
压敏胶、不干胶概述.docx
5页压敏胶,不干胶概述 压敏胶粘剂,简称压敏胶,是丙烯酸系和橡胶系的溶剂型或胶乳型胶粘剂,主要 用于生产压敏胶带近年来,由于高速操作、合理涂布、排除溶剂公害问题的需要,发展了热熔压敏 胶热熔压敏胶(HMPSA)是以热塑性聚合物为主的胶粘剂,集热熔胶和压敏 胶的特点于一体,无溶剂,无污染,使用比较方便它在熔融状态下进行涂抹, 冷却固化后施加轻度指压就能起到粘合作用它的应用范围很广,可用于尿布、 妇女用品、双面胶带、标签、包装、医疗卫生、书籍装订、表面保护膜、木材加 工、壁纸及制鞋等方面,其中,包装用HMPSA消费量最大,几乎占总量的一半 热熔压敏胶主成分较多应用苯乙烯类热塑弹性体热熔压敏胶优点是无溶剂,因 而无大气污染,且生产率高但缺点是耐热性、内聚力不足新的 SEBS、 SEPS、 环氧化 SBS 等热塑性弹性体,用于制备更高性能的热熔压敏胶新的丙烯酸酯 嵌段共聚体耐热性、氧化稳定性、UV稳定性、对HDPE、不锈钢、玻璃、聚苯 乙烯、丙烯酸板、聚碳酸酯、尼龙、聚丙稀等材料良好粘合,可用于制医用带、 透明膜、标签等丙烯酸聚合物配合水溶性聚合物制成能水分散的热熔压敏胶, 丙烯酸聚合物在弱碱水溶液中分散成100“m以下非粘着性的粒子,容易分离, 适用于旧纸回收。
含二苯甲酮基的丙烯酸酯单体共聚得到低Tg的丙烯酸共聚体, 制热熔压敏胶,受UV照射易交联,优点是不需添加光引发剂,也无引发剂残留 问题,能低温(120〜140°C )热熔涂布,低VOC、低臭气、无皮肤刺激性、热 稳定性良好压敏胶的组成 胶粘带是胶粘剂中特殊类型,即将胶液涂于基材上加工成带状并制成卷盘供应的, 包括溶剂活化型胶粘带、加热型胶粘带和压敏胶粘带例如医学上日常用的橡皮 膏和电气绝缘胶即属于压敏胶粘带压敏胶带的组成:1、 压敏胶粘剂2、 基材3、 底层处理剂4、 背面处理剂5、 隔离纸 压敏胶的主要成分包括橡胶型和树脂型,如聚丙烯酸酯或聚乙烯基醚两类,基材 要求均匀,伸缩性小的且对溶剂浸润性好包括:(1) 织物类的如棉布,玻璃布或无纺布等2) 塑料薄膜类如PE,PP,PVC和聚酯薄膜3) 纸类如牛皮纸,玻璃透明纸等,基材原度在 0.1-0.5mm 之间 底层处理剂的作用是增加胶粘剂与基材间的粘附强度 ,以便揭除胶粘带时不会导 致胶粘剂与基材脱开而玷污被粘表面,并使胶粘带具有复用性常用的底层处理 剂是用异氰酸酯部分硫化的氯丁橡胶,改性的氯化橡胶背面处理剂一般由聚丙烯酸酯,PVC,纤维素衍生物或有机硅化合物等材料配制而 成的.可以起到隔离剂作用.双面胶粘带如须加一层隔离纸如半硬PVC薄膜,PP薄 膜或牛皮纸。
压敏胶的粘附特性:压敏胶不需加热,用指压即可粘接,是一种抗剥离强度的胶粘剂,其粘附特性为 四大要素:T (快粘力)胶粘剂层的内聚强度;K-粘基力即胶粘剂与基材之间的粘 附力压敏胶的配合:1、 天然橡胶基体的压敏胶:例如医用橡皮膏和电工绝缘胶带 2、 合成橡胶基体的压敏胶:常用丁苯橡胶,聚异丁烯和基橡胶作主要成分,例 如透明压敏带是聚异丁烯弹性体的高分子与半液体按一定比例混和后涂于透明 基材上的3、 烯类聚合物压敏胶带主要是聚乙烯苯醚和聚丙烯酸酯两类 压敏胶粘剂性能的影响主要成分的影响: 压敏胶粘剂的性能因组成不同而异,橡胶型压敏胶主要是以天然橡胶为主要原 料,由于相对分子质量高,玻璃化温度低,与增粘树脂相容性好,故制得的压敏 胶持粘力很好,低温性能也好,快粘性和粘合力都比较好,主要缺点是耐老化较 差丙烯酸酯压敏胶主要是由丙烯酸酯单体共聚而成,透明性、内聚强度和粘合 性能均好,尤其是对极性被粘物表央和多孔表面有良限的粘合性能,耐老化性极 佳热塑性弹性体压敏胶主要成分是苯乙烯系弹性体SIS和SBS,制得的溶剂型压敏 胶高跑龙套含量低粘度,内聚强度高,剥离强度大因分子结构中含有双键故不 耐老化,但经氧化后耐老化性能会有很大改善。
有机硅压敏胶以硅橡胶和硅树脂为主要成分,耐高低温性能非常好,对聚烯烃和 氟聚合物有良好的粘合性能二、 相对分子质量及其分布的影响 相对分子质量及其分布对压敏胶的各种性能都有很大影响,当减小压敏胶的相对 分子质量时可以降低本体粘度,有利于对被粘物表面的湿润,从而提高界面粘合 力但相对分子质量过低时,内聚强度差,剥离时胶层易发生内聚破坏增大相 对分子质量可以提高内聚力,但相对分子质量过大又会阻碍分散和湿润因此, 压敏胶的相对分子质量必须在一定的范围内才能获得良好的粘合性能相对分子 质量分布也有较大影响,一般较宽相对分子质量分布的压敏胶则有较好的粘合性 能三、 玻璃化温度影响玻璃化温度Tg对压敏胶的性能影响很大,Tg不同的压敏胶其室温下本体粘度和 平共处弹性模量增大,剥离强度降低,会失去压敏性, Tg 过低,内聚强度低, 会产生剥离破坏,因此,压敏胶粘剂的Tg必须保持在一定的温度范围内一般为 -20~600C热塑性弹体压敏胶组成与配合: 热塑性弹性体是 1963 年之后发展起来的新型合成橡胶,具有热塑性塑料的呆溶 性和热加工性,不需化学交联室温下就有硫化橡胶的弹性因此,又称为第 3 代橡胶比较典型的热塑性弹性体是A-B-A嵌段共聚物,是由苯乙烯(St)、二 烯烃(D)、苯乙烯(St)三元共聚而成,简称为SDS。
具体的品种有SBS和SIS 等,它独特结构使其不经塑炼便可在某些有机溶剂中,同时在高温下又有较低的 熔融粘度通过添加与聚苯乙烯(PS)、聚丁二烯(PB)和聚异戊二烯(PI)相 容性不同的成分来制备性能不同的压敏胶由于 PB 和 PI 段中存在不饱和键, 还可用接枝共聚的方法进行改性热塑性弹性体压敏胶主要有溶剂型压敏胶和热熔压敏胶两大类组成与配合热塑性弹性体压敏胶是由SBS、SIS、增粘树脂、软化剂、防老剂、着色剂等组 成,只有各组分配合适当,才能制得性能优异的压敏胶一、 SBS 和 SISSBS为苯乙烯-丁二烯三元嵌段共聚物,SIS为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段 共聚物,都具有橡胶和塑料的双重特性,来源容易、价格适中,非常适宜用作压 敏胶粘剂的弹性体组分SBS 按其结构可分为线型和星型两类,线型结构相对分子质量较低,溶解性好, 但内聚强度不足;星型结构相对分子质量较高,内聚强度较大,但熔融温度高 因此,制造压敏胶粘剂应当选用线型结构的SBS苯乙烯(St)与丁二烯(Bd) 相对含量之比对性能有较大影响, St/Bd 大,粘度变小,粘合力大,但弹性和耐 寒较差;St/Bd小,粘度增大,弹性增加,但粘接强度和耐热性降低。
作为压敏 胶用的SBS 一般选用St/Bd为30/70SIS为不相容的两相结构,PS分散到聚异戊二烯连续相中,起到“硫化”和补强作 用结构中存在着聚异戊二烯嵌段,具有多个甲基侧链,粘合力较强,比 SBS 更适宜制造压敏胶,尤其是热熔压敏胶 SIS 的玻璃化温度为 Tg1-550C, Tg21000C,弹性大,不耐老化,耐水、醇、弱酸、弱碱酯类、酮类、芳香、 烃类化合物能使SIS溶解或溶胀二、 增粘树脂热塑性弹性体 SIS 本身并没有初粘性,必须加入增粘树脂才具有压敏性能压敏 胶性能优劣的关键是胶粘剂的粘弹性,增粘剂的作用主要是赋予压敏胶必要的粘 性,由于热塑性弹性体具有两相聚集态结构,选用增粘树脂时必须考虑它与弹性 体两相的相容性与热塑性弹性体中橡胶相(PB、PI)相容的增粘树脂有松香 和松香脂、萜烯树脂、C5石油树脂等,赋予压敏胶的粘性,与塑料相(PS)相 容的增粘树脂有古马隆树脂、芳烃石油树脂、 PS 树脂等,可改善压敏胶的内聚 力还有一些与两相都相容的增粘树脂,如高软化点的萜烯酚醛树脂、低软化点 的芳烃石油树脂酚醛树脂则与热塑性弹性体的两相都不相容加入增粘树脂与SBS、SIS混合后,由扭辫分析(TBA)测得两相的玻璃化温度 发生了变化从而影响压敏胶粘剂和性能。
萜烯树脂使 PB 相的 Tg 有较大提高, PS相的Tg略有降低;松香树脂对PB相的Tg影响较大,而对PS相的Tg影响 较小;C5石油树脂PB相Tg提高较小,但PS相的Tg变化很大;芳烃石油树脂 (C9)与两相相容性不很高,对Tg影响都不大萜烯树脂体系性能最佳,具有较好的快粘性和剥离强度,且有较适中的持粘性 C9 石油树脂的综合性能最差热塑性弹性体为两相不同的结构,除了选用萜烯树脂为主增粘树脂,最好还要加 入适当量的其他增粘树脂,以调节压敏胶的综合性能这种采用混合增粘树脂的 方法,则会获得性能更好的压敏胶粘剂增粘树脂的用量一般与热塑性弹性体等 量或稍多,诚言随着增粘树脂的用量增加,压敏胶的剥离强度提高,当剥离强度 达到峰值之后,增粘树脂再增加反而会场使剥离强度急剧下降三、 软化剂 在热塑弹性体压敏胶中除了必须加入增粘树脂;还要加入一定量的软化剂(或称 为增塑剂),作用是改进压敏胶的性能,如增加初粘力,降低压敏胶溶液或熔融 粘度,改善涂布工艺;还可适当地降低成本选用软化剂必须考虑它与热塑性弹两相的相容相问题,软化剂的加入使得热塑性 弹性体中两相玻璃化湿度 Tg 发生变化,将直接影响压敏胶的性能。
选择一种好的软化剂应该是只与橡胶相相溶,而完全不溶于塑料相,不能太多地 降低压敏胶的内聚强度此外,还要求软化剂挥发性小,粘度低,无毒害、耐老 化、价格廉等以操作油(环烷油)为软化剂的体系综合性能较为理想,芳香含 量为 2%~3%,也会溶解在 PS 相中,导致室温或高温的内聚强度下降应当指出, 邻苯二甲酸酯类(DBP、DOP)能与热塑性弹性体中PS相相容,其压敏胶用以 制作 PVC 胶带时,则因增塑剂迁移到胶层而使压敏胶内聚强度降低增塑剂迁 移对压敏胶性能的影响要比天然橡胶和合成橡胶的压敏胶内聚强度更为严重,可 于 PVC 薄膜底涂接枝 SBS 胶粘剂予以改善四、防老剂SDS 热塑料性弹体含有不饱和键,受到氧、光、热等环境因素的作用发生老化现 象,尤其是热熔压敏胶在高温下制备和熔融涂布时,老化更为严重因此,在压 敏胶配方中必须加入以抗氧剂为主休体的防老剂如果在制备热熔压敏胶时不加 防老剂,则在气液相交界处的瓶壁上出现黄色结焦随着温度升高,颜色渐变深, 影响产品的外观和性能,实际测试表明,加入防老剂的压敏胶剥离强度比未加防 老剂的提高 30%左右防老剂的品种很多,常用的有N, N-二丁基硫化氨苯甲酸锌(BZ)和乙基苯基 二硫代氨基甲酸锌(PX),颜色浅且不易氧化,用量一般为热塑性弹性体的 2%~5%。
苯胺类防老剂本身易氧化变黑,不宜用于制备热熔压敏胶常将几种 防老剂混合使用,则有更好的效果五、 交联剂 热塑性弹性体压敏胶在高温下内聚强度和持粘力会迅速下降,为了提高压敏胶的 高温性能,还需要在配方中加入某些交联剂,使不饱和橡胶的双键发生化学交联, 提高压敏胶的内聚强度和持粘力,常用的交联剂有硫磺或硫载体、过氧化物和活 性酚醛树脂等硫磺或硫载体的用量为0.3%~1.5%,还要加入0.3%~1.0%的硫化 促进剂和 0.3%~1.0%的氧化锌和平共处硬脂酸过氧化物有用量一般为 1%~4%, 同时加入5%~25%的活性丙烯酸酯单体(如一缩乙二醇的甲基丙烯酸双酯等)效 果更佳六、 着色剂 在热塑性弹性压敏胶配方中加入颜填料,可以制成带颜色的压敏胶,如加入适量 的钛白粉可制成白色压敏胶七、 其他添加剂 为了降低成本或提高某些溶剂型压敏胶的粘度,可用天然橡胶或合成橡胶代替一 部分热塑性弹性体,但必须注意它们之间的相容性天然橡胶和异戊二烯橡胶能 与SIS很好地相容,而丁苯橡胶和顺丁橡胶可以用于SBS压敏胶体系八、 热塑性弹性体压敏胶配方指南 在设计配方时,必须要熟知各组分对热塑性弹性体压敏胶的影响规律,现归纳而 下:1、 与橡胶相相容的增粘树脂和。












