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壓敏膠配方大解析
發布日期:2018-01-05
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核心提示:近年來,由于高速操作、合理涂布、排除溶劑公害問題的需要,發展了熱熔壓敏膠。熱熔壓敏膠(HMPSA)是以熱塑性聚合物為主的膠粘劑,集熱熔膠和壓敏膠的特點于一體,無溶劑,無污染,使用比較方便。它在熔融狀態下進行
近年來,由于高速操作、合理涂布、排除溶劑公害問題的需要,發展了熱熔壓敏膠。熱熔壓敏膠(HMPSA)是以熱塑性聚合物為主的膠粘劑,集熱熔膠和壓敏膠的特點于一體,無溶劑,無污染,使用比較方便。它在熔融狀態下進行涂抹,冷卻固化后施加輕度指壓就能起到粘合作用。因為它的強大作用,所以廣泛應用于尿布、婦女用品、雙面膠帶、標簽、包裝、醫療衛生、書籍裝訂、表面保護膜、木材加工、壁紙及制鞋等方面。
熱塑性彈性體壓敏膠是由SBS、SIS、增粘樹脂、軟化劑、防老劑、著色劑等組成,只有各組分配合適當,才能制得性能優異的壓敏膠。
成分一:SBS和SIS
SBS為苯乙烯-丁二烯三元嵌段共聚物,SIS為苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物,都具有橡膠和塑料的雙重特性,來源容易、價格適中,非常適宜用作壓敏膠粘劑的彈性體組分。
SBS按其結構可分為線型和星型兩類,線型結構相對分子質量較低,溶解性好,但內聚強度不足;星型結構相對分子質量較高,內聚強度較大,但熔融溫度高。因此,制造壓敏膠粘劑應當選用線型結構的SBS。據涂布在線了解,苯乙烯(St)與丁二烯(Bd)相對含量之比對性能有較大影響,St/Bd大,粘度變小,粘合力大,但彈性和耐寒較差;St/Bd小,粘度增大,彈性增加,但粘接強度和耐熱性降低。作為壓敏膠用的SBS一般選用St/Bd為30/70。
SIS為不相容的兩相結構,PS分散到聚異戊二烯連續相中,起到“硫化”和補強作用。結構中存在著聚異戊二烯嵌段,具有多個甲基側鏈,粘合力較強,比SBS更適宜制造壓敏膠,尤其是熱熔壓敏膠。SIS的玻璃化溫度為Tg1-550C,Tg21000C,彈性大,不耐老化,耐水、醇、弱酸、弱堿。酯類、酮類、芳香、烴類化合物能使SIS溶解或溶脹。
成分二:增粘樹脂
熱塑性彈性體SIS本身并沒有初粘性,必須加入增粘樹脂才具有壓敏性能。壓敏膠性能優劣的關鍵是膠粘劑的粘彈性,增粘劑的作用主要是賦予壓敏膠必要的粘性,由于熱塑性彈性體具有兩相聚集態結構,選用增粘樹脂時必須考慮它與彈性體兩相的相容性。與熱塑性彈性體中橡膠相(PB、PI)相容的增粘樹脂有松香和松香脂、萜烯樹脂、C5石油樹脂等,賦予壓敏膠的粘性,與塑料相(PS)相容的增粘樹脂有古馬隆樹脂、芳烴石油樹脂、PS樹脂等,可改善壓敏膠的內聚力。還有一些與兩相都相容的增粘樹脂,如高軟化點的萜烯酚醛樹脂、低軟化點的芳烴石油樹脂。酚醛樹脂則與熱塑性彈性體的兩相都不相容。
加入增粘樹脂與SBS、SIS混合后,由扭辮分析(TBA)測得兩相的玻璃化溫度發生了變化從而影響壓敏膠粘劑和性能。萜烯樹脂使PB相的Tg有較大提高,PS相的Tg略有降低;松香樹脂對PB相的Tg影響較大,而對PS相的Tg影響較小;C5石油樹脂PB相Tg提高較小,但PS相的Tg變化很大;芳烴石油樹脂(C9)與兩相相容性不很高,對Tg影響都不大。
萜烯樹脂體系性能最佳,具有較好的快粘性和剝離強度,且有較適中的持粘性。C9石油樹脂的綜合性能最差。
熱塑性彈性體為兩相不同的結構,除了選用萜烯樹脂為主增粘樹脂,最好還要加入適當量的其他增粘樹脂,以調節壓敏膠的綜合性能。這種采用混合增粘樹脂的方法,則會獲得性能更好的壓敏膠粘劑。增粘樹脂的用量一般與熱塑性彈性體等量或稍多,誠言隨著增粘樹脂的用量增加,壓敏膠的剝離強度提高,當剝離強度達到峰值之后,增粘樹脂再增加反而會場使剝離強度急劇下降。
成分三:軟化劑
據了解,在熱塑彈性體壓敏膠中除了必須加入增粘樹脂;還要加入一定量的軟化劑(或稱為增塑劑),作用是改進壓敏膠的性能,如增加初粘力,降低壓敏膠溶液或熔融粘度,改善涂布工藝;還可適當地降低成本。
選用軟化劑必須考慮它與熱塑性彈兩相的相容相問題,軟化劑的加入使得熱塑性彈性體中兩相玻璃化濕度Tg發生變化,將直接影響壓敏膠的性能。
選擇一種好的軟化劑應該是只與橡膠相相溶,而完全不溶于塑料相,不能太多地降低壓敏膠的內聚強度。此外,還要求軟化劑揮發性小,粘度低,無毒害、耐老化、價格廉等。以操作油(環烷油)為軟化劑的體系綜合性能較為理想,芳香含量為2%~3%,也會溶解在PS相中,導致室溫或高溫的內聚強度下降。應當指出,鄰苯二甲酸酯類(DBP、DOP)能與熱塑性彈性體中PS相相容,其壓敏膠用以制作PVC膠帶時,則因增塑劑遷移到膠層而使壓敏膠內聚強度降低。增塑劑遷移對壓敏膠性能的影響要比天然橡膠和合成橡膠的壓敏膠內聚強度更為嚴重,可于PVC薄膜底涂接枝SBS膠粘劑予以改善。
成分四:防老劑
SDS熱塑料性彈體含有不飽和鍵,受到氧、光、熱等環境因素的作用發生老化現象,尤其是熱熔壓敏膠在高溫下制備和熔融涂布時,老化更為嚴重。因此,在壓敏膠配方中必須加入以抗氧劑為主休體的防老劑。如果在制備熱熔壓敏膠時不加防老劑,則在氣液相交界處的瓶壁上出現黃色結焦。隨著溫度升高,顏色漸變深,影響產品的外觀和性能,實際測試表明,加入防老劑的壓敏膠剝離強度比未加防老劑的提高30%左右。
防老劑的品種很多,常用的有N,N-二丁基硫化氨苯甲酸鋅(BZ)和乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅(PX),顏色淺且不易氧化,用量一般為熱塑性彈性體的2%~5%。苯胺類防老劑本身易氧化變黑,不宜用于制備熱熔壓敏膠。常將幾種防老劑混合使用,則有更好的效果。
成分五:交聯劑
熱塑性彈性體壓敏膠在高溫下內聚強度和持粘力會迅速下降,為了提高壓敏膠的高溫性能,還需要在配方中加入某些交聯劑,使不飽和橡膠的雙鍵發生化學交聯,提高壓敏膠的內聚強度和持粘力,常用的交聯劑有硫磺或硫載體、過氧化物和活性酚醛樹脂等。據涂布在線了解,硫磺或硫載體的用量為0.3%~1.5%,還要加入0.3%~1.0%的硫化促進劑和0.3%~1.0%的氧化鋅和平共處硬脂酸。過氧化物有用量一般為1%~4%,同時加入5%~25%的活性丙烯酸酯單體(如一縮乙二醇的甲基丙烯酸雙酯等)效果更佳。
成分六:著色劑
在熱塑性彈性壓敏膠配方中加入顏填料,可以制成帶顏色的壓敏膠,如加入適量的鈦白粉可制成白色壓敏膠。
成分七:其他添加劑
為了降低成本或提高某些溶劑型壓敏膠的粘度,可用天然橡膠或合成橡膠代替一部分熱塑性彈性體,但必須注意它們之間的相容性。天然橡膠和異戊二烯橡膠能與SIS很好地相容,而丁苯橡膠和順丁橡膠可以用于SBS壓敏膠體系。
熱塑性彈性體壓敏膠配方指南
在設計配方時,必須要熟知各組分對熱塑性彈性體壓敏膠的影響規律,涂布在線現歸納而下:
1、與橡膠相相容的增粘樹脂和溶于橡膠相的軟化劑,都能使初粘性增大,而與塑料相相容的增粘樹脂則相反。
2、隨著與塑料相相容的增粘樹脂增加,1800C剝離強度提高;而隨著能與橡膠相相容的增粘樹脂和軟化劑的增加而降低。
3、能與塑料相相容的增粘樹脂使壓敏膠變硬,彈性模量和內聚強度增大;而與橡膠相相容的增粘樹脂和軟化劑。恰則相反。
4、壓敏膠的最高使用溫度取決于與塑料相相容的增粘樹脂軟化點的高低,并隨增粘樹脂用量的增加而升高。
5、壓敏膠有最低使用溫度取決于與橡膠相相容的增粘樹脂軟化點的高低,并隨增粘樹脂用量的減少而降低。
6、任何與橡膠相相容的增粘樹脂和軟化劑都能顯著地降低壓敏膠的溶液粘度和熔融粘度。
7、加入防老劑可有效地提高熱壓敏膠的性能和質量。
8、加入無機顏填料將增加壓敏膠的粘度并改變外觀。
9、加入適當的交聯劑可提高壓敏膠的耐高溫性能。
10、可用天然橡膠或合成橡膠代替部分熱塑性彈性體,能夠降低成本和增加粘度。
壓敏型膠粘劑配方
配方1
天然橡膠 100 古馬隆樹脂 30-150 氧化鋅 30-150 防老劑D 1.5
汽油-甲苯混合溶劑 適量
此配方即為通常被大量使用的醫用氧化鋅橡皮膏帶所用壓敏膠。基材為棉布帶。
配方2
天然橡膠 100 丁苯橡膠 64 萜烯樹脂 150 防老劑D 3
松香脂 適量 甘油 適量 汽油-甲苯混合溶劑 適量
此配方主要用于制備電工、包裝印刷線路用塑料壓敏膠帶。成本低廉,適用范圍廣泛。
配方3
甲組份 丙烯酸丁酯 190 甲基丙烯酸縮水甘油酯 6 丙烯酸 4
十二烷基硫醇 2.4 過氧化苯甲酰 2 乙組份 氯化鋅(10%乙醇溶液) 10
三甲氧基丙烷與三苯基三異氰酸 酯(37.5%醋酸乙酯溶液) 6
此配方為含有多官能團化合物的丙烯酸酯壓敏膠。甲:乙=1:1。涂膠量40g/m2 。基材為聚酯薄膜。涂膠后在100°C 保持10min ,即可制成壓敏膠帶。膠接強度在50°C為4N/cm 。具有良好的自粘性。
配方4
丙烯酸丁酯 100 丙烯腈 8 N-正丁氧基甲基丙烯酰胺 4
十二烷基硫醇 0.2 乙醇 5
此配方為含氮的丙烯酸酯壓敏膠。將其送入螺桿擠出機,在60°C 下,以150r/min 或7m/min 的擠出速度涂布在基材上,在130°C ,經5min加熱即可制成壓敏膠帶。80°C 下膠接強度為4.4N/cm 。
配方5
混合單體 丙烯酸-2-乙基已酯 100 雙丙酮丙烯酰胺 10
共聚體 混合單體 80 丙烯酸-2-乙基已酯 100 醋酸乙烯 48
膠粘劑 共聚體 20 過氧化苯甲酰 1 二苯甲酮 0.5 二乙基苯胺 0.5
此配方為可用紫外線固化的壓敏膠。將膠液涂在聚酯薄膜上,在氮氣保護下,以450W高壓汞燈,距20cm 處輻照10min ,即可制成壓敏膠帶。膠接強度為2N/cm。
配方6
醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚體 25 松香鈉鹽(70%水溶液) 70
甘油 30 異丙醇 30 甲醇 30
此配方為水溶性壓敏膠。其制成的壓敏膠帶,基材是易在水中分散的紙。此種壓敏膠帶在造紙工業中用于膠接紙張,以利于提高工作效率。
配方7
甲組份 丙烯酸-2-乙基已酯 45 丙烯酸丁酯 52 N-羥甲基丙烯酰胺 3
過氧化苯甲酰 0.3
乙組份 丙烯酸-2-乙基已酯 52 丙烯酸丁酯 20 丙烯酸乙酯 35
丙烯酸 3 過氧化苯甲酰 0.35 醋酸乙酯 150
此配方為耐低溫壓敏膠。甲:乙=3:1,在室溫下攪拌3h ,按30 g/m2涂膠量涂于聚酯薄膜上,在-10°C 時膠接強度可達4.9N/cm 。
配方8
丙烯酸丁酯 112.5 丙烯酸-2-乙基已酯 116.5 醋酸乙烯 12.5
甲基丙烯酸縮水甘油酯 1.25 丙烯酸 7.5 過氧化苯甲酰 0.5
甲苯 87.5 醋酸乙酯 162.5
此配方具有很高的內聚力和膠接強度。適用于制備膠粘帶、自粘標簽及雙面膠帶等。用于雙面膠帶的膠接強度為5.6N/cm 。
配方9
丙烯酸丁酯 60 丙烯酸-2-乙基已酯 26 甲基丙烯酸甲酯 10
丙烯酸 4 對甲苯磺酸 適量
此配方具有優良的耐溶劑性和較高的膠接強度。在甲苯中浸漬48h 不剝離。持粘力37min。180°C 剝離強度為3.4N/cm 。
配方10
丙烯酸-2-乙基已酯 65 甲基丙烯酸甲酯 28 二丙酮丙烯酰胺 5
馬來酸酐 2 硅烷 0.05 催化劑 0.8
此配方具有優良的耐熱性和耐溶劑性。固含量為39%左右。膠液粘度4Pa.S 。對鋼的膠接強度為3.9N/cm 。
配方11
天然橡膠 70 丁苯橡膠 30 聚異丁烯 5 氯磺化聚乙烯 4
萜烯樹脂 90 叔丁基酚醛樹脂 2 促進劑M 0.5 氧化鋅 5 硬脂酸 1
防老劑4010 1 防老劑DNP 0.5 防老劑MB 1 甲苯 適量
此配方適用于鋁箔、銅箔、真空鍍鋁滌綸薄膜銘牌、標牌等的膠接。涂布時,先涂膠數次,再在60°C 烘干10min ,最后來回施壓即可。固含量約23%左右剝離強度為150-300 N/cm。是一種用途很廣的通用型壓敏膠。
配方12
氯丁橡膠 100 聚異丁烯 20 聚丁二烯 10 苯駢呋喃樹脂 10
硬脂酸 5 防老劑 2 氧化鋅 2 1,3-二乙基硫脲 0.5
2-氫硫基咪唑 0.5 碳纖維 100
此配方主要用于制備絕緣壓敏膠帶,以用于高壓電纜接頭的封閉等。擊穿電壓為165KV/mm。破壞電壓為65KV/mm 。相對延伸率為300%。
配方13
苯乙烯-丁二烯嵌段共聚體 100 酚醛樹脂 20 硅石粉 80
硬脂酸鋅 1 苯基-?-萘胺 2 二甲基二硫代氨基甲酸鋅 1
此配方主要用于制備保護用壓敏膠帶,以用于電鍍、噴漆等場合下對非施工區的保護,能快速粘貼,又能方便地揭去,而且具有良好的耐介質性。配制時,將上述組份混煉均勻,然后配成30%的甘油溶液即可。涂于金屬上能形成保護膜,涂于基材上能制成保護用壓敏膠帶。剝離強度為7N/cm 。
配方14
丙烯酸-2-乙基已酯 75 丙烯酸乙酯 20 N -羥甲基丙烯酰胺 2
二甲基乙二醇乙烯基硅氧烷 0.5 過氧化苯甲酰 1
此配方主要用于制備保護用壓敏膠帶。配制時,用甲苯和甲醇混合溶劑(甲苯:甲醇=9:1),配成39-40%的溶液,粘度3.4Pa.s ,涂于聚乙烯薄膜上,經700C 加熱3min ,初始膠接強度為0.2N/cm ;200h 后為0.35N/cm 。膠帶揭去后,膠接表面沒有殘留物。
配方15
二甲基丙烯酸新戊二醇酯 11.5 聚乙烯基乙醚(0.1 %甲苯溶液) 86.5
二苯甲酮 2
此配方適用制備密封壓敏膠帶、暫時固定用壓敏膠帶及標簽用壓敏膠。將其涂于聚酯基材上,可用紫外光固化,剝離強度為4.8N/cm 。
配方16
丁基橡膠 100 聚異丁烯 50 聚丁二烯 20 萜烯樹脂 10
松香樹脂 10
此配方主要用于制備結扎型壓敏膠帶,以用于蔬菜等易損物品的直接結扎等。膠接強度對基材為480-500g/cm ;對被結扎材料為2.1-2.5N/cm 。
配方17
甲組份 丙烷瀝青樹脂 64 芳香族填充物 32
乙組份 異戊間二烯-苯乙烯嵌段共聚體 13 丁二烯-苯乙烯嵌段共聚體 19
填充油 12.6 炭黑 6
此配方主要用于制備屋頂建筑專用壓敏膠帶,經高溫試驗也不會發生位移。制備時將上述配方以甲:乙=85:15配成膠液,涂于鋁箔上,膠層厚度1.5mm 。在90°C 下保持14天,不產生任何移動。
配方18
甲組份 丙烯酸-2-乙基已酯 96 丙烯酸 4 醋酸乙酯 100 過氧化苯甲酰 0.1
乙組份 四水合醋酸鎂 6 甲醇 52 醋酸乙酯 148
此配方具有很高有膠接強度和優良的貯存穩定性。是以含有2價以上金屬離子的有機化合物交聯的丙烯酸酯壓敏膠。配制時,甲:乙=1:1。涂膠量20g/m2 (涂于聚酯基材上)。在80°C 下干燥2min 即可。180°剝離強度為6.1N/cm 。
配方19
丙烯酸-丙烯酸丁酯(10:90)共聚體 100 二甲苯樹脂 30 三官能異氰酸酯 100
溶劑(甲苯:醋酸乙酯=1:1) 100
此配方為吸濕固化型壓敏膠。由其制成的壓敏膠帶,在吸收水分后膠接強度在幾天后可提高數倍以上。膠帶在使用前應裝在密封的聚乙烯袋中,加入硅膠等干燥劑可長期保存。初始抗剪強度300-500KPa ;在室溫放置2天后可達3-5MPa 。
配方20
硝基纖維素 4.5 蓖麻油 23.6 丙酮 5.0 松香樹脂 3.5
改性酒精 5.3 苯 58.1
此配方主要用于制備轉接型和修補用壓敏膠帶,以用于照相膠卷和磁帶等的膠接。具有良好的互粘和自粘性。
配方21
乙烯-醋酸乙烯共聚體 40 丁苯橡膠 30 氫化松香 8 增塑劑 2
此配方為熱熔型壓敏膠。主要用于制備牛皮紙壓敏膠帶和用作標簽壓敏膠。
配方22
甲組份 天然橡膠 100 聚異丁烯 20 聚丁烯 20 氫化松香 100
羊毛脂 10 氧化鋅 100 抗氧劑 1.5 乙組份 薄荷腦 100
水楊酸甲酯 62.5 樟腦 75 抗組織胺劑 6.5
此配方為薄荷膠粘貼膏的專用壓敏膠。它是在橡皮膏基體中加入薄荷、水楊酸甲酯等藥物制成的醫藥壓敏劑。用于治療肩膀痛、神經痛等疾病。配制比例為甲:乙=80:20。
配方23
甲組份(同配方22) 乙組份 辣椒粉 100 辣椒精 43
此配方為辣椒膠粘貼膏的專用壓敏膠。它是在橡皮膏基體中加入辣椒粉、辣椒精等制成的醫藥壓敏膠。對增強人體血液循環,治療跌打損傷具有一定的效力。配制比例為甲:乙=70:10。
配方24
熊貓牌JY-201壓敏膠
聚異丁烯橡膠 100 烯樹脂 80 石油醚 20%和30%溶液
無基材,涂膠5-10分壓合,剝離強度:PE,PP大于或等于500g/25cm用,于PE、PP和金屬的粘接。
配方25
高分子聚異丁烯(n=3萬)100 低分子聚異丁烯(n=3千) 70 磺化楊膠 30
石油闊清油 10 石油醚 適量
無基材,涂膠后晾干,剝離強度 PE>500g.cm粘接PE 薄膜.
配方26
橡皮膏
天然橡膠(煙化膠) 100 古馬龍樹(松香酯) 30-50 ENO 30-180
防老丁 1.5 溶劑(汽油和甲苯) 適量
基材:白布 剝離強度: 鋁>200g/cm 醫用和日用橡皮膏.
配方27
聚異丁烯B-100 100 聚異丁烯B-10 70 聚異丁烯B-3 30 烯樹脂 75
甲苯:苯 250:700
基材 E膜,剝離強度:不銹鋼>400克/cm,用于電器儀表的引線保護和產品密封封。
配方28
天然橡膠
甲苯橡膠 100 (6:4) 叔丁苯對甲酚醛樹酯 0.5 烯樹脂 80-85
基材:PVC薄膜;底膠:氯丁橡膠+JQ-1膠,用于電工絕緣.
配方29
底膠
氯丁 100 ENO:MGO 4:8 JQ-1 2 甲苯適量 壓敏膠 天然橡膠 70 丁苯橡膠 30
氯丁66-1 4 ENO 5 防老劑4010NA:DNP:MB=1:0.5:1 促進劑M 0.5 聚乙丁烯B-3 5
派烯樹脂 70 液體派烯樹脂 15 叔丁基甲酚醛樹脂 20
基材:PE薄膜, 剝離強度:不銹鋼大于700G/2.5CM, 用于各種輸油輸氣和輸水管的絕緣防腐。
配方30
聚乙烯基乙醚 100 聚乙二醇雙蓖麻油酸酯 11.5 氯化松香 50
防老劑D 2.4 180℃,剝離強度,PE大于500G/CM,用于PE和PP薄膜的粘接。
配方31
PS型壓敏膠
丙烯酸丁酯丙烯酸 甲酯共聚樹脂 100 三聚氰胺樹脂 7.5 派烯樹脂 3-1.5
剝離強度,AE/塑料薄膜=200-400G/AM,用于各種塑料、金屬薄膜及鋁牌的粘接。
合作 QQ:1710522454
合作熱線:15370097369(朱小姐) 18112537369(殷先生)
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