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          石油樹脂相容性的應用研究
          發布時間:2022/4/30 9:42:29 點擊次數:

           石油樹脂相容性的應用研究
          石油樹脂與彈性體之間的相容性是影響熱熔膠粘接強度的重要因素,相容性好的增粘樹脂與彈性體可使膠體的貯能模量下降,在一定應力下使膠體與被粘物充分粘合;二者若不相容,則使膠體的貯能模量升高,會降低膠與被粘物的粘合力。石油樹脂與彈性體之間的相容性通常用蠟霧點表示,蠟霧點作為與樹脂相對分子質量及其分布、樹脂極性相關的性能指標,對熱熔膠粘劑的初粘性、持粘性和剝離強度起重要的平衡作用。石油樹脂蠟霧點越低,彈性體與樹脂、蠟體系之間的相容性越好,熱熔膠的初粘性越高,但持粘性降低,當石油樹脂蠟霧點升高時,持粘性提高。
          華麗麗[8]等以S1S/RLPO(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯與丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸氯化三甲胺基乙酯)共混物作為HMPSA(熱熔壓敏膠)的基體樹脂,考查了C5 樹脂對基體樹脂的相容性及HMPSA粘附性能的影響。結果表明,隨著C5樹脂用量的不斷增加,PS(聚苯乙烯)相的Tg基本不變,PI (聚異戊二烯)相的Tg逐漸趨近于C5樹脂的,說明C5樹脂與PI相具有較好的相容性,而與PS的相容性相對較差。
          劉秀蘭[9]等通過動態力學分析研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)與加氫C5 石油樹脂共混體系的相容性,并考查了臭氧處理對共混體系的影響。結果表明,當C5 石油樹脂用量為50份時,其與SBS中軟段聚丁二烯相的相容性較好,只有一個Tg。隨著臭氧處理時間的延長,C5 石油樹脂的極性增大,C5 石油樹脂與SBS分別經過臭氧處理120min和60 min后,2者的相容性得到改善。
          熱熔壓敏膠(HMPSA)常用的增粘樹脂有松香樹脂、萜烯樹脂和石油樹脂等3種。增粘樹脂與熱塑性彈性體SBS(苯乙烯/丁二烯/乙烯嵌段共聚物)的相容性存在一定的差異性。王宇[10]等研究和比較了增粘樹脂的結構差異與性能之間的關系,并對其一般規律進行了探索。研究表明,當增粘樹脂的軟化點為100~110 ℃ 時,相應的HMPSA可獲得較低的熔融黏度和較高的剝高強度。當增粘樹脂的軟化點為100 ℃時,剝離強度依次為含萜烯樹脂HMPSA>含松香樹脂HMPSA>含石油樹脂HMPSA。當w(增粘樹脂)=210%時(相對于彈性體SBS而言),含石油樹脂HMPSA的綜合性能劣于含松香樹脂(或含萜烯樹脂)的HMPSA;當w(增粘樹脂)≥210%時,HMPSA的熔融黏度低于10 000 mPa·S,但持粘性增強。
          邸明偉[11]等利用動態力學分析(DMA)方法,研究了吡啶基官能化的SBS(極性化SBS或SBSVP)熱塑彈性體與C5 石油樹脂共混物的動態力學性能,以此表征SBSVP與C5 石油樹脂的相容性。試驗表明C5 石油樹脂與SBSVP共混物損耗因子與溫度的變化圖上只有一個明顯的單峰,其位置偏向于與SBSVP的PB相對應的峰,而對應于PS相的峰很小,說明C5 石油樹脂與SBSVP中PB相的相容性較好,大部分C5石油樹脂與PB相相容。
          馬來酸酐(MAH) 接枝C5 石油樹脂(C5-g-MAH),使其分子結構中引入極性基團,有利于改善石油樹脂與其他極性聚合物的相容性,擴大石油樹脂的用途。涂婷[12]等采用熔融法制備C5 石油樹脂接枝馬來酸酐(C5-g-MAH),研究了過氧化二異丙苯(DCP)、馬來酸酐(MAH)用量和第3組分(助交聯劑)種類對C5-g-MAH 接枝率的影響。研究表明DCP 用量為0.2 質量份,MAH 用量為4 質量份時接枝率最大,為1.28%。第3組分品種對C5-g-MAH接枝率的影響從大到小依次為:腰果殼油>三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC) >1,2-聚丁二烯(1,2-PBd),均比空白樣有所提高;傅立葉紅外光譜(FT-IR) 分析證實發生了MAH 熔融接枝C5 石油樹脂的接枝反應。
               陳均志[13]等研究了馬來酸酐、引發劑用量及反應時間對改性產物的接枝率、軟化點、粘接性的影響,從而制得可作為熱熔膠增粘樹脂的高活性改性C5 石油樹脂。聚合最佳條件為:MAH 用量8%,反應溫度200 ℃,反應時間2 h,引發劑用量1.0%。實驗結果為:MAH 用量8%,反應時間2 h,引發劑用量1.0%,接枝率90.1%,附著力0.79 MPa,軟化點129.1 ℃。C5石油樹脂改性后,附著力、軟化點均比石油樹脂有明顯提高。從分子結構看,因引入了極性基團,極性大大增強,可成為與極性樹脂如EVA相容性極佳的高活性增粘樹脂。  
          毛兵[14]等通過對共混體系Tg的分析,研究了羰基化間戊二烯石油樹脂與SBS的相容性。結果表明,間戊二烯石油樹脂與SBS中的硬段PS不相容,經過羰基化處理后的樹脂極性提高,相容性得到改善。羰基化處理時間為90 min左右,羰基化石油樹脂在共混體系中質量分數為20%以上,共混體系形成了均勻的連續相,2者完全相容。
          SBS是苯乙烯與丁二烯共聚而成的一種嵌段共聚物,它是苯乙烯類熱塑性彈性體。它能象熱塑性塑料那樣熔融加工、并且不需要化學交聯就具有橡膠的彈性。這些特性是由于PS末段和PB中段的熱力學不相容性所導致的,未段聚集區在室溫下呈玻璃態,起剛性網狀交聯點的作用,而在高于PS黏流溫度時,PS呈黏流態,交聯被破壞,從而可以塑性加工。張斌[15]等采用扭辮分析(TBA)和透射電鏡(TEM)研究了SBS與C5石油樹脂、C9石油樹脂等增粘樹脂的相容性。研究發現C5石油樹脂與SBS共混體系對應的PB、PS相的Tg分別為-65 ℃和62 ℃,說明C5石油樹脂與PB、PS都有一定的相容性。TEM測試表明,溶入PB中的量要比溶入PS中的量要大。C9石油樹脂與SBS共混體系對應的PB、PS相的Tg分別為-45 ℃和79 ℃,說明C9石油樹脂很少溶入PS相中,TEM測試表明,C9石油樹脂部分溶入PB相中使其連續性提高,溶入PS中的量很少,大部分分離出來形成界面相。
          DCPD樹脂中不含極性基團,與顏料的親和力較差,在亞麻仁油等極性溶劑中溶解性較差,它易溶于甲苯、二甲苯等芳烴溶劑中,在脂肪烴溶劑中的溶解性較差。這些缺點使得這種樹脂只能在低檔的油墨中使用。為了克服上述缺點,可以采取以下2種方法改進:一是控制DCPD的聚合反應,使生成的DCPD樹脂本身的分子質量和分子質量分布得到控制,從而改善其在極性溶劑中的溶解性及對油墨中其他成分的相容性;二是采用順酐、酚類等含極性基團的物質與DCPD共聚或對DCPD樹脂進行化學改性,使它的極性增加,從而改善其溶解性和相容性。

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