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氢化C5树脂对EVA热熔胶性能影响的研究

2017-03-20陈长军

辽宁化工 2017年1期
关键词:熔融指数热熔胶增塑剂

陈长军,陆 波,胡 刚,金 铎



氢化C5树脂对EVA热熔胶性能影响的研究

陈长军,陆 波*,胡 刚,金 铎

(沈阳化工大学, 辽宁 沈阳 110142)

以EVA(乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物)、增粘树脂、无机填料、石蜡、抗氧剂等为原料制备热熔胶,研究了增粘树脂种类、C5树脂和氢化C5树脂、增塑剂对EVA热熔胶环球软化点、硬度、拉伸剪切强度和熔融指数等性能的影响。实验结果表明:用C5树脂和氢化C5树脂时,EVA热熔胶的综合性能好与其它增粘树脂;随着增塑剂在C5树脂和氢化C5树脂含量的增加,EVA热熔胶在拉伸剪切强度、硬度以及环球软化点降低,而熔融指数增加。

EVA热熔胶;C5树脂;氢化C5树脂;

热熔胶本身具有很多优良的性质,如百分之百的固体、固化时间短、操作简便并且适合连续化工业生产,运输方便等。因此,在家庭装饰、无线装订、塑料粘结等很多领域中得到了应用。其中在热熔胶领域中EVA热熔胶占整个行业份额的80%,其应用空间可谓相当广阔。近些年来国内外对 EVA热熔胶的配方组成进行了大量的优化和改进,其中改变热熔胶配方中的增黏剂是一种很有效的方法。EVA 热熔胶通常使用的增黏剂有松香、氢化松香、聚合松香、酚醛树脂、C5树脂等。C5树脂具有耐酸,耐碱,抗老化等优异性能,因其价格十分低廉,又可以起到增黏作用,从而得到了应用,但由于 C5树脂本身含有不饱和键,易氧化,色泽深,所以通过对 C5树脂进行加氢改性制备氢化C5树脂,并以此作为增黏剂,制备EVA热熔胶。

1 实验部分

1.1 实验药品

EVA(VA含量20%~40%),工业品; C5树脂,工业品;C9树脂,工业品;138树脂,工业品;145树脂,工业品;氢化C5树脂,工业品;C-100W树脂,工业品;增塑剂,工业品;石蜡,工业品;抗氧剂,工业品。

1.2 实验仪器

微机控制电子万能实验机: RGL-30A,深圳瑞格尔仪器有限公司;平板硫化机: 25T350×350,青岛环宇科技有限公司;熔体流动速率仪: XNR-400,承德市金建检测仪器有限公司;邵氏硬度计: LX-A ,乐清市艾德堡仪器有限公司;全自动沥青环球软化点试验器:SYD-2806E,上海昌吉地质仪器有限公司。

1.3 性能测试

1.3.1 拉伸剪切强度的测定

本实验的拉伸剪切强度采用GB/T7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度测定方法。

1.3.2 环球软化点的测定

本实验的环球软化点测定采用GB/T4507-1999沥青环球软化点测定法。

1.3.3 熔融指数的测定

参照GB/T3682-2000,本实验测试时的温度为150 ℃,载荷为325 g。

1.3.4 硬度的测定

参照GB/T2411-2008测定硬度。

2 结果与讨论

2.1 增粘树脂种类对EVA热熔胶的性能影响

实验质量分数配方:EVA(VA含量20%~40%)30%、增粘树脂12%、石蜡7%、抗氧剂1%、无机填料50%。

由表1可看出增粘树脂的种类对EVA热熔胶的硬度影响并不大;C5树脂的拉伸剪切强度最高,C5树脂和C9树脂的拉伸剪切强度明显优于其它类型的树脂,而氢化C5树脂的拉伸剪切强度要小于C5树脂,从环球软化点比较可知,C9树脂的环球软化点最高,相比较之下氢化C5树脂的环球软化点居中,138树脂和145树脂环球软化点最低。

表1 增粘树脂种类对EVA热熔胶性能的影响

2.2 增塑剂对EVA热熔胶拉伸剪切强度的影响

图2-1 增塑剂对EVA热熔胶的拉伸剪切强度的影响

由图2-1可以看到,EVA热熔胶的拉伸剪切强度大致随增塑剂含量的增加而降低,这是因为增塑剂的加入聚合物中降低了热熔胶的分子间的作用力。当增塑剂含量为1%时,氢化C5树脂热熔胶的拉伸剪切强度要大于C5树脂热熔胶,而增塑剂含量为2%、3%和5%时,氢化C5树脂的热熔胶的拉伸剪切强度要小于C5树脂的热熔胶。

2.3 增塑剂对EVA热熔胶硬度的影响

图2-2 增塑剂对EVA热熔胶的硬度的影响

由图2-2可知,无论是选用C5树脂还是氢化C5树脂作为增粘树脂制备的EVA热熔胶,其硬度都随增塑剂含量的增加而降低,因为增塑剂可以降低分子间的作用力,增大了热熔胶的塑性行为,从而会导致热熔胶的硬度降低。相比较而言,氢化C5树脂热熔胶的硬度比C5树脂的热熔胶低,热熔胶的弹性好。

2.4 增塑剂对EVA热熔胶熔融指数的影响

图2-3 增塑剂对EVA热熔胶的熔融指数的影响

由图2-3可知,随增塑剂含量的增加,C5树脂和氢化C5树脂作为增粘树脂的热熔胶的熔融指数增加,这是因为增塑剂可以降低分子间作用力,增大聚合物大分子链的流动性,因此随着增塑剂的增加,热熔胶的熔体粘度逐渐降低,熔融指数逐渐增大。与C5树脂比较,选用氢化C5树脂热熔胶的熔融指数都要比选用C5树脂制备的热熔胶的熔融指数高,热熔胶的熔体粘度低。

2.5 增塑剂对EVA热熔胶环球软化点的影响

图2-4 增塑剂对EVA热熔胶的环球软化点的影响

由图2-4可知,无论选用C5树脂还是氢化C5树脂作为增粘树脂制备的热熔胶,其环球软化点都随着增塑剂含量的增加而呈线性降低,这是因为增塑剂的含量增加导致分子之间的分子间作用力变小,进一步会增大聚合物的塑化行为,导致EVA热熔胶的环球软化点降低。而选用C5树脂的热熔胶均要比选用氢化C5树脂的热熔胶的环球软化点要高。

3 结论

(1)用C5树脂和氢化C5树脂时,EVA热熔胶的综合性能好与其它增粘树脂;

(2)随着增塑剂在C5树脂和氢化C5树脂含量的增加,EVA热熔胶在拉伸剪切强度、硬度以及环球软化点降低,而熔融指数增加。氢化C5树脂热熔胶的环球软化点低于C5树脂热熔胶,熔融指数高于C5树脂热熔胶。

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Study on Effect of Hydrogenated C5Resin on Properties of EVA Hot Melt Adhesives

,,,

(Shenyang University of Chemical Technology, Liaoning Shenyang 110142, China)

EVA hot melt adhesive was prepared with EVA, tackifying resin, inorganic filler, paraffin wax and antioxidant as raw materials. The effect of tackifying resin type and plasticizer on softening point, hardness, tensile shear strength and melt index of EVA hot melt adhesive was studied. The results show that the comprehensive performance of EVA hot melt adhesive with C5resin and the hydrogenated C5resin are better than that with other tackifying resin. With the increase of plasticizer in C5resin and hydrogenated C5resin, the tensile shear strength, hardness and the softening point of EVA hot melt adhesive decrease, and the melt index increases.

EVA hot melt adhesive; C5resin; hydrogenated C5resin

2016-11-19

陈长军(1990-),男,硕士研究生,河南省周口市人,2017年毕业于沈阳化工大学高分子材料与工程专业,研究方向:聚氨酯和胶黏剂的合成。

陆波(1963-),男,副教授,主要从事粘合剂的合成和塑料改性。

TQ 323.8

A

1004-0935(2017)01-0027-03

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