本發(fā)明屬于高分子材料。更具體地,涉及一種改性聚酯熱熔膠及其制備工藝。
背景技術:
1、聚酯熱熔膠是一種性能優(yōu)良的熱熔膠,具有較高的耐熱性、良好的耐候性、耐水性和彈性。然而,它在加熱熔融時,黏度較大,手工操作困難,通常需要專門的涂布機械進行施工。為了滿足施工簡便和粘結(jié)不同材料的需求,一般都會對其進行改性處理。
2、目前常見的改性方法包括:
3、1、引入反應基團:通過在聚酯分子末端引入反應性基團,如羧基或羥基,與其他活性基團反應,例如多異氰酸酯、酸酐-環(huán)氧樹脂、過氧化物或酚醇樹脂等,以提高高溫粘接性、耐溫、耐水和耐候性;
4、2、聚醚改性:使用中等相對分子質(zhì)量的對(間)苯二甲酸已二醇酯或丁二醇酯進行改性,形成無規(guī)共聚物,增加柔性,降低熔點和熔融粘度,提高粘接強度;
5、3、有機硅改性:通過在改性聚酯中混入有機硅基團,形成互穿網(wǎng)絡,改變鏈狀聚酯樹脂化學結(jié)構,從而改善聚酯的熱性能和粘結(jié)強度;
6、4、生物基聚酯熱熔膠:使用生物基原料如2,5-呋喃二甲酸(fdca)、油脂基氫化二聚酸和生物基1,4-丁二醇等,制備全生物基聚酯熱熔膠,提高環(huán)保性能和降低成本。
7、通過上述方式,能夠使得聚酯熱熔膠對應的性能提升,以適應更廣泛的工業(yè)應用需求。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術問題是:對于常用的聚酯熱熔膠再使用過程中,增加填料,可以提升其諸多性能,但是由于其分散一致性的問題以及與聚酯熱熔膠之間的相容性問題,將導致產(chǎn)品結(jié)晶性無法有效提升,并且熱熔加工黏度較大的難題,本發(fā)明提供了一種改性聚酯熱熔膠及其制備工藝。
2、本發(fā)明的目的是提供一種改性聚酯熱熔膠。
3、本發(fā)明的另一目的是提供一種改性聚酯熱熔膠的制備工藝。
4、本發(fā)明上述目的通過以下技術方案實現(xiàn):
5、一種改性聚酯熱熔膠,包括以下重量份數(shù)的原料:
6、95-100份線性飽和聚酯樹脂
7、40-45份復合填料
8、8-12份增粘樹脂
9、1-3份增塑劑
10、1-3份微晶蠟
11、0.6-0.9份抗氧劑
12、其中,所述復合填料包括:
13、氧化石墨烯、納米球形二氧化硅和納米碳酸鈣晶須;
14、所述納米球形二氧化硅的用量為所述氧化石墨烯質(zhì)量的1.5-1.7倍;
15、所述納米碳酸鈣晶須的用量為所述氧化石墨烯質(zhì)量的0.3-0.4倍。
16、上述技術方案帶來的有益效果如下:
17、對于線性飽和聚酯樹脂構成的熱熔膠體系而言,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),采用層狀的氧化石墨烯、球形的納米二氧化硅,以及纖維狀的納米碳酸鈣晶須進行復配,構成復合填料體系,可以有效改善熱熔膠在使用過程中的結(jié)晶均勻性以及結(jié)晶速率,從而改善材料的力學性能;
18、具體而言,層狀的氧化石墨烯可以提供較大的成核面積,有助于形成更多的晶核,從而提高結(jié)晶速率;并且,氧化石墨烯的邊緣和層間具有含氧官能團,例如,羧基、羥基和環(huán)氧基,該官能團提供了極性,而其共軛區(qū)則提供了非極性,由此,使得氧化石墨烯在聚酯熱熔膠體系中,具有良好的分散性,并且,其極性官能團提供了和納米球形二氧化硅以及納米碳酸鈣晶須的結(jié)合位點,從而協(xié)助了兩者在聚酯熱熔膠體系中的均勻分散;
19、在上述填料均勻分散的前提下,可以使得熱熔膠均勻結(jié)晶,減少內(nèi)應力,從而改善材料的韌性和沖擊強度,而納米球形二氧化硅粒徑相較于氧化石墨烯而言更小,并且其球形結(jié)構使得其可以使得結(jié)晶呈放射狀形成,進一步促進結(jié)晶的均勻性;
20、而纖維狀的納米碳酸鈣晶須可以在聚合物中形成方向性的成河,有助于材料的定向結(jié)晶,從而與層狀、球形結(jié)構的填料,共同構筑三維網(wǎng)絡結(jié)構的均一成核能力提升。
21、進一步的,所述增粘樹脂選自松香樹脂、萜烯樹脂、c5石油樹脂、c6石油樹脂中的任意一種。
22、進一步的,所述增塑劑選自檸檬酸三丁酯、環(huán)氧大豆油、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、甘油三苯甲酸酯或三羥甲基丙烷三苯甲酸酯中的任意一種。
23、進一步的,所述抗氧劑選自抗氧劑bht、抗氧劑801、丁基羥基甲苯、硫代雙(3-甲基-6-叔丁基)苯酚中的任意一種。
24、進一步的,所述氧化石墨烯的d50為120-150nm;所述納米球形二氧化硅的d50為20-30nm,球形度為8.8-9.2;所述納米碳酸鈣晶須的平均直徑為40-45nm,長徑比為10-12。
25、進一步的,所述氧化石墨烯層間嵌入有乳化劑,所述乳化劑選自十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑op-10中的任意一種。
26、上述方案帶來的有益效果:
27、通過在氧化石墨烯的層間進一步嵌入乳化劑,從而拓寬氧化石墨烯的層間距,從而暴露出更多的活性含氧官能團,從而提升對于另外兩種填料的吸附能力,進一步提升整體的分散均勻性;
28、并且,在熱熔膠使用過程中,其較寬的層間距,在熱熔過程中,在乳化劑的作用下,容易發(fā)生層間滑移,從而有效降低熱熔膠在使用過程中的黏度,使得產(chǎn)品加工性能提升,更容易在基材表面鋪展。
29、進一步的,所述改性聚酯熱熔膠中,還包括所述線性飽和聚酯樹脂質(zhì)量8-10%的熱塑性彈性體。
30、進一步的,所述熱塑性彈性體選自tpu樹脂、tpee樹脂、sbs樹脂、sis樹脂、sebs樹脂、seps樹脂、tpo樹脂、tpae樹脂中的任意一種。
31、上述方案帶來的有益效果:
32、通過在聚酯熱熔膠體系中,進一步引入熱塑性彈性體,一方面,其可以一定程度上降低體系熱熔后的黏度,提高產(chǎn)品的加工性能;另一方面,由于極性的填料的引入,使得熱熔膠體系在實際使用過程中,可能會吸濕,從而導致水分不斷對熱熔膠體系造成影響,從而降低產(chǎn)品的耐水能力,而熱塑性彈性體的引入,可以在水分進入體系后,發(fā)生膨脹,從而使得體系表面孔隙關閉,減少水分向內(nèi)進一步擴散的可能,由此,提升了產(chǎn)品的耐水能力。
33、一種改性聚酯熱熔膠的制備工藝,具體制備步驟包括:
34、按照原料組成稱量各組分;
35、在氮氣氣氛中,先將線性飽和聚酯樹脂和抗氧劑混合加熱熔融,然后再加入增粘樹脂和復合填料,剪切混合均勻后,再加入增塑劑和微晶蠟,攪拌混合均勻,出料,冷卻,即得改性聚酯熱熔膠。
1.一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,包括以下重量份數(shù)的原料:
2.根據(jù)權利要求1所述的一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,所述增粘樹脂選自松香樹脂、萜烯樹脂、c5石油樹脂、c6石油樹脂中的任意一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,所述增塑劑選自檸檬酸三丁酯、環(huán)氧大豆油、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、甘油三苯甲酸酯或三羥甲基丙烷三苯甲酸酯中的任意一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,所述抗氧劑選自抗氧劑bht、抗氧劑801、丁基羥基甲苯、硫代雙(3-甲基-6-叔丁基)苯酚中的任意一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,所述氧化石墨烯的d50為120-150nm;所述納米球形二氧化硅的d50為20-30nm,球形度為8.8-9.2;所述納米碳酸鈣晶須的平均直徑為40-45nm,長徑比為10-12。
6.根據(jù)權利要求1或5任一項所述的一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,所述氧化石墨烯層間嵌入有乳化劑,所述乳化劑選自十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑op-10中的任意一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,所述改性聚酯熱熔膠中,還包括所述線性飽和聚酯樹脂質(zhì)量8-10%的熱塑性彈性體。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種改性聚酯熱熔膠,其特征在于,所述熱塑性彈性體選自tpu樹脂、tpee樹脂、sbs樹脂、sis樹脂、sebs樹脂、seps樹脂、tpo樹脂、tpae樹脂中的任意一種。
9.一種如權利要求1-8任一項所述的改性聚酯熱熔膠的制備工藝,其特征在于,具體制備步驟包括: