改性松香季戊四醇酯在热熔压敏胶中的应用研究-重点

学术论文

ＡＣＡＤＥＭＩＣ　ＰＡＰＥＲ研究报告及专论收稿日期：２０１０－０８－１２

作者简介：陈就记（１９７５－），男，工程师，主要从事松香树脂应用研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：　ｃｔｃ１２９＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。

改性松香季戊四醇酯在热熔压敏胶中的应用研究

陈就记，徐社阳，吴雪，吴巨永，　邓小华

（广东科茂林产化工股份有限公司，广东　肇庆　５１０５０７）

摘要：　以松香季戊四醇酯、歧化松香季戊四醇酯和氢化松香季戊四醇酯作增粘树脂，研究了它们对热熔压敏胶（ＨＭＰＳＡ）外观、力学性能和使用温度范围的影响。结果表明，改性松香季戊四醇树脂与热塑性弹性体ＳＢＳ具有良好的相容性；对ＨＭＰＳＡ初粘性影响大小依次为含歧化松香季戊四醇酯＞含氢化松香季戊四醇酯＞含松香季戊四醇酯；１８０°剥离强度大小依次为含氢化松香季戊四醇酯＞含松香季戊四醇酯＞含歧化松香季戊四醇酯；持粘性均大于４８　ｈ。含氢化松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ的使用温度范围最宽。

关键词：松香；改性松香；ＳＢＳ；热熔压敏胶（ＨＭＰＳＡ）中图分类号：ＴＱ４３６　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００１－５９２２（２０１１）０１－００６４－０４

热熔压敏胶（ＨＭＰＳＡ）由热塑性聚合物、增粘树脂、软化剂和其他助剂组成。它具有热熔和压敏双重特性，在熔融状态下进行涂布，冷却固化后施加轻度压力即能快速粘接，同时又能够比较容易地被剥离，不污染被粘物表面。与其他类型的压敏胶相比具有环保、涂布速度快、自动化程度高的优点，热熔压敏胶已成为最重要的一类压敏胶

［１￣５］

１．１　　　材料

松香、高度歧化松香、高度氢化松香，广东科茂林产化工股份有限公司；季戊四醇，湖北宜化；橡胶ＳＢＳ－７９１，岳阳石化；环烷油４０１０，新疆石化；催化剂，广东科茂林产化工股份有限公司；抗氧化剂，广东科茂林产化工股份有限公司。

１．２　　　仪器

ＳＹＤ－２８０６沥青软化点测定器，上海昌吉地质仪器有限公司；ＸＬＷ智能电子拉力试验机，济南兰光；ＳＮＢ－ＡＩ智能数字式黏度计，上海尼润智能科技有限公司；ＣＺＹ－Ｓ持粘性测试仪，济南兰光机电技术有限公司；Ｐｈｙｓｉｃａ　ＭＣＲ　１０１　流变仪，ＡＮＴＯＮ　ＰＡＡＲ。

１．３　　　改性松香季戊四醇酯的制备

在装有氮气入口管、回流管、分水器、温度计的四口烧瓶中加入松香、季戊四醇和酯化催化剂，缓慢升温至２７０　℃搅拌反应１３　ｈ，降温至设定温度加入抗氧剂搅拌均匀出料。　　

１．４　　　ＨＭＰＳＡ制备

在装有搅拌、温度计的四口烧瓶中加入增粘树脂、软化剂及助剂，加热并通入氮气，待增粘树脂熔化后，把各组分搅拌均匀。然后升温到设定温度，分批加入

。

增粘树脂是热熔压敏胶的重要成分之一。常用的增粘树脂有松香树脂、萜烯树脂和石油树脂，它们赋予热熔压敏胶不同的力学性能和使用温度范围

［６￣１０］

。对同类型

［１］

增粘树脂而言，增粘树脂软化点的高低和结构不但影响ＨＭＰＳＡ的力学性能，还影响其最高和最低使用温度。

松香树脂是松香或改性松香与多元醇酯化得到的低分子酯类化合物，由于可再生和成本的优势一直是热熔压敏胶主要的增粘树脂之一。本文从改性松香共轭双键出发，制备了不同的改性松香季戊四醇树脂，研究了各松香酯对ＨＭＰＳＡ的外观、力学性能和使用温度范围的影响。　

１　　　　实验部分

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ＳＢＳ，直至其全部熔解后，抽真空去除白色气泡，待体系呈均匀透明状黏稠液体时，停止加热和搅拌，立即将其倒入涂布机备用。　

１．５　　　性能测试

（１）软化点：按ＧＢ／Ｔ　１５３３２—１９９４，采用环球法测定。

（２）初粘性：按Ｆｉｎａｔ　ＦＴＭ－９　Ｌｏｏｐ　ｔａｃｋ标准，采用智能电子拉力试验机测定。

（３）１８０°剥离强度：按ＧＢ／Ｔ　２７９２—１９９８，采用智能电子拉力试验机测定。　

（４）持粘性：按ＧＢ／Ｔ　４８５１—１９９８，采用持粘性测试仪测定。

（５）玻璃化温度：采用Ｐｈｙｓｉｃａ　ＭＣＲ　１０１　流变仪测定。

２．１　　　不同改性松香季戊四醇树脂的结构及其技术指标的比较

松香是由分子式大多数为Ｃ２０Ｈ３０Ｏ２的树脂酸组成的化合物，为具有三环菲骨架的含有２个双键的一元羧酸。松香的双键为共轭双键，化学活性强，因而可以进行加氢、歧化反应。本文讨论的氢化松香季戊四醇酯是指二氢和四氢化松香季戊四醇酯松香树脂；歧化松香季戊四醇酯是指含脱氢枞酸季戊四醇酯为主的松香树脂；松香季戊四醇酯是指松香与季戊四醇酯化得到的松香树脂，主要成分是枞酸季戊四醇酯。各松香酯化学结构式如图１所示。

［１１］

２　　　　结果与讨论

图１　　　改性松香季戊四醇树脂的结构

Ｆｉｇ．１　　　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｒｅｓｉｎ

改性松香季戊四醇树脂技术指标如表１所示。由表１可知，各松香酯技术指标差异很小。

表１　　　改性松香季戊四醇树脂的技术指标

Ｔａｂ．１　　　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｒｅｓｉｎ

影响

含不同改性松香季戊四醇树脂ＨＭＰＳＡ胶体、胶体横截面都很透明，而且弹性好。说明改性松香季戊四醇树脂菲环结构的差异对与ＳＢＳ的相容性影响不大，对ＨＭＰＳＡ外观无明显影响。

２．３　　　不同改性松香季戊四醇树脂对ＨＭＰＳＡ力学性能的影响

在热塑性弹性体ＳＢＳ和松香树脂为主体成分的配方中，ＨＭＰＳＡ初粘性、１８０°剥离强度随着增粘树脂用量的增加而增大，持粘性则呈下降趋势。当增粘树脂的用

增粘树脂松香季戊四醇酯歧化松香季戊四醇酯氢化松香季戊四醇酯

酸值／软化点／℃　颜色（ｍｇＫＯＨ／ｇ）（环球法）（加纳色）１０７

１０７１０６．５

１４．９１５．３１６．４

３４３

２．２　　　不同改性松香季戊四醇树脂对ＨＭＰＳＡ外观的

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学术论文

ＡＣＡＤＥＭＩＣ　ＰＡＰＥＲ研究报告及专论量为ＳＢＳ的２１０％￣２５０?时，ＨＭＰＳＡ的综合性能较好，从工业化生产和成本考虑，本实验设计配方为（质量份）：树脂５０，ＳＢＳ　２０，环烷油３０。并分别测定其初粘性、１８０°剥离强度和持粘性，见表２。

表２　　　不同改性松香季戊四醇树脂对ＨＭＰＳＡ力学性能的影响

Ｔａｂ．２　　　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｒｅｓｉｎｓ　ｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｈｏｔ　ｍｅｌｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ａｄｈｅｓｉｖｅ

度越高。不同改性松香季戊四醇树脂ＨＭＰＳＡ的软化点见表３。

表３　　　不同改性松香季戊四醇树脂对ＨＭＰＳＡ软化点的影响

Ｔａｂ．３　　　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｒｅｓｉｎｓ　ｏｎ　ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｈｏｔ　ｍｅｌｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ａｄｈｅｓｉｖｅｓ

增粘树脂软化点／℃

松香季戊四醇酯７５．５歧化松香季戊四醇酯

７３．５氢化松香季戊四醇酯

８５

胶圈初粘性／１８０°剥离强度／　　　　持粘性／

（ｋＮ／ｍ）Ｎｈ　　　　

　　２１．４９０．７５　　≥４８松香季戊四醇酯

　　≥４８０．７０歧化松香季戊四醇酯２４．３９

２２．７１０．７９　　≥４８氢化松香季戊四醇

增粘树脂

由表２可知，歧化松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ的初粘性最高；而氢化松香季戊四醇酯的１８０°剥离强度最高。在进行ＨＭＰＳＡ配方设计时，可根据需要选用不同的松香酯增粘树脂。

２．４　　　不同改性松香季戊四醇树脂对ＨＭＰＳＡ使用温度范围的影响

２．４．１　　　对ＨＭＰＳＡ最低使用温度的影响

ＨＭＰＳＡ最低使用温度一般通过Ｔｇ表示。　ＨＭＰＳＡ的Ｔｇ越低，耐寒性越强，ＨＭＰＳＡ使用温度越低。本实验用流变仪测定ＨＭＰＳＡ　Ｔｇ。图２是各ＨＭＰＳＡ损耗因子曲线。从图２可知，各个ＨＭＰＳＡ的内耗峰（即Ｔｇ）出现在０到１０　℃之间：２．７４　℃含氢化松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ；６．４６　℃含松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ；８．７２　℃含歧化松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ。说明对松香进行氢化改性制备的松香树脂会降低ＨＭＰＳＡ的Ｔｇ，对松香进行歧化改性制备的松香树脂则会提高ＨＭＰＳＡ的Ｔｇ。

从表３可知，各ＨＭＰＳＡ的软化点高低依次是含氢化松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ＞含松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ＞含歧化松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ。说明氢化松香季戊四醇酯为增粘剂可提高ＨＭＰＳＡ的最高使用温度。

３　　　　结论

（１）本文所用的３种松香酯与ＳＢＳ均具有良好的相容性；

（２）　氢化松香季戊四醇酯提高了ＨＭＰＳＡ的１８０°剥离强度，降低了初粘性；而歧化松香季戊四醇酯则相反；

（３）　　氢化松香季戊四醇酯ＨＭＰＳＡ的Ｔｇ最低，软化点最高，使用温度范围最宽；而歧化松香季戊四醇酯的则相反。参考文献

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２．４．２　　　对ＨＭＰＳＡ最高使用温度的影响

ＨＭＰＳＡ最高使用温度一般通过软化点表示，ＨＭＰＳＡ的软化点越高，耐高温性越好，ＨＭＰＳＡ使用温

究［Ｊ］．中国胶粘剂，１９９８，７（２）：１０－１２．

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［１１］任天瑞，李永红．松香化学及其应用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００５．

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｏｆ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｆｏｒ　ｈｏｔ　ｍｅｌｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ａｄｈｅｓｉｖｅ

ＣＨＥＮ　Ｊｉｕ－ｊｉ，　ＸＵ　Ｓｈｅ－ｙａｎｇ，ＷＵ　Ｘｕｅ，ＷＵ　Ｊｕ－ｙｏｎｇ，ＤＥＮＧ　Ｘｉａｏ－ｈｕａ（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｋｏｍｏ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈａｏｑｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５１０５０７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｏｆ　ｒｏｓｉｎ，ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ａｎｄ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｔａｃｋｉｆｉｅｒｓ，ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｃｋｉｆｉｅｒｓ　ｏｎ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｕｓｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｏｔ　ｍｅｌｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ａｄｈｅｓｉｖｅ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒｓ　ｏｆ　ｐｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｒｏｓｉｎｓ　ｈａｖｅ　ｇｏｏｄ　ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　ｅｌａｓｔｏｍｅｒ　ＳＢＳ　ｂｕｔ　ｔｈｅｙ　ｈａｖｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＨＭＰＳＡ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅ　ｏｒｄｅｒ　ｏｆ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｔａｃｋ　ｗａｓ　ＨＭＰＳＡ　ｗｉｔｈ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｏｆ　ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ　ｒｏｓｉｎ＞ＨＭＰＳＡ　ｗｉｔｈ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ　ｒｏｓｉｎ＞ＨＭＰＳＡ　ｗｉｔｈ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｏｆ　ｒｏｓｉｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｒｄｅｒ　ｏｆ　１８０°ｐｅｅｌｉｎｇ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｗａｓ　ＨＭＰＳＡ　ｗｉｔｈ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ＞ＨＭＰＳＡ　ｗｉｔｈ　ｒｏｓｉｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ＞ＨＭＰＳＡ　ｗｉｔｈ　ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｈｏｌｄｉｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｗａｓ　ａｌｌ　ｌｏｎｇｅｒ　ｔｈａｎ　４８　ｈｏｕｒｓ，ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｓ　ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ．ＨＭＰＳＡ　ｗｉｔｈ　ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ　ｅｓｔｅｒ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ　ｒｏｓｉｎ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｗｉｄｅｓｔ　ｆｏｒ　ｕｓｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒａｎｇｅ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｏｓｉｎ；ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｒｏｓｉｎ；ＳＢＳ；ＨＭＰＳＡ　

朗盛推出聚氨酯阻燃剂

日前，朗盛化学功能化学品业务部在上海推出其用于聚氨泡沫保温材的高效无卤阻燃产品Ｌｅｖａｇａｒｄ　ＤＭＰＰ和ＴＥＰ－Ｚ等。

据介绍，朗盛开发的二甲基丙磷酸盐（ＤＭＰＰ）阻燃剂磷含量超过２０％，符合欧盟针对硬质聚氨酯泡沫生产的复合材料制定的防火新标准和国内对防火材料的要求。ＤＭＰＰ属高含磷量、低粘度的非卤阻燃剂，添加在聚氨酯泡沫材料中能极大提高阻燃效果；Ｂａｙｆｏｍｏｘ系列阻燃剂可用于建筑电缆管路密封空隙，能防止火势通过管路空隙蔓延；Ｄｉｓｆｌａｍｏｌｌ系列阻燃剂用于热可塑性聚氨酯ＴＰＵ，具有高阻燃性和改善胶化温度的效果。

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