选择合适的共聚树脂来提高热熔压敏胶的耐热性
热熔压敏胶的耐热性是其在高温环境下保持良好粘接性能和内聚力的关键指标。选择合适的共聚树脂可有效提高其耐热性,以下为你详细介绍:
一、共聚树脂的选择方向
1. 选择耐热性单体共聚
丙烯酸酯类单体:甲基丙烯酸甲酯(MMA)具有较高的玻璃化转变温度(Tg),用其参与共聚可以提高共聚树脂的硬度和耐热性,例如,将MMA与丙烯酸丁酯(BA)共聚,随着MMA含量的增加,共聚树脂的Tg升高,耐热性增强。当MMA含量达到一定比例时,热熔压敏胶在高温下的内聚力明显提高,不易发生变形和流淌。
苯乙烯类单体:苯乙烯(St)是一种刚性单体,其引入共聚物分子链中能增加分子链的规整性和空间位阻,从而提高共聚树脂的耐热性。如苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SBS),虽然其本身耐热性一般,但通过调整苯乙烯和丁二烯的比例,或者与其他单体进一步共聚,可以改善其耐热性能。若将SBS与甲基丙烯酸酯类单体进行接枝共聚,可提高其在高温下的稳定性。
2. 引入交联结构单元
含双键的单体:选择含有双键的单体参与共聚,后续通过交联剂进行交联反应,形成三维网状结构,从而显著提高共聚树脂的耐热性,例如,丙烯酸羟乙酯(HEA)含有羟基,可与异氰酸酯类交联剂反应,使共聚树脂分子链之间形成化学键连接,这交联结构限制了分子链的运动,提高了热熔压敏胶在高温下的内聚力和粘接强度。
环氧基单体:含环氧基的单体如甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),其环氧基团可以与胺类、羧酸等固化剂发生反应,形成交联网络。在热熔压敏胶中引入GMA共聚,经过交联后,能有效提高胶体的耐热性和耐老化性能。
二、考虑因素
1. 与基体树脂的相容性
共聚树脂需要与热熔压敏胶中的基体树脂(如SBS、SIS等)具有良好的相容性。如果相容性不好,会导致体系出现相分离现象,影响热熔压敏胶的性能。可以通过测试共混物的透明性、稳定性以及流变性能等方法来评估相容性。一般来说,选择与基体树脂结构相似的单体进行共聚,有助于提高相容性,例如,对于SBS基的热熔压敏胶,选择苯乙烯 - 丙烯酸酯类共聚树脂通常具有较好的相容性。
2. 粘接性能
在提高耐热性的同时,不能牺牲热熔压敏胶的粘接性能。共聚树脂的分子结构会影响其与被粘物表面的相互作用力,如润湿性、附着力等,例如,含有极性基团(如羧基、羟基等)的共聚树脂可以与金属、塑料等被粘物表面形成氢键或化学键,提高粘接强度,因此,在选择共聚树脂时,需要综合考虑其对各种被粘物的粘接性能,确保在高温环境下仍能保持良好的粘接效果。
3. 加工性能
共聚树脂的加工性能直接影响热熔压敏胶的生产工艺和产品质量,例如,共聚树脂的熔融黏度、软化点等指标会影响热熔压敏胶的涂布工艺和成型性能。选择熔融黏度适中、软化点合适的共聚树脂,有利于热熔压敏胶在加工过程中的均匀涂布和快速固化。此外,共聚树脂的稳定性也会影响加工过程的顺利进行,应选择热稳定性和氧化稳定性较好的共聚树脂,避免在加工过程中出现分解、变色等问题。
三、常见共聚树脂举例
苯乙烯 - 异戊二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SIS)改性共聚树脂:通过对SIS进行接枝或与其他单体共聚,引入耐热性单体,如丙烯酸酯类单体,可以提高其耐热性。这改性后的共聚树脂在热熔压敏胶中应用广泛,既能保持一定的初粘性和剥离强度,又能提高耐热性能,适用于高温环境下的标签、胶带等领域。
丙烯酸酯共聚树脂:以丙烯酸酯类单体为主体的共聚树脂,通过调整单体的种类和比例,可以实现对耐热性、粘接性能等综合性能的调控,例如,将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯进行共聚,并引入适量的交联剂,可制备出具有较高耐热性和良好粘接性能的热熔压敏胶用共聚树脂。
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