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組成與配合

熱塑性彈性體壓敏膠是由SBS、SIS、增粘樹脂、軟化劑、防老劑、著色劑等組成，只有各組分配合適當(dāng)，才能制得性能優(yōu)異的壓敏膠。

一、SBS和SIS

SBS為苯乙烯-丁二烯三元嵌段共聚物，SIS為苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物，都具有橡膠和塑料的雙重特性，來源容易、價格適中，非常適宜用作壓敏膠粘劑的彈性體組分。

SBS按其結(jié)構(gòu)可分為線型和星型兩類，線型結(jié)構(gòu)相對分子質(zhì)量較低，溶解性好，但內(nèi)聚強度不足;星型結(jié)構(gòu)相對分子質(zhì)量較高，內(nèi)聚強度較大，但熔融溫度高。因此，制造壓敏膠粘劑應(yīng)當(dāng)選用線型結(jié)構(gòu)的SBS。苯乙烯(St)與丁二烯(Bd)相對含量之比對性能有較大影響，St/Bd大，粘度變小，粘合力大，但彈性和耐寒較差;St/Bd小，粘度增大，彈性增加，但粘接強度和耐熱性降低。作為壓敏膠用的SBS一般選用St/Bd為30/70。

SIS為不相容的兩相結(jié)構(gòu)，PS分散到聚異戊二烯連續(xù)相中，起到"硫化"和補強作用。結(jié)構(gòu)中存在著聚異戊二烯嵌段，具有多個甲基側(cè)鏈，粘合力較強，比SBS更適宜制造壓敏膠，尤其是熱熔壓敏膠。SIS的玻璃化溫度為Tg1-550C，Tg21000C，彈性大，不耐老化，耐水、醇、弱酸、弱堿。酯類、酮類、芳香、烴類化合物能使SIS溶解或溶脹。

二、增粘樹脂

熱塑性彈性體SIS本身并沒有初粘性，必須加入增粘樹脂才具有壓敏性能。壓敏膠性能優(yōu)劣的關(guān)鍵是膠粘劑的粘彈性，增粘劑的作用主要是賦予壓敏膠必要的粘性，由于熱塑性彈性體具有兩相聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，選用增粘樹脂時必須考慮它與彈性體兩相的相容性。與熱塑性彈性體中橡膠相(PB、PI)相容的增粘樹脂有松香和松香脂、萜烯樹脂、C5石油樹脂等，賦予壓敏膠的粘性，與塑料相(PS)相容的增粘樹脂有古馬隆樹脂、芳烴石油樹脂、PS樹脂等，可改善壓敏膠的內(nèi)聚力。還有一些與兩相都相容的增粘樹脂，如高軟化點的萜烯酚醛樹脂、低軟化點的芳烴石油樹脂。酚醛樹脂則與熱塑性彈性體的兩相都不相容。

加入增粘樹脂與SBS、SIS混合后，由扭辮分析(TBA)測得兩相的玻璃化溫度發(fā)生了變化從而影響壓敏膠粘劑和性能。萜烯樹脂使PB相的Tg有較大提高，PS相的Tg略有降低;松香樹脂對PB相的Tg影響較大，而對PS相的Tg影響較小;C5石油樹脂PB相Tg提高較小，但PS相的Tg變化很大;芳烴石油樹脂(C9)與兩相相容性不很高，對Tg影響都不大。

萜烯樹脂體系性能最佳，具有較好的快粘性和剝離強度，且有較適中的持粘性。C9石油樹脂的綜合性能最差。

熱塑性彈性體為兩相不同的結(jié)構(gòu)，除了選用萜烯樹脂為主增粘樹脂，最好還要加入適當(dāng)量的其他增粘樹脂，以調(diào)節(jié)壓敏膠的綜合性能。這種采用混合增粘樹脂的方法，則會獲得性能更好的壓敏膠粘劑。增粘樹脂的用量一般與熱塑性彈性體等量或稍多，誠言隨著增粘樹脂的用量增加，壓敏膠的剝離強度提高，當(dāng)剝離強度達(dá)到峰值之后，增粘樹脂再增加反而會場使剝離強度急劇下降。

三、軟化劑

在熱塑彈性體壓敏膠中除了必須加入增粘樹脂;還要加入一定量的軟化劑(或稱為增塑劑)，作用是改進(jìn)壓敏膠的性能，如增加初粘力，降低壓敏膠溶液或熔融粘度，改善涂布工藝;還可適當(dāng)?shù)亟档统杀尽?br>
選用軟化劑必須考慮它與熱塑性彈兩相的相容相問題，軟化劑的加入使得熱塑性彈性體中兩相玻璃化濕度Tg發(fā)生變化，將直接影響壓敏膠的性能。

選擇一種好的軟化劑應(yīng)該是只與橡膠相相溶，而完全不溶于塑料相，不能太多地降低壓敏膠的內(nèi)聚強度。此外，還要求軟化劑揮發(fā)性小，粘度低，無毒害、耐老化、價格廉等。以操作油(環(huán)烷油)為軟化劑的體系綜合性能較為理想，芳香含量為2%~3%，也會溶解在PS相中，導(dǎo)致室溫或高溫的內(nèi)聚強度下降。應(yīng)當(dāng)指出，鄰苯二甲酸酯類(DBP、DOP)能與熱塑性彈性體中PS相相容，其壓敏膠用以制作PVC膠帶時，則因增塑劑遷移到膠層而使壓敏膠內(nèi)聚強度降低。增塑劑遷移對壓敏膠性能的影響要比天然橡膠和合成橡膠的壓敏膠內(nèi)聚強度更為嚴(yán)重，可于PVC薄膜底涂接枝SBS膠粘劑予以改善。

四、防老劑

SDS熱塑料性彈體含有不飽和鍵，受到氧、光、熱等環(huán)境因素的作用發(fā)生老化現(xiàn)象，尤其是熱熔壓敏膠在高溫下制備和熔融涂布時，老化更為嚴(yán)重。因此，在壓敏膠配方中必須加入以抗氧劑為主休體的防老劑。如果在制備熱熔壓敏膠時不加防老劑，則在氣液相交界處的瓶壁上出現(xiàn)黃色結(jié)焦。隨著溫度升高，顏色漸變深，影響產(chǎn)品的外觀和性能，實際測試表明，加入防老劑的壓敏膠剝離強度比未加防老劑的提高30%左右。

防老劑的品種很多，常用的有N，N-二丁基硫化氨苯甲酸鋅(BZ)和乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅(PX)，顏色淺且不易氧化，用量一般為熱塑性彈性體的2%~5%。苯胺類防老劑本身易氧化變黑，不宜用于制備熱熔壓敏膠。常將幾種防老劑混合使用，則有更好的效果。

五、交聯(lián)劑

熱塑性彈性體壓敏膠在高溫下內(nèi)聚強度和持粘力會迅速下降，為了提高壓敏膠的高溫性能，還需要在配方中加入某些交聯(lián)劑，使不飽和橡膠的雙鍵發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，提高壓敏膠的內(nèi)聚強度和持粘力，常用的交聯(lián)劑有硫磺或硫載體、過氧化物和活性酚醛樹脂等。硫磺或硫載體的用量為0.3%~1.5%，還要加入0.3%~1.0%的硫化促進(jìn)劑和0.3%~1.0%的氧化鋅和平共處硬脂酸。過氧化物有用量一般為1%~4%，同時加入5%~25%的活性丙烯酸酯單體(如一縮乙二醇的甲基丙烯酸雙酯等)效果更佳。

六、著色劑

在熱塑性彈性壓敏膠配方中加入顏填料，可以制成帶顏色的壓敏膠，如加入適量的鈦白粉可制成白色壓敏膠。

七、其他添加劑

為了降低成本或提高某些溶劑型壓敏膠的粘度，可用天然橡膠或合成橡膠代替一部分熱塑性彈性體，但必須注意它們之間的相容性。天然橡膠和異戊二烯橡膠能與SIS很好地相容，而丁苯橡膠和順丁橡膠可以用于SBS壓敏膠體系。

八、熱塑性彈性體壓敏膠配方指南

在設(shè)計配方時，必須要熟知各組分對熱塑性彈性體壓敏膠的影響規(guī)律，現(xiàn)歸納而下：

1、與橡膠相相容的增粘樹脂和溶于橡膠相的軟化劑，都能使初粘性增大，而與塑料相相容的增粘樹脂則相反。

2、隨著與塑料相相容的增粘樹脂增加，1800C剝離強度提高;而隨著能與橡膠相相容的增粘樹脂和軟化劑的增加而降低。

3、能與塑料相相容的增粘樹脂使壓敏膠變硬，彈性模量和內(nèi)聚強度增大;而與橡膠相相容的增粘樹脂和軟化劑。恰則相反。

4、壓敏膠的最高使用溫度取決于與塑料相相容的增粘樹脂軟化點的高低，并隨增粘樹脂用量的增加而升高。

5、壓敏膠有最低使用溫度取決于與橡膠相相容的增粘樹脂軟化點的高低，并隨增粘樹脂用量的減少而降低。

6、任何與橡膠相相容的增粘樹脂和軟化劑都能顯著地降低壓敏膠的溶液粘度和熔融粘度。

7、加入防老劑可有效地提高熱壓敏膠的性能和質(zhì)量。

8、加入無機顏填料將增加壓敏膠的粘度并改變外觀。

9、加入適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑可提高壓敏膠的耐高溫性能。

10、可用天然橡膠或合成橡膠代替部分熱塑性彈性體，能夠降低成本和增加粘度。