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。國外早已將SBS用于制備膠粘劑,近些年國內對于SBS類膠粘劑的研究也十分活躍,市場上也能看到以SBS為主料的家用膠粘復膜膠。但這些產品看來都會有一定的有害溶劑。我們經過市場考察和資料查詢決定研制一種無苯、無毒、無污染,又能滿足用戶需要的SBS家用裝修膠。
制備試驗研究
膠粘劑的制備
控制反應釜中溫度10℃一20℃之間,按重量比將汽油,松節油、SBS加入反應釜攪拌潤濕狀態后,加入硬脂酸,松香、SBS磁性促進劑、古馬龍樹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,以縮短溶解時間。
測試方法
SBS彈性體是SBS膠粘劑的主體材料,它有各種的不同的牌號,其間的不同主要體現在S/B嵌段比,分子量和分子構型三參數上,我們選定市場上幾種SBS做對照,其結果如下表1。
上述實驗其它配料:溶劑、抗老荊、增粘劑相同,按9.5%的SBS配制情況下測定的數據,從上表中可以看出星型SBS不適宜用于生產裝修膠粘型,791的苯乙烯(s)廠r二烯(B)相對含量 為40/60,1401(燕LIJ產)30/70。前者為優,從分子量大小方面來考慮,星型的SBS分子量太大,太大浸潤能力不好,溶液容易分層。
SBS膠粘劑主要由熱塑性彈性體SBS,增粘樹脂,防老劑和溶劑組成,其中SBS和增粘劑可混以認為是無毒的,我們選用防老劑1010用量僅 0.5%,且不易揮發,不足以為成為SBS膠的毒源。要使產品成為綠色產品,關鍵是在溶劑的選擇上。根據高分子溶液熱力學理論,8值相近則相溶(8為溶解度參數)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SBS溶懈。 綜合考察溶解性、毒性、干燥速度、經濟比、膠液 性能等,我們選擇120#汽油,已烷,松節油三元體系,其比例為:6:3:O.5。
實驗中發現松節油的加量合適,一方面能改進涂布性能,同時調節溶解系數值8,使溶解性解增加,增強了剪切強度。但如果加量過多則干燥時間太慢、不干、反而強度下降。
若只加入SBS做出來的膠液粘接強度很低,因要使膠液具有實際用途,很關鍵措施是加入其綜增粘樹脂。由于SBS為嵌段結構、分子兩端為是塑料性能的聚苯乙烯(PS)。相中問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。我們認為不同的嵌段可以用不同的樹脂 來充填,使之相容,增粘樹脂的使用品種有很多,如萜烯樹脂,石油樹脂、松香、210樹脂、古馬龍 樹脂等,從大量的實驗數據看出,混合樹脂比使用單一樹脂經濟效果好。
通過以上工作,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、促進劑5Phr、增塑荊0.5Phr、混合溶劑740Phr。拉伸剪切強度Mpal.03,無苯類物質檢出,粘度550cp。飛秒檢測認為產品性能優越,同時是無毒,無苯,無污染的綠色環保產品。