游少军
一、SBS胶粘剂组份
SBS胶粘剂是由SBS、SIS增粘树脂、溶剂、增塑剂、防老剂、填料等助剂经溶解混配、熔融配合、接技共聚、极性化处理等工序制成,SBS胶粘剂具有非硫化交联下初始粘结效果好、耐低温性能优越等特点。
二、SBS胶粘剂类别
三、溶剂型SBS胶粘剂的配方结构
1、主体部份:SBS线、星型混合为主,占总体的10-15%。
2、增粘树脂体系:C5、C9石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂及松香等混合体组成,占总体的20-30%。
3、溶剂体系:多以C6-C8脂肪烃类溶剂为主,配以其它良性溶剂,如:醋酸乙酯、环己烷为铺助,占总体的60-70%。
4、助剂:抗氧化剂、增塑剂等。
5、填料:SiO2、CaCO3及少量颜填料。
四、溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法
1、粘度低
原因:未能正确选择SBS的类型;
线、星SBS种类配合性差;
S/B比值的选择。
影响:施工性能受限制
解决方法:
表一:不同类型SBS对胶粘剂粘度影响
类型 项目 | 线型 | 星型 |
分子量(万) 溶液粘度(Pa.S) | 8-12 11 | 25-30 19 |
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表二:S/B比值对粘度影响
S/B | 熔融粘度(CP) | 溶液粘度(CP) |
40/60 30/70 20/80 | 6500 56500 136500 | 18.5 39.0 265.0 |
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综上所述:
SBS主要有星型和线型两种分子构型,星型分子量较大,通常在15-30万范围内,溶解后粘度大;线型SBS分子量小,一般在8-12万范围内,溶解后粘度低,SBS分子量大小及其分布对粘度、粘接强度都有一定影响,分子量小、分子的活动能力强、胶液对被粘材料的润湿力强;但分子量太低又会使SBS缺乏足够的内聚强度,而降低粘接强度。因此,在制备粘合剂时,根据需要可选择线型或星型SBS,且分子量适中,S/B值合适的SBS的基料。这样才能避免高固含低粘度且成本过高,性能不好的产品。 2、透明度差、挥发不均匀、初粘强度及抗冻性能差。
原因:溶剂选择及体系配合性不正确。
影响:①外观差、没有卖相
②施工操作不便
③冬季容易冻结
解决方法:
热塑性弹性体SBS是嵌段共聚物,微观上为两相分离结构,分子中同时具有溶解度参数δ为8.4的聚丁二烯链段和溶解度参数为9.1的聚苯乙烯链段,在选择溶剂时,要充分考虑这个因素,不同的溶剂具有不同性能,对胶粘剂性能有较大影响,一般而言,粘合剂所用溶剂极性的大小,不但影响主体材料与被粘物的结合,也是与主体材料互溶性好坏的标志。因此选择溶剂首先要注意溶剂的极性,一般应选择与主体材料极性相同或相近的低粘度液体为溶剂。如果溶剂的极性小于主体材料的极性,则溶剂会先于主体材料分布于被粘材料表面,从而阻止主体材料与被粘材料的结合。 选择溶剂时可参照溶剂和溶质的溶度参数δ,一般溶剂与溶质的溶度参数越接近,相容性越好,SBS易溶于溶解度参数为7.6-9.8的各种溶剂中,常见溶剂的溶解度参数如表三。
表三:SBS的常用溶剂、良溶剂的溶解度参数(卡/厘米3)1/2表
易溶溶剂 | 溶解度参数 | 难溶溶剂 | 溶解度参数 |
环己烷 甲苯 二甲苯 甲乙酮 醋酸乙酯 二氯甲烷古马隆树脂 1.2—二氯乙烷 三氯乙烯 四氢呋喃 | 8.2 9.1 8.5 9.2 9.1 9.7 9.8 9.3 9.5 | 正己烷 橡胶溶剂油 醇类 丙酮 | 7.3 7.4 7.2 10.0 |
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在实际生产中,根据实际需要,一般选择混合溶剂体系,混合溶剂的溶解度参数可根据混合溶剂中各组分的溶解度参数按下式计算:
δm=δ1φ1+δ2φ2+δ3φ3
式中:δm—混合溶剂的溶解度参数。
δ1 δ2 δ2—各组份的溶解度参数。
φ1 φ2 φ3—各组份的体积百分数。
采用混合溶剂体系具有以下一些优点,即通过合理选配溶剂,增加溶解力,调整粘合剂干燥速度,降低胶液毒性,防止低温凝胶,降低胶液成本,重要的是良溶剂与非良溶剂的合理配合,增加适当的粘性保持时间,且保证贮存稳定性。