热熔胶是由主体聚合物、增粘树脂、黏度调节剂、填料及抗氧剂等部分构成。

 

以EVA(乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物)为主体成分的热熔胶目前市场占有率最大(约50%)；其次是以热塑性弹性体中SBS、SIS、SEBS、SEPS等为主体成分成分的热熔胶，约占市场份额30%。另外还有以热塑性聚酯、聚酰胺、聚氨酯为主体成分的热熔胶，它们所占市场比例较小。

 

目前多数热熔胶制备是应用物理方法进行熔体共混，即将聚合物加热到其黏流温度以上分解温度以下，使其呈良好熔融流动状态，通过外力场(主要是剪切力)作用实现共混。

 

影响热熔胶性能因素

 

聚合物是多层次结构物质，一般包括大分子化学组成、结构单元连接方式和空间构型，热熔胶的性能往往与基体树脂的不同结构层次相关。

 

以热塑性弹性体SIS制备热熔胶为例。

 

SIS是苯乙烯与异戊二烯嵌段聚合物,其技术参数主要包括SIS构型、嵌段比（S/I）、分子质量和二嵌段SI含量。

 

受中间嵌段聚异戊二烯侧链甲基影响，SIS具有很好的内聚力和粘接性能的同时,还具有模量低、弹性好、熔融黏度小、粘性强、涂布性能好的特点，因此，SIS也是制备热熔压敏胶( HMPSA)优良主体材料，被广泛应用于压敏胶带和标签纸生产。

 

HMPSA是指在加热至熔融状态下涂布于基材上、冷却后即具有永久粘性的半干型固体。

 

SIS热熔压敏胶一般由SIS、增塑剂、增粘树脂按一定比例混合，在180℃左右熔融而成，性能主要用初粘性、持粘性和180°剥离强度来表征。

 

此外，HMPSA软化点、分切性能、熔融黏度也常是用户所关心的性能。

 

因此，探究SIS产品对HMPSA产品性能影响探究不在少数，以下是小U收集整理部分实验结果。

 

原料组成

 

SIS主体材料、增粘树脂为萜烯树脂，软化点75℃,增塑剂为环烷油KN-4010。

 

HMPSA制备

 

在500mL烧杯加入定量SIS和环烷油，边加热边搅拌至熔融，加入增粘树脂，均匀后进行涂布，测其性能，HMPSA应用配方为SIS：增塑剂；增粘树脂=30：22：50。

 

探究结果

 

分子构型对SIS热熔压敏胶性能影响

 

SIS包括线型和星型结构。与线型SIS相比，星型SIS结构中物理交联区域密度大，2种嵌段排列规整，具有耐热性好、熔融黏度低、弹性模量高特点。相同嵌段比相同分子质量的线型与星型SIS以相同配方制成的HMPSA性能如表1所示。

从表1可以看出,星型SIS制备的HMPSA熔融黏度较低，有利于涂布加工。压敏胶的持粘性、剥离强度较大、软化点较高。这是由于偶合剂增加了星型SIS交联密度，且2种嵌段排列更规整所致。

 

嵌段比对SIS热熔压敏胶性能的影响

 

嵌段比是指SIS中苯乙烯与异戊二烯的质量比，直接影响SIS热熔压敏胶性能,特别是初粘性、持粘性、熔融黏度和软化点。不同嵌段比 SIS HMPSA性能见表2

从表2可见，对于一定分子量SIS，当嵌段比在一定范围内增大，SIS HMPSA持粘性增大，软化点升高。原因在于：聚苯乙烯相具有塑料性质，Tg升高，SIS中为硬段，起物理交联点作用。嵌段比增大，聚苯乙烯相增多，SIS内聚力增大；而聚异戊烯相具有橡胶性质，在SIS中为软段,表现出粘弹性和粘附性，嵌段比增大，粘弹性和粘附性能降低, HMPSA表现为粘性降低、熔融黏度减小。

 

分子量对SIS热熔压敏胶性能的影响

由表3看出，对于一定嵌段比的SIS，当分子量在一定范围内增大时，HMPSA初粘性降低、持粘性增大、熔融黏度增大、软化点升高。其原因在于SIS分子量大，流动性和对基材润湿力减弱，故初粘性降低，同时大分子之间的范德华力增大，故压敏胶的持粘性增大，熔融黏度增大、软化点升高。

 

二嵌段含量对SIS热熔压敏胶性能的影响

 

SIS中含一定量二嵌段SI，有利于改善SIS性能，特别是对制备标签级用的压敏胶，二嵌段有利于机械化自动模切。二嵌段SI含量对 HMPSA性能影响见表4

从表4可知，随着二嵌段SI含量增加，HMPSA初粘性增大、持粘性降低，180°剥离强度先增大后减小。这是由于初粘性主要取决于压敏胶的粘附强度，持粘性主要取决于压敏胶内聚强度，而180°剥离强度在胶的抗冷流性能相同时则取决于压敏胶的粘附性能和内聚强度的综合平衡。

 

二嵌段SI由于分子结构的网络缺失及较小分子量原因，具有较好的粘附性能和较差的内聚强度，导致二嵌段SI含量增加使压敏胶的初粘性增大，持粘性降低。

 

当二嵌段SI含量少时，体系粘附强度相对较低，内聚强度相对较高，此时剥离强度以内聚破坏为主，当二嵌段SI含量高时，体系粘附强度较高，内聚强度较低，此时剥离强度以粘附破坏为主，当2者平衡时，180°剥离强度就会出现最大值。这就是180°剥离强度先增大后减小的原因。

 

压敏胶熔融黏度减小、软化点降低、分切性能变好，也是由于二嵌段SI分子结构的网络缺失及分子量较小的原因，当二嵌段SI量分数达30%以上时，HMPSA具有很好的分切性能。

来源：UTPE弹性体门户

关键词： 热熔胶 配方设计