2熱熔月中國煤化工吉林省教育廳科研計劃項目(2005198)。依據行業(yè)YHCNMHG料粘接材26·化工科技第21卷料剪切強度試驗方法(,裁取長(cháng)2cm,寬2cm,厚表1粘合PE試片的熱熔膠粘劑配方表≥3.00.1mm的聚乙烯、聚丙烯試樣板條,用用料配方/質(zhì)量份砂紙打磨粘合面,在烘干箱中預熱至80~90℃乙醋樹(shù)脂15~45增粘樹(shù)脂將粘合劑在180~200℃熔融后,迅速將膠涂布于粘接面上,粘接操作在幾秒鐘內完成,剪切強度取填料抗氧劑0.1~15個(gè)試樣的平均值,測試的試樣均在恒定溫度下,其它放置1d以上,用拉力機拉伸,拉伸速度分別為表2粘合PP試片的熱熔膠粘劑配方表15mm/min和10mm/min,分別測定其單面拉伸用料配方/質(zhì)量份剪切強度乙醋樹(shù)脂35~50萜烯樹(shù)脂2結果與討論微品蠟抗氧劑0.1~12.1熱熔膠粘劑最佳配方松香酯填料粘合PE試片及粘合PP試片的熱熔膠粘劑配方分別見(jiàn)表1及表2。2.2粘合實(shí)結果粘合PE、PP試片粘合性能測試結果見(jiàn)表3表4。表3粘合P試片粘合性能測試表測定項目自然冷卻水浸冷卻5平均值1平均值粘接長(cháng)度/cm2.182.151.702.21.902.031.951.962.02.152.102.03粘接寬度/cm2.001.971.731.921.831.891.841.801.962.002.021.92粘接面積/cm4.364.242.944.223.423.843.593.613.924.34.243.93拉力/N504847抗剪強度/Pa0.512.211.816.311.315.213.413.113.013.311.211.812.5拉伸速度(mm·min-1)1515151515試片材料表4粘合P試片粘合性能測試表自然冷卻測定項目水浸冷卻5平均值15平均值粘接長(cháng)度/cm1.762.141.902.151.961.981.851.941.981.982.051.92粘接寬度/cm1.752.091.862.101.831.931.851.921.761.942.101.91粘接面積/cm23.083.534.523.593.843.423.133.4.313.拉力/N9.6抗剪強度/Pa16.911.213.69.315.613.315.513.917.313.511.814.4拉伸速度/(mm·min-1)10101010101010試片材料PPPP PP2.3理論分析面張力,有利于聚烯烴材料的粘接,其作用是使膠2.3.1基體聚合物的選擇具有粘合強度和內聚力熱塑性聚合物是熱熔膠的主要成分,它使熱2.32增粘樹(shù)脂的選擇熔膠具有一定的物理機械性能和粘合性。根據粘在EVA為基體聚合物的熱熔膠中,加入適合聚烯烴材料的基本要求。從粘合材料的廣泛性量的增粘樹(shù)脂,可以大大改進(jìn)工藝性能和粘合性。與聚烯烴材料性質(zhì)相似性、熔體流動(dòng)性以及國內在EVA系熱熔膠中,常用的松香類(lèi),萜烯類(lèi)增粘原料來(lái)源等因素綜合考慮,選擇EVA為基體化樹(shù)脂,其熔體表面張力低于3.0×10-2N/m。選合物。EVA在130~190℃,其熔體表面張力為擇二者的混H中國煤化工合型增粘劑2.5×10-2~2.9×102N/m低于聚烯烴的臨界對于粘合聚CNMHG是在基體第2期盧春華,等.聚烯烴硬制品熱熔膠粘劑的制備27EvA規格和用量一定的條件下,增粘樹(shù)脂用量不上的聚合物混合使用作者選用的是PE同,對熱熔膠的軟化點(diǎn),粘合性及本身強度有很大綜上所述,配置熱熔膠,除主要考慮提高粘合影響。加入與之相熔性比較好的增粘樹(shù)脂,可以性能外,還要注意耐熱性、耐寒性、耐自然老化性,提高膠合物的潤濕性和初粘性。還可以降低熔融耐介質(zhì)腐蝕,使用工藝性能等的要求,根據上面對粘度,提高膠合強度,改善操作性能,降低成本?；揪酆衔?增粘樹(shù)脂的選擇實(shí)驗結果,根據添加但增粘樹(shù)脂用量太多,膠本身變脆降低了強度。劑的性能和作用,通過(guò)反復實(shí)驗,確定了熱熔膠的通過(guò)實(shí)驗,得到了松香萜烯樹(shù)脂混合型增粘最佳配方及工藝。劑的用量與試樣拉伸剪切強度的對應曲線(xiàn)圖(見(jiàn)2.4熱熔膠粘劑的粘合性能圖1)。以PE為試片材料,從圖1可以看出,當2.4.1粘結性能m(增粘樹(shù)脂)=15.2g,其試樣的拉伸剪切強度(1)常溫下粘合,通過(guò)多次實(shí)驗和測試,在該最大。熱熔膠粘合下的聚烯烴材料,具有良好的粘合力,粘合強度足以滿(mǎn)足使用要求s20.0(2)對各種材料的粘接,通過(guò)實(shí)驗發(fā)現該膠對泡沫塑料、橡膠、木材,陶瓷也有較好的粘接強度欲10.02.4.2其它性能(1)熱穩定性10.015.220.030.0通過(guò)多次實(shí)驗,該熱熔膠在170~190℃條件m(增粘樹(shù)脂)/g下,其粘接性能基本無(wú)變化圖1m(增粘樹(shù)脂)對試樣拉伸剪切強度影響曲線(xiàn)(2)耐介質(zhì)性2.3.3其它添加劑的選擇通過(guò)實(shí)驗表明,該熱熔膠所粘試樣在水中浸泡24h,其拉伸剪切強度似與未浸泡的幾乎一樣(1)調節劑可見(jiàn)常見(jiàn)介質(zhì)對其粘接強度無(wú)影響。石蠟、硬脂酸均可用作調節劑。石蠟的臨界表面張力較低,在粘合聚烯烴表面能材料的熱熔3結論膠中,添加石蠟較為適用。(1)聚烯烴硬制品膠粘劑,適用溫度范圍在(2)填料40~60℃它的作用是降低熱熔膠的成本減少熱熔膠固(2)在自然冷卻條件下,對PE試片材料的最化時(shí)的收縮性,提高熱熔膠的耐熱性和熱容量延大值膠粘抗剪強度為16.3Pa,平均值為13.4Pa,長(cháng)可操作時(shí)間。對PP試片材料的最大值膠粘抗剪強度為16.9(3)增塑劑Pa,平均值為13.3Pa它的作用是加速熔化速度,降低熱熔膠的熔(3)采用該粘合劑聚烯烴板材,把被粘合物融粘度,提高熱熔膠的柔韌性和耐寒性表面打磨加熱至60℃,其仍有很好的粘接強度。(4)穩定劑或抗氧劑EVA的一個(gè)缺點(diǎn)是長(cháng)時(shí)間受高溫作用,會(huì )脫[參考文獻]除醋酸基,生成雙鍵而交聯(lián)化。EVA的分子量越1]汪錦安胡寧先粘合劑及其應用[M]上海:上?？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社,1985:100-127,低,醋酸乙烯酯(ⅥAC)含量越大,則這種熱分解作[2]DL貝特曼熱熔粘合劑[M北京輕工業(yè)出版社,1989用越明顯。此外,一般的增粘樹(shù)脂的熱穩定性較90-104.差因此在熱熔膠中加入熱氧化穩定劑很有必要。[3]HG2-151-1965,塑料粘接材料剪切強度試驗方法[S].中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì ),北京:聯(lián)合出版公司(5)其它助劑1965;10-68如果單獨使用一種基本化合物,不能滿(mǎn)足所中國煤化工第31頁(yè)要求的性質(zhì)時(shí),可以把具有適宜的2種或2種以CNMHG王松芝,等.乙撐雙油酸酰胺的合成研究Study on synthesis of ethylene bis oleamideWang Songzhi, Jiang Danlei, Zhou Yating, Wang Zhaohua, Zhang ning(Research Institute of Jilin Petrochemical Co. Ltd, PetroChina, Jilin 132021, China)Abstract: Ethylene bis oleamide was synthesized by oleic acid and ethylene diamine at normal pres-sure. Effects of process parameters, such as raw materials ratio, catalyst types and dosagetemperature and time on synthesis process were studied, and the optimal synthesis conditions were de-fined as follows: mole radio of oleic acid and ethylene diamine was 1: 0. 52, phosphoric acid was usedas catalyst, mass fraction of catalyst (based on oleic acid) was 0. 5%, reaction temperation was 185190C and reaction time was 4-5 h. Under this suitable condition, acid value of product was less than7.0 mgkoH.g, melting point of product can be up to 112-1180Key words: Oleic acid; Ethylene diamine; Ethylene bis oleamide; lubricant(上接第27頁(yè))Synthesis of hot melt adhesives of polyolefin rigid productsLu Chunhua, Liu Shujun, Wang Ping, Jiang Jing, Wang Anli(l Jilin College of industrial Occupation Technology, Jilin 132013, China; 2. Research Instituteof Jilin Petrochemical Company, PetroChina, Jilin 132021, China; 3. Ethene Plant of ilin Petrochemical Company, PetroChina, Jilin 132022, China; 4. Fertilizer Plant of Jilin Petrochemical Company, PetroChina, Jilin 132021, China)Abstract: Hot melt adhesive is used for rigid products made of polyolefine, a sort of solid meltablenesssubstance consisting of polymer except for water, solvent etc, it can stick down well polyolefine hardproducts. With mass ratio of ethylene-vinyl acetate copolymer(eVA)to tackifier resin, reaction tem-perature and heat preservation time as main factors of preparing adhesive, so the optimum process con-ditions of preparing adhesives were preferred by testing performances of adhesive( such as shearstrength)Key words: Adhesive; Polyolefine; Ethylene-vinyl acetate copolymer中國煤化工CNMHG