石油樹脂在熱熔膠中的應(yīng)用

文/劉曉龍，撫順齊隆化工有限公司

1 石油樹脂的分類與性質(zhì)

石油樹脂是以C5和C9餾分為原料，經(jīng)陽離子聚合得到的低分子聚合物。石油樹脂大致可以分為C5樹脂、C9樹脂、C5-C9共聚樹脂、DCPD脂和加氫改性樹脂五大類。

軟化點是衡量樹脂性能的最重要指標之一，工業(yè)上最常用的軟化點為90～110℃。石油樹脂的另一個重要特性是分子量和分子量分布。石油樹脂的相對密度為0.970～0.975g/cm3，具有酸值低、粘合性好、耐水和耐化學品等特性，并有調(diào)節(jié)粘性和熱穩(wěn)定性好等特點。因此，石油樹脂正逐步取代松香樹脂、萜烯樹脂等天然樹脂用作熱熔膠中的增粘劑，起到改進浸潤性、提高粘合性的作用。

2 石油樹脂在熱熔膠中的應(yīng)用

2.1 EVA作基材的熱熔膠

EVA具有優(yōu)異的黏結(jié)性、柔軟性、加熱流動性和耐寒性，其凝聚力大，熔融表面張力小，幾乎對所有的物質(zhì)均有黏結(jié)力，耐藥品性、熱穩(wěn)定性、耐候性和電氣性能較優(yōu)。

專利CN102653666A公布了一種熱熔膠，該熱熔膠包括以下組分(質(zhì)量份)：EVA 5～10份；增粘劑2～6份；稀釋劑5～10份；抗氧劑0.5～1.5份；增塑劑0.5～1.5份。其中EVA含有20%～30%的乙酸乙烯酯單體；增黏劑是松香樹脂、石油樹脂、萜烯樹脂；稀釋劑是蠟、低分子聚烯烴，蠟是微品蠟；抗氧劑是酚類抗氧劑；增塑劑是鄰苯二甲酸二環(huán)已酯。

2.2 SIS作基材的熱熔膠

SIS的模量低、熔融黏度小、具有良好的加工性能、黏附性能、內(nèi)聚力，制備的熱熔膠透明度更高、黏度更強。

專利US 5939483公布了一種耐熱、耐寒性能優(yōu)越的熱熔膠配方，在配方中，SIS占比10%～40%，增粘樹脂25%～60%，增塑劑5%～25%，蠟10%～40%。增粘樹脂可以選松香樹脂以及烷烴、環(huán)烷烴、芳烴石油樹脂；增塑劑可選環(huán)烷油、石蠟油等；蠟可選石蠟、微晶蠟、高熔點合成蠟等。

2.3 SBS作基材的熱熔膠

SBS具有良好的彈性、抗滑性和耐磨性且與許多聚合物相容，加入樹脂可以降低其熔融粘度，非常適合制備熱熔膠。

荊鵬等人采用氫化C5石油樹脂作為熱熔膠的增黏劑，SBS為增韌劑，同時還加入了增塑劑和少量的抗氧劑和防老劑等制備了環(huán)保型熱熔壓敏膠。實驗表明：當氫化C5樹脂的質(zhì)量分數(shù)為40%，增塑劑為35%，SBS為20%，抗氧劑和防老劑等助劑為5%時，該環(huán)保型熱熔膠的性能達到了行業(yè)標準。

3 石油樹脂對熱熔膠性能的影響

3.1 軟化點的影響

石油樹脂軟化點對熱熔膠有很大影響。軟化點越高，樹脂的內(nèi)聚強度越強，膠粘劑的持粘強度也就越高，熱熔膠的使用溫度也就越高，應(yīng)用范圍越廣；但過高的軟化點可能會提高樹脂的熔融粘度，降低了熱熔膠的浸潤能力，反而不利于熱熔膠的粘接。此外，軟化點對熱熔膠的固化速度以及施膠速度也有很大影響。軟化點過高還容易引起熱熔膠的硬化和結(jié)皮。

3.2 相容性的影響

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儲能膜量下降，使膠體與被粘物充分粘合；兩者若不相容，則使膠體的儲能膜量升高從而降低熱熔膠與被粘物的粘合作用。極性相同、相對分子質(zhì)量相近則相容性好。在制備熱熔膠時，石油樹脂與彈性體之間若不相容或者相容性很差，很容易引起熱熔膠初粘強度、持粘強度和180°剝離強度三者同時降低，從而使得石油樹脂并不能在其中起到增粘的作用。

3.3 熔融粘度的影響

熔融粘度低的熱熔膠能夠在基材上得以較好地鋪展，增大了熱熔膠與基材之間的接觸面積，提高了熱熔膠對被粘接物的浸潤程度，有利于熱熔膠與被粘接物間界面強度的提高；但熔融粘度過低，一方面可能會引起熱熔膠體系內(nèi)填料產(chǎn)生沉降造成物料成分分布不均，另一方面可能會造成熱熔膠因內(nèi)聚強度的降低反而不利于粘接。

4 展望

目前，石油樹脂正向著淡色化、專業(yè)化、多用途化等方向發(fā)展。我國增粘樹脂長期以來一直以松香樹脂和萜烯樹脂為主，而石油樹脂發(fā)展緩慢，相容性、軟化點等主要質(zhì)量指標與國外同類產(chǎn)品之間還有一定差距。因此，應(yīng)努力開發(fā)新型改性劑，以制備出色度更低、軟化點更高、適用范圍更廣的C5樹脂；加大對C9餾分的精餾程度、改善C9樹脂的色度，從而得到質(zhì)優(yōu)價廉的C9和C5-C9樹脂，以滿足我國對熱熔膠用石油樹脂日益增長的需要。

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