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C5与C9加氢石油树脂在压敏胶中的性能差异研究

发表时间:2025-11-20

C5C9加氢石油树脂在压敏胶中的性能差异源于分子结构(C5为脂肪族、C9为芳香族),C5加氢树脂适配高初粘、低温柔性需求,C9加氢树脂侧重高持粘、耐高温与耐老化,通过选型或复配可满足不同压敏胶应用场景(如胶带、标签、医用敷料)的性能要求。

一、分子结构与基础特性差异

1. C5加氢石油树脂

分子结构:以脂肪族烯烃(异戊二烯、间戊二烯)为单体,加氢后饱和程度高,分子链呈线性柔性结构,无芳香环。

基础特性:软化点较低(80~120℃),相容性好(尤其与天然橡胶、丁基橡胶适配),颜色浅(黄度指数<10),气味小。

2. C9加氢石油树脂

分子结构:以芳香族烯烃(苯乙烯、茚类)为单体,加氢后保留部分芳香环结构,分子链刚性较强,支链化程度高。

基础特性:软化点较高(100~150℃),与合成橡胶(如SISSBS)相容性更优,颜色略深(黄度指数10~20),耐热性与耐紫外线性能突出。

二、压敏胶核心性能差异对比

1. 初粘性(Tack

C5加氢树脂:初粘性更优,180° 剥离初粘力可达15~25N/25mm(不锈钢基材)。线性柔性分子链易快速润湿被粘物表面,贴合瞬间即可产生粘性,适配需要快速粘接的场景(如快递胶带、临时固定标签)。

C9加氢树脂:初粘性较弱,初粘力多为10~18N/25mm。刚性分子链润湿速度慢,需施加轻微压力或静置片刻才能达到稳定粘性,不适合对初粘要求高的即时粘接场景。

2. 持粘性(Shear Resistance

C5加氢树脂:持粘性较差,在23℃、1kg负载下,持粘时间多为1~5小时。柔性分子链在长期应力下易发生蠕变,导致粘接失效,难以满足长期固定需求。

C9加氢树脂:持粘性显著更优,持粘时间可达8~24小时甚至更长。刚性分子链与支链结构提供更强的内聚力,能抵抗长期负载下的蠕变,适配需要长期粘接的场景(如汽车标签、电子元器件固定)。

3. 剥离强度(Peel Adhesion

C5 加氢树脂:中低剥离强度(5~10N/25mm),粘接界面易分离,适合需要可移除、低残留的场景(如临时标识、易撕胶带)。

C9加氢树脂:高剥离强度(10~18N/25mm),分子链与被粘物表面的相互作用力更强,粘接牢固,适配需要高强度粘接的场景(如永久标签、医用敷料)。

4. 耐温与耐老化性能

C5加氢树脂:耐温范围较窄,长期使用温度为-20~60℃。高温(>60℃)下分子链易软化,粘性下降;耐紫外线老化性能一般,长期户外使用易黄变、粘性衰减。

C9 加氢树脂:耐温范围更广,长期使用温度为-10~100℃。芳香环结构提升热稳定性,高温下仍能保持稳定粘性;耐紫外线与耐氧化性能更优,户外使用老化速度慢,使用寿命更长。

5. 相容性与配伍性

C5 加氢树脂:与天然橡胶、丁基橡胶、低苯乙烯含量SBS(苯乙烯含量<20%)相容性极佳,可快速均匀分散,无析出风险;与高苯乙烯含量SIS/SBS相容性较差,易出现分层、沉淀。

C9加氢树脂:与SISSBS(苯乙烯含量20%~40%)、合成橡胶相容性更优,能适配多种弹性体基材;与天然橡胶相容性一般,需搭配增塑剂调整体系粘度,避免相容性不足导致的性能波动。

三、应用场景适配差异

1. C5加氢石油树脂的典型应用

快递封装胶带、临时固定标签:利用高初粘特性实现快速粘接,低剥离强度便于后续剥离,无残留。

低温环境用压敏胶(如冷链标签):柔性分子链在低温(-20~0℃)下仍能保持柔韧性,不脆裂,粘性稳定。

低气味、浅色压敏胶(如食品包装标签、医用低敏胶带):颜色浅、气味小,符合环保与安全要求。

2. C9加氢石油树脂的典型应用

永久标识标签、汽车用压敏胶(如车身贴、线束固定胶带):高持粘、耐高温,能长期承受户外环境与温度波动。

高强度粘接胶带(如工业布基胶带、电子元件粘接):高剥离强度与内聚力,确保粘接牢固不脱落。

户外用压敏胶(如广告牌贴、道路标识):耐紫外线、耐老化,长期使用不黄变、粘性不衰减。

四、性能优化与复配策略

1. 单一树脂选型原则

优先选C5加氢树脂:需求高初粘、低温柔性、低气味、可移除的场景。

优先选C9加氢树脂:需求高持粘、耐高温、高剥离强度、耐老化的场景。

2. 复配优化方案

初粘+持粘平衡:C5C9加氢树脂按3:7~5:5比例复配,可使初粘力保持12~18N/25mm,持粘时间延长至6~12小时,适配通用型压敏胶(如日常办公胶带、普通标签)。

相容性改善:C5加氢树脂与高苯乙烯SIS复配时,添加5%~10% C9加氢树脂,可提升体系相容性,避免分层。

耐温范围拓宽:C9加氢树脂中添加20%~30% C5加氢树脂,可改善低温柔性(耐低温至-15℃),同时保留C9的耐高温特性(耐温至80℃),适配宽温域应用场景。

五、关键注意事项

软化点匹配:根据压敏胶使用温度选择软化点,低温场景选80~100℃软化点的C5树脂,高温场景选120~150℃软化点的C9树脂。

添加量控制:树脂添加量一般为弹性体基材的30%~60%,添加量过高易导致体系过硬、初粘下降,过低则内聚力不足、持粘变差。

环保要求:优先选择加氢度95%的高加氢树脂,降低残留不饱和键,减少异味与黄变风险,符合RoHSREACH等环保标准。

本文来源:河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/