背景介紹
熱熔壓敏膠是繼溶劑型和乳液型壓敏膠之后的第三代壓敏膠產(chǎn)品，較之前兩者，熱熔型壓敏膠無溶劑，更有利于環(huán)保和安全生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本相對(duì)低，所以目前世界各國(guó)正大力開發(fā)熱熔型壓敏膠。尤其因?yàn)樗恍枰軇谌藗儹h(huán)保意識(shí)和保健意識(shí)日趨強(qiáng)烈的今天，比溶劑型壓敏膠更加有市場(chǎng)和發(fā)展?jié)摿Γ邢Ｍ嫒軇┬蛪好裟z 。
優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用范圍
優(yōu)勢(shì)：熱熔壓敏膠最大的優(yōu)點(diǎn)是不含有機(jī)溶劑，低公害、涂布速度快、自動(dòng)化程度高、制品成本低，其價(jià)格是溶劑型壓敏膠的50%～70% 。
應(yīng)用范圍：熱熔壓敏膠在輕工產(chǎn)品的升級(jí)換代中發(fā)揮了很大作用，與傳統(tǒng)的溶劑型或乳液型壓敏膠比較有其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。它的應(yīng)用范圍很廣，可用于汽車工業(yè)、電子工業(yè)、包裝、醫(yī)療衛(wèi)生、木材加工、雙面膠帶、標(biāo)簽壁紙及軍用偵毒制品等方面。
發(fā)展?fàn)顩r
HMPSA制品市場(chǎng)廣泛，潛力很大。近幾年來由于生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展和原料大量進(jìn)口的帶動(dòng)，我國(guó)熱熔壓敏膠出現(xiàn)了一個(gè)快速發(fā)展期，因?yàn)闊崛蹓好裟z帶配方比較簡(jiǎn)單、成本較低，已出現(xiàn)熱熔壓敏型的保護(hù)膜膠帶、雙面膠帶、皺紋紙膠帶、泡棉膠帶等產(chǎn)品直逼傳統(tǒng)壓敏膠的產(chǎn)品。由于熱熔壓敏膠具有明顯優(yōu)點(diǎn)，正在以較快速度進(jìn)入市場(chǎng)。在環(huán)保要求日益提高的今天，可以預(yù)測(cè)在未來的幾年內(nèi)，熱熔壓敏膠制品將繼續(xù)保持較快速度發(fā)展。隨著中國(guó)加入世貿(mào)組織，越來越多的跨國(guó)企業(yè)將在中國(guó)投資，與中國(guó)的生產(chǎn)廠商合作。由此可見，對(duì)環(huán)境無污染，對(duì)人體無危害，符合“環(huán)保、健康、安全”三大要求的面向21世紀(jì)的生態(tài)環(huán)境膠粘劑是發(fā)展的必然趨勢(shì)。
一、熱熔型壓敏膠的配方組成
熱熔壓敏膠的一般組成為：高分子彈性體、增黏樹脂、增塑劑、填充劑、軟化劑、抗氧劑等組成。
1 、SBS/SIS熱塑性彈性體
高分子彈性體，如SIS、SBS、SEBS、SEPS等。常見的熱熔壓敏膠主要是指苯乙烯及其嵌段共聚物(SBS、SIS)類熱熔壓敏膠。苯乙烯－丁二烯－苯乙烯(SBS)又稱熱塑性丁苯橡膠，是一種熱塑性彈性體，它既有聚苯乙烯(PS)的溶解性和熱塑性，又具有順丁橡膠(PB)的柔韌性和回彈性。SBS溶解性好，與很多聚合物都相容，不需高溫硫化，加入樹脂和增黏劑可以降低其熔融黏度，非常適合制備熱熔壓敏膠。如圖1.1所示，其中苯乙烯塑料相在整個(gè)結(jié)構(gòu)中起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，因此塑料相在被溶解或是熔融的情況下，會(huì)失去交聯(lián)作用，變成流體；而在熔體冷卻或溶劑揮發(fā)后，塑料相又可以恢復(fù)物理交聯(lián)作用。
圖1.1 熱塑性彈性體兩相結(jié)構(gòu)
2、增粘樹脂
增粘樹脂是壓敏膠粘劑中除主體彈性體外的另一個(gè)最重要成分，它的主要作用是賦于壓敏膠以必要的粘性。
增粘樹脂的加入可以降低熱熔膠的熔融粘度，涂膠后使之易于潤(rùn)濕被粘物表面、延長(zhǎng)保存期、提高粘接強(qiáng)度和柔韌性，也便于涂膠操作。增粘樹脂是分子量為幾百到幾千、軟化點(diǎn)為60~150℃的一類無定型熱塑性聚合物。增粘樹脂的玻璃化溫度在室溫以上，常溫下呈固態(tài)，幾乎沒有力學(xué)強(qiáng)度。此外增粘樹脂還可以調(diào)整熱熔膠的耐熱溫度及露置時(shí)間。要求增粘樹脂與彈性體相容性好(溶解度參數(shù)接近)，粘接力強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好，增粘劑的添加量為50~150份(以100質(zhì)量份彈性體計(jì))。常用的增粘劑可分為兩大類：
增粘樹脂應(yīng)具備以下幾個(gè)條件：
與膠粘劑主體樹胎的相容性要好，即它們的溶解度參數(shù)(SP，與solubility parameter)應(yīng)相近。
(1-1)
增粘效果持久且隨時(shí)間的變化小不影響橡膠的硫化
3、軟化油
在膠粘劑中加入軟化劑的目的是；
①降低熔融粘度，以利于涂布工藝；
②增加熱熔壓敏膠的初粘力，降低和調(diào)節(jié)熱熔膠的熔融粘度，并改善它的粘接性能；
③降低膠粘劑成本。“一定量的軟化劑可以提高膠粘劑的初粘性,”但會(huì)使剝離強(qiáng)度迅速下降。
因此，軟化劑不易大量的使用。常用的軟化劑有環(huán)烷油、白礦油等物質(zhì)。
4、抗氧化劑
熱熔壓敏原料SBS、SIS、改性松香等都含有不飽和雙健，高溫下易被氧化，制好之后也會(huì)隨著存放時(shí)間的增長(zhǎng)被空氣中的氧氧化，導(dǎo)致鏈段變短膠失去粘性，因此需要考慮防老化的改性。常用的防老化方法是在加工時(shí)加入防老劑和抗氧劑，以防止高溫下原料變質(zhì)。
二、實(shí)用參考配方
SBS與SIS熱熔型壓敏膠體系中最佳配方為：
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成分
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質(zhì)量百分比
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成分說明
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SIS
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10-15%
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主體樹脂
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SBS
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10-15%
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附加主體樹脂
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軟化劑
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10-15%
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增粘劑
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50-60%
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防老劑
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1%
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其中不同牌號(hào)的基體對(duì)體系力學(xué)性能影響明顯，SIS為基體熱熔型壓敏膠性能優(yōu)于SBS熱熔型壓敏膠，但是為降低成本，可兩者混合作為基體。對(duì)于不同SIS基體的熱熔型壓敏膠體系，需要通過不同的方法進(jìn)行接枝丙烯酸丁酯基團(tuán)改性。SIS基體通過熔融接枝丙烯酸丁酯等極性基團(tuán)，可以明顯提高SIS的極性，制得的熱熔型壓敏膠持粘性能和剝離性能有明顯提高；
配方1：SBS性熱熔膠
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成分
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質(zhì)量百分比
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成分說明
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SBS
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28-35%
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主體樹脂
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C9石油樹脂
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15-20%
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增粘樹脂
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萜烯樹脂
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25-30%
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增粘樹脂
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環(huán)烷油
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15-18%
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軟化劑
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抗氧劑1010
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0-2%
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抗氧劑
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配方2：SIS性熱熔膠
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成分
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質(zhì)量百分比
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成分說明
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SIS
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55-65%
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主體樹脂
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聚異丁烯
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5-15%
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增粘樹脂
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萜烯樹脂
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15-20%
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增粘樹脂
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環(huán)烷油
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15-20%
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軟化劑
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抗氧劑1010
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0-2%
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抗氧劑
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配方3：SEBS型熱熔膠
SBS、SIS的氫化改性：由于在SBS、SIS分子中存在不飽和雙鍵，因此易受熱氧化，影響了熱熔壓敏膠的粘接性能和使用壽命。通過對(duì)SBS、SIS氫化制得飽和的熱塑性彈性體SEBS、SEPS，用于制備壓敏膠，可以提高其耐氧化，耐紫外線和耐熱性能。
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成分
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質(zhì)量百分比
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成分說明
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氫化改性的SBS
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10-20%
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主體樹脂
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SIS
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15-25%
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增粘樹脂
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C5石油樹脂
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15-25%
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增粘樹脂
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松香樹脂
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15-25%
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軟化劑
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環(huán)烷油
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25-35%
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抗氧劑1010
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0-2%
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抗氧劑
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三、常見熱熔膠
封邊熱熔膠，包覆熱熔膠、高溫?zé)崛勰z、低溫?zé)崛勰z、中溫?zé)崮z、無填料包覆熱熔膠、封邊熱熔膠、熱熔膠槍、熱熔膠棒、熱熔膠膜、熱熔膠條、熱熔膠條、eva熱熔膠、高溫電子熱熔膠、高溫聚酰胺熱熔膠。
