SBS熱塑性彈性是苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物,又稱塑性丁苯橡膠,它既有聚苯乙烯(PS)的溶解性和熱塑料,又有順丁橡膠(PB)的柔韌性和回彈性,具熱塑性塑料和硫化橡膠的雙重特性。國(guó)外早已將SBS用于制備膠粘劑,近些年國(guó)內(nèi)對(duì)于SBS類膠粘劑的研究也十分活躍,市場(chǎng)上也能看到以SBS為主料的家用膠粘復(fù)膜膠。但這些產(chǎn)品看來(lái)都會(huì)有一定的有害溶劑。我們經(jīng)過(guò)市場(chǎng)考察和資料查詢決定研制一種無(wú)苯、無(wú)毒、無(wú)污染,又能滿足用戶需要的SBS家用裝修膠。
制備試驗(yàn)研究
膠粘劑的制備
控制反應(yīng)釜中溫度10℃一20℃之間,按重量比將汽油,松節(jié)油、SBS加入反應(yīng)釜攪拌潤(rùn)濕狀態(tài)后,加入硬脂酸,松香、SBS磁性促進(jìn)劑、古馬龍樹(shù)脂攪拌均得第一組分,將抗老劑溶于已烷中為第二組分,然后將第一組分和第二組分混合攪拌均勻得到成品。抗老劑1010在120#汽油溶解性弱,先在己烷中溶解,以縮短溶解時(shí)間。
測(cè)試方法
SBS彈性體是SBS膠粘劑的主體材料,它有各種的不同的牌號(hào),其間的不同主要體現(xiàn)在S/B嵌段比,分子量和分子構(gòu)型三參數(shù)上,我們選定市場(chǎng)上幾種SBS做對(duì)照,其結(jié)果如下表1。
上述實(shí)驗(yàn)其它配料:溶劑、抗老荊、增粘劑相同,按9.5%的SBS配制情況下測(cè)定的數(shù)據(jù),從上表中可以看出星型SBS不適宜用于生產(chǎn)裝修膠粘型,791的苯乙烯(s)廠r二烯(B)相對(duì)含量 為40/60,1401(燕LIJ產(chǎn))30/70。前者為優(yōu),從分子量大小方面來(lái)考慮,星型的SBS分子量太大,太大浸潤(rùn)能力不好,溶液容易分層。
SBS膠粘劑主要由熱塑性彈性體SBS,增粘樹(shù)脂,防老劑和溶劑組成,其中SBS和增粘劑可混以認(rèn)為是無(wú)毒的,我們選用防老劑1010用量?jī)H 0.5%,且不易揮發(fā),不足以為成為SBS膠的毒源。要使產(chǎn)品成為綠色產(chǎn)品,關(guān)鍵是在溶劑的選擇上。根據(jù)高分子溶液熱力學(xué)理論,8值相近則相溶(8為溶解度參數(shù))躚阿91的8值為8.7,因此 8值在8.0一lO之間的溶劑體系都對(duì)SBS溶懈。 綜合考察溶解性、毒性、干燥速度、經(jīng)濟(jì)比、膠液 性能等,我們選擇120#汽油,已烷,松節(jié)油三元體系,其比例為:6:3:O.5。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)松節(jié)油的加量合適,一方面能改進(jìn)涂布性能,同時(shí)調(diào)節(jié)溶解系數(shù)值8,使溶解性解增加,增強(qiáng)了剪切強(qiáng)度。但如果加量過(guò)多則干燥時(shí)間太慢、不干、反而強(qiáng)度下降。
若只加入SBS做出來(lái)的膠液粘接強(qiáng)度很低,因要使膠液具有實(shí)際用途,很關(guān)鍵措施是加入其綜增粘樹(shù)脂。由于SBS為嵌段結(jié)構(gòu)、分子兩端為是塑料性能的聚苯乙烯(PS)。相中問(wèn)為呈橡膠彈性的聚丁二烯(PB)相,兩相不相容,微觀上形成兩相 體系。我們認(rèn)為不同的嵌段可以用不同的樹(shù)脂 來(lái)充填,使之相容,增粘樹(shù)脂的使用品種有很多,如萜烯樹(shù)脂,石油樹(shù)脂、松香、210樹(shù)脂、古馬龍 樹(shù)脂等,從大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看出,混合樹(shù)脂比使用單一樹(shù)脂經(jīng)濟(jì)效果好。
通過(guò)以上工作,完成了該膠粘劑的配方分析。確定最后使用配方,SBSl00Phr古馬龍2040Phr、松香40Phr、抗老劑1Phr、促進(jìn)劑5Phr、增塑荊0.5Phr、混合溶劑740Phr。拉伸剪切強(qiáng)度Mpal.03,無(wú)苯類物質(zhì)檢出,粘度550cp。飛秒檢測(cè)認(rèn)為產(chǎn)品性能優(yōu)越,同時(shí)是無(wú)毒,無(wú)苯,無(wú)污染的綠色環(huán)保產(chǎn)品。