石油樹脂在熱熔膠中的應用

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

石油樹脂是以C5和C9餾分為原料，經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，并有調節粘性和熱穩定性好等特點。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用

2.1 EVA作基材的熱熔膠

EVA具有優異的黏結性、柔軟性、加熱流動性和耐寒性，其凝聚力大，熔融表面張力小，幾乎對所有的物質均有黏結力，耐藥品性、熱穩定性、耐候性和電氣性能較優。

專利CN102653666A公布了一種熱熔膠，該熱熔膠包括以下組分(質量份)：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、環烷烴、芳烴石油樹脂；增塑劑可選環烷油、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保型熱熔壓敏膠。實驗表明：當氫化C5樹脂的質量分數為40%，增塑劑為35%，SBS為20%，抗氧劑和防老劑等助劑為5%時，該環保型熱熔膠的性能達到了行業標準。

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填料產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、專業化、多用途化等方向發展。我國增粘樹脂長期以來一直以松香樹脂和萜烯樹脂為主，而石油樹脂發展緩慢，相容性、軟化點等主要質量指標與國外同類產品之間還有一定差距。因此，應努力開發新型改性劑，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，從而得到質優價廉的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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