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SBS膠粘劑配方分析
一.前言
SBS為苯乙烯-丁二烯- 苯乙烯三嵌段熱塑性彈性體的簡稱，習慣上又稱熱塑性丁苯橡膠，屬于苯乙烯類嵌段共聚物（SBC）中的一種;因其特殊的兩相分離結構，而表現出了獨特的性能，兼具橡膠和塑料的雙重特性，即室溫下顯彈性，高溫時呈塑性。勿需硫化（交聯）便有硫化橡膠的性能，拉伸強度可達30MPa，斷裂伸長率大于800%；不用塑煉卻有熱塑性塑料的性能，溶劑可溶解，高溫能熔融;SBS與很多聚合物或齊聚物相容性好；溶液黏度低，熔體黏度也低；又可用很多方法進行改性；能夠粘接多種材料，尤其是對未經處理的聚乙(丙)烯也有一定的粘接力。因此，非常適宜制造溶劑型或無溶劑型膠粘劑和密封劑，且能制得環境友好型膠粘劑，順應時代發展潮流，符合膠粘劑的發展方向.
自1982 年國內將SBS 膠粘劑投放市場以來，其發展很快，迄今已有裝飾膠、快速強力膠、環保型萬能膠、復膜膠、噴膠、接枝膠、溶劑型壓敏膠、SBS熱熔膠、熱熔壓敏膠、操作阻燃膠、密封膠等很多品種;禾川化學專業從事SBS膠粘劑配方分析、成分分析、配方檢測、成分檢測，禾川化學是SBS膠粘劑企業產品技術革新的風向標；禾川化學通過多年沉積,運用精細化工的復配技術, 做了小試和應用試驗, 研制了一種新型SBS膠粘劑配方技術;該膠粘劑既有聚苯乙烯的溶解性和熱塑性，又有順丁橡膠的柔韌性和回彈性，兼具熱塑性和硫化橡膠的雙重特性；該膠粘劑具有強度高、韌性好、固化快和耐低溫等優點，用途日益增加，是一類綠色環保型膠粘劑，具有廣闊發展前景的膠粘劑.
二.SBS膠粘劑
2.1SBS膠粘劑常見組分
SBS膠粘劑是由SBS、增粘樹脂、溶劑、增塑劑、防老劑、單體、引發劑、終止劑、填料、其它助劑組成.
2.1.1主體材料SBS
SBS膠粘劑是苯乙烯與丁二烯通過陰離子聚合而得的三嵌段共聚物，根據合成方法不同，SBS有線型結構和星型結構；線型SBS分子量低，溶解性好，黏度小，內聚強度較低；星型SBS又稱輻射型或分枝型SBS，分子量高，內聚強度大，物理交聯密度大，耐熱性和彈性模量比線型SBS高;
由苯乙烯和丁二烯組成SBS熱塑性彈性體，單體比很重要，它對SBS的性能影響很大，苯乙烯含量增大，黏度變小，粘接強度提高，但彈性和耐溶劑性差；當丁二烯含量高時黏度增大，韌性增加，但粘接強度低，耐熱性差；SBS分子量大小對性能也有較大影響，一般分子量高，黏度大；而分子量低，則黏度小.
2.1.2增黏樹脂
SBS彈性體本身并無粘接性，必須配合適當的增黏樹脂，以提高潤濕性、初粘性、內聚力、剝離強度和剪切強度等。由于SBS存在獨特的兩相不相容結構，因此在選擇樹脂時必須考慮在兩相中的相容性。只與聚苯乙烯相容的有芳烴石油樹脂、古馬隆樹脂、高軟化點的萜烯樹脂，可提高膠粘劑的彈性模量和內聚強度，但不產生初粘力和剝離力；只與順丁橡膠相相容的有萜烯樹脂、松香、氫化松香、松香酯、C5石油樹脂，能夠降低膠粘劑的彈性模量和內聚力，賦予初粘力和剝離力；軟化點較低的芳烴石油樹脂可與兩相相容。只有與SBS重兩相都相容的樹脂才有聯合的性能。實際上往往是將不同類型的樹脂混合使用，以獲得令人滿意的效果，加入增黏樹脂會使膠液或熔體黏度降低，增黏樹脂的軟化點不是越高越好，除非有特殊要求，一般以90~100℃為宜.
2.1.3溶劑
溶劑是SBS溶劑型膠粘劑的重要組成部分，不同溶劑影響聚苯一下、順丁橡膠嵌段的形態，直接影響粘接強度；如用聚苯乙烯的良溶劑，順丁橡膠的不良溶劑溶解SBS，則聚苯乙烯的不良溶劑，得到的膠膜柔軟，強度不高，伸長率較大；溶劑的揮發速度對SBS的形態結構有影響，揮發速度慢，聚苯乙烯段形成球狀，揮發速度快，聚苯乙烯段則呈層狀；SBS的良性溶劑有甲苯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙酸乙酯、環己烷、丁酮等，不良溶劑有正己烷、庚烷、石油醚、溶劑汽油、丙酮、異丙醇等。對于溶劑的要求是溶解性好，揮發速度適當，毒性小，單一溶劑難以滿足綜合要求，一般采用良性溶劑和不良溶劑組成的二元或多元混合溶劑;混合溶劑中的不良溶劑揮發速度要快于良溶劑，否則膠膜表面粗糙，粘接強度降低.
2.1.4增塑劑
增塑劑在以熱塑性橡膠為基料的膠粘劑中能起到的作用；降低硬度和模量，限制牽伸，增加壓敏膠的黏性，改善低溫柔軟性，減少熔融和溶液黏度，降低內聚強度，或者增加可塑性，并顯著降低原材料的成本;增塑劑組分的溶解度參數和它的分子量影響膠粘劑的性能，用于SBS膠粘劑的增塑劑要求在末端嵌段中完全不溶，在中間嵌段中完全可溶，并且成本低，低揮發性、低黏度、低密度和抗降解性.能較好地滿足上訴要求的增塑劑是烴類油，其平均溶解度參數低于中間嵌段，但也不能低太多.
工業油通常是芳香烴、環烷烴和石蠟烴等各類分子的混合物。當它們加到熱塑性橡膠中時，芳族部分和末端嵌段集結在一起。所用油中哪怕是含有2~3%芳香烴，也會導致室溫和高溫粘接強度降低.
2.1.5抗氧劑
由于SBS分子中含有雙鍵，加上一些增黏樹脂的雙鍵和羧基易氧化而變色，常在SBS熱熔膠中加入抗氧劑，以保證熱熔膠的各配合成分在混合和使用過程中不分解，不變色?？寡鮿┑姆N類很多，不同抗氧劑對光、熱的抗氧化作用也各不相同。所用的抗氧劑一般為酚類抗氧劑，如抗氧劑1010、264，也可以采用烷基或二烷基二硫代氨基甲酸的金屬鹽和1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羥基酚）苯，將其混合使用效果很好；采用位阻呱啶類和位阻胺類抗氧劑加亞磷酸酯作輔助抗氧劑，其抗老化效果最好.
2.1.6其它成分
在熱塑性橡膠中加入普通橡膠如天然橡膠、丁苯橡膠等，可增加溶液或熔融黏度，降低成本，而內聚強度或其它物性能損失很??；加入適當的乙烯-醋酸乙烯（EVA）聚合物，使膠料變軟，在室溫和低溫下表現出更好的柔軟性；也可以加入熱塑性塑料如聚苯乙烯，它們能在溶液中混溶，以增加硬度和改變其它物理性能，聚乙烯和聚丙烯 也能和SBS在高速混合器中進行混合以提高使用溫度極限，或增加耐溶劑型；極性聚合物能增加金屬和極性表面的粘接。為了增加硬度、模量、耐磨性、密度以及降低成本可以加入陶土、滑石粉等填料；為了降低成本還可以加入石蠟，石蠟還可以作為抗粘連劑，來制備物性穩定劑的三組分膠料.另外，對SBS接枝改性還要有引發劑、功能單體、阻聚劑等。SBS還可以加入表面活性劑、分散劑水溶液而制成乳液膠粘劑.
三.SBS膠粘劑參考配方
3.1SBS膠粘劑參考配方
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成分 |
投料比 |
成分說明 |
|
SBS |
15~18 |
|
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松香 |
25~30 |
|
|
擴散劑 |
0.5~2 |
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|
抗氧劑 |
0.1~0.5 |
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混合溶劑 |
加至100 |
烴類：芳烴=7：3 |
3.2混合單體改性SBS膠粘劑參考配方
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成分 |
投料比 |
成分說明 |
|
SBS |
15~20 |
|
|
馬來酸酐 |
0~1 |
|
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甲基丙烯酸甲酯 |
6~8 |
|
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過氧化苯甲酰 |
0~0.5 |
|
|
對苯二酚 |
0~0.5 |
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松香 |
12~18 |
|
|
混合溶劑 |
加至100 |
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以上參考配方數據都經過技術修改，僅供參考，關于SBS膠粘劑配方更多技術可以咨詢我中心技術支持0512-82190669
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