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实验验证SIS胶黏剂性能影响因素

嘉峪检测网        2016-01-08 09:04

热熔压敏胶

热熔压敏胶(hot—melt pressure sensitive adhesive,HMPSA)兼有热熔和压敏双重性能,在熔融状态下能被涂布,硬化及结晶后经轻微压力便能粘合,同时它能被快速剥离,而不污染被粘接面。热熔压敏胶适于现代化的环保、快速、方便的生产方式。

 

本文先采用单因素实验法系统探讨软化油、增黏树脂、主体树脂等对热熔压敏胶黏度、初黏、剥离及内聚等性能的影响,再采用正交试验法找出影响各种性能的关键因素。

 

实验主要原材料

SIS 1113p及1163,Kraton Polymers

SEBS 1 657,Kraton P01ymers

环烷基橡胶油KN一4010,克拉玛依油田

SIS 193B,Polimeri Europa

Su一525、H一2200、H一2300、RA一4100、RL一100:韩国kolon

 

实验设备及测试标准

初黏测试仪:斜面滚球法,参照GB/T 4852—2002;

剥离强度测试仪:自制,参照GB/T2792—1981;

高温黏度计:参照HG/T 3660—1999。

 

实验方法

按照配方,准确称取各组分加入三口烧瓶中;开启搅拌30min,预混合,使软化油、主体树脂及增黏树脂充分混合,利于熔解;再缓慢升温,待其基本熔解,边搅拌边升温至170.190℃,恒温搅拌至体系成均匀黏稠液时,停止搅拌,趁热出料,手工涂布制样,以备检测。

 

结果与讨论

 

增黏树脂的影响

下表所有实验主体配方相同,只是增黏树脂不同。从表1看出:相同结构增黏树脂(RL一100与Su一525),软化点越高,制得的热熔压敏胶黏度高、剥离强度高。主要是由于增黏树脂软化点高,其对应相对分子质量高,制得的热熔压敏胶黏度就高,进而剥离强度高;芳烃改性C5石油树脂(RA一4100、H一2200、H一2300)与加氢C5石油树脂(RL一100)虽然软化点相同,但是由于结构不同,制得的热熔压敏胶黏度、初黏、剥离强度、界面破坏方式不同。这主要是由于体系中引进了芳烃C9,其与SIS硬段相容性提高,进而与其软段相容性降低,故初黏降低,与界面的黏附力降低,内聚降低,进而表现出剥离强度降低,界面破坏。su一120,加氢DCPD石油树脂,相对分子质量710,环戊二烯石油树脂,分子结构复杂,空间内阻大,所以制得的热熔压敏胶黏度高,浸润性差。

实验验证SIS胶黏剂性能影响因素

 

软化油的影响

由下表,可以看出随着软化油添加量的增加,黏度降低,初黏增加。主要是由于软化油是一类增塑剂,可以增加弹性体分子间距,加快与增黏树脂的相容性,充分提高增黏树脂的效果以及加速物料熔融。

实验验证SIS胶黏剂性能影响因素

主体树脂结构参数的影响

实验验证SIS胶黏剂性能影响因素

从下表看出主体树脂结构及配比对热熔压敏胶的黏度和内聚持黏有很大影响,对初黏影响不大。主体树脂SIS含量增加,SEBS含量减少,黏度降低,初黏增强。由于二嵌段缺少硬段的一端,物理交联点少,类似“网络缺陷”。二嵌段含量高,主体树脂与增黏树脂相容性好,进而热熔压敏胶黏附性好,但持黏差。

实验验证SIS胶黏剂性能影响因素

正交试验

通过以上结果讨论,得出影响热熔压敏胶的性能主要因素是主体树脂配比、增黏树脂及其配比、软化油的含量等,为找出影响初黏、剥离强度、黏度的关键因素,特设计一个三因素,两水平的正交试验L4(23)。

实验验证SIS胶黏剂性能影响因素

实验验证SIS胶黏剂性能影响因素

 

通过极差及指标因素效应图可以得出:

(1)影响黏度的关键因素是油含量,次要因素是主体树脂,最末因素是增黏树脂。效应曲线图得出:较低黏度实验为A1B2C1。

(2)影响T剥离的关键因素是增黏树脂,次要因素是主体树脂和油含量。效应曲线图得出:较高剥离强度实验为A2B1C2。

(3)影响初黏的关键因素是油含量和增黏树脂,次要因素是主体树脂。效应曲线图得出:较好初黏实验为A1B1C2。

 

结论

(1)通过单因素实验法得出:软化油含量增加,黏度降低,初黏增加;主体树脂结构及配比对热熔压敏胶的内聚持黏影响较大;增黏树脂软化点高低对热熔压敏胶的黏度及剥离有很大影响。

(2)通过正交试验法,得出:影响黏度的关键因素是油含量,影响剥离强度的关键因素是增黏树脂,影响初黏的关键因素是油含量和增黏树脂。

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来源:AnyTesting