選擇合適的共聚樹脂來提高熱熔壓敏膠的耐熱性


熱熔壓敏膠的耐熱性是其在高溫環(huán)境下保持良好粘接性能和內(nèi)聚力的關鍵指標。選擇合適的共聚樹脂可有效提高其耐熱性,以下為你詳細介紹:

一、共聚樹脂的選擇方向

1. 選擇耐熱性單體共聚

丙烯酸酯類單體:甲基丙烯酸甲酯(MMA)具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),用其參與共聚可以提高共聚樹脂的硬度和耐熱性,例如,將MMA與丙烯酸丁酯(BA)共聚,隨著MMA含量的增加,共聚樹脂的Tg升高,耐熱性增強。當MMA含量達到一定比例時,熱熔壓敏膠在高溫下的內(nèi)聚力明顯提高,不易發(fā)生變形和流淌。

苯乙烯類單體:苯乙烯(St)是一種剛性單體,其引入共聚物分子鏈中能增加分子鏈的規(guī)整性和空間位阻,從而提高共聚樹脂的耐熱性。如苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SBS),雖然其本身耐熱性一般,但通過調(diào)整苯乙烯和丁二烯的比例,或者與其他單體進一步共聚,可以改善其耐熱性能。若將SBS與甲基丙烯酸酯類單體進行接枝共聚,可提高其在高溫下的穩(wěn)定性。

2. 引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元

含雙鍵的單體:選擇含有雙鍵的單體參與共聚,后續(xù)通過交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應,形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而顯著提高共聚樹脂的耐熱性,例如,丙烯酸羥乙酯(HEA)含有羥基,可與異氰酸酯類交聯(lián)劑反應,使共聚樹脂分子鏈之間形成化學鍵連接,這交聯(lián)結(jié)構(gòu)限制了分子鏈的運動,提高了熱熔壓敏膠在高溫下的內(nèi)聚力和粘接強度。

環(huán)氧基單體:含環(huán)氧基的單體如甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA),其環(huán)氧基團可以與胺類、羧酸等固化劑發(fā)生反應,形成交聯(lián)網(wǎng)絡。在熱熔壓敏膠中引入GMA共聚,經(jīng)過交聯(lián)后,能有效提高膠體的耐熱性和耐老化性能。

考慮因素

1. 與基體樹脂的相容性

共聚樹脂需要與熱熔壓敏膠中的基體樹脂(如SBSSIS等)具有良好的相容性。如果相容性不好,會導致體系出現(xiàn)相分離現(xiàn)象,影響熱熔壓敏膠的性能。可以通過測試共混物的透明性、穩(wěn)定性以及流變性能等方法來評估相容性。一般來說,選擇與基體樹脂結(jié)構(gòu)相似的單體進行共聚,有助于提高相容性,例如,對于SBS基的熱熔壓敏膠,選擇苯乙烯 - 丙烯酸酯類共聚樹脂通常具有較好的相容性。

2. 粘接性能

在提高耐熱性的同時,不能犧牲熱熔壓敏膠的粘接性能。共聚樹脂的分子結(jié)構(gòu)會影響其與被粘物表面的相互作用力,如潤濕性、附著力等,例如,含有極性基團(如羧基、羥基等)的共聚樹脂可以與金屬、塑料等被粘物表面形成氫鍵或化學鍵,提高粘接強度,因此,在選擇共聚樹脂時,需要綜合考慮其對各種被粘物的粘接性能,確保在高溫環(huán)境下仍能保持良好的粘接效果。

3. 加工性能

共聚樹脂的加工性能直接影響熱熔壓敏膠的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量,例如,共聚樹脂的熔融黏度、軟化點等指標會影響熱熔壓敏膠的涂布工藝和成型性能。選擇熔融黏度適中、軟化點合適的共聚樹脂,有利于熱熔壓敏膠在加工過程中的均勻涂布和快速固化。此外,共聚樹脂的穩(wěn)定性也會影響加工過程的順利進行,應選擇熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性較好的共聚樹脂,避免在加工過程中出現(xiàn)分解、變色等問題。

三、常見共聚樹脂舉例

苯乙烯 - 異戊二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SIS)改性共聚樹脂:通過對SIS進行接枝或與其他單體共聚,引入耐熱性單體,如丙烯酸酯類單體,可以提高其耐熱性。這改性后的共聚樹脂在熱熔壓敏膠中應用廣泛,既能保持一定的初粘性和剝離強度,又能提高耐熱性能,適用于高溫環(huán)境下的標簽、膠帶等領域。

丙烯酸酯共聚樹脂:以丙烯酸酯類單體為主體的共聚樹脂,通過調(diào)整單體的種類和比例,可以實現(xiàn)對耐熱性、粘接性能等綜合性能的調(diào)控,例如,將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸羥乙酯進行共聚,并引入適量的交聯(lián)劑,可制備出具有較高耐熱性和良好粘接性能的熱熔壓敏膠用共聚樹脂。

本文來源:河南向榮石油化工有限公司 http://www.cheng114.com/

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