一种低剥离强度可反复贴用热熔胶及其制备方法与流程
本技术涉及热熔胶,更具体地说,它涉及一种低剥离强度可反复贴用热熔胶及其制备方法。
背景技术:
1、热熔压敏胶是一类无溶剂、100%固含量的环保型胶粘剂,常温下具有压敏粘性,加热熔融即可涂布,冷却即固化。因其高效的生产工艺和优异的基础性能,已广泛应用于医疗胶带、自粘绷带、可移除标签、电子保护膜、重复使用粘扣/粘毛器等场景。
2、医用场景或长期重复使用等场景,对热熔压敏胶有明确的三重要求:第一是低剥离力,需确保撕除时无痛感、不损伤皮肤角质层、无残胶,使用时手感温和;第二是反复粘贴性,多次剥离-重贴后,粘性不快速衰减、不脱胶、不转移用;第三是生物相容性,须符合iso10993法规规定,无细胞毒性、无皮肤刺激性和无致敏性。
3、一般可通过提高增塑剂用量来获得低粘热熔胶,从而满足热熔压敏胶反复粘贴性的功能要求。但是,增塑剂的小分子会不断向粘接界面迁移,形成弱边界层。这导致热熔胶首次粘贴尚可,但反复粘贴时,残留在基材表面的增塑剂会严重削弱二次粘接力,造成粘性急剧衰减,所以常规的可移型热熔压敏胶难以实现持久反复粘贴。
技术实现思路
1、为了提高热熔压敏胶的反复粘贴性能,本技术提供一种低剥离强度可反复贴用热熔胶及其制备方法。
2、第一方面,本技术提供一种低剥离强度可反复贴用热熔胶,采用如下的技术方案:
3、一种低剥离强度可反复贴用热熔胶,包括如下重量份数的组分:
4、增粘热塑性共聚物 26~28份;
5、增粘树脂 49~51份;
6、增塑剂 2~4份;
7、纳米填料 0.5~0.8份;
8、矿物油 10~20份;
9、抗氧化剂 0.1~0.5份;
10、所述低剥离强度可反复贴用热熔胶,粘度为700~1620cps,环形初粘为10.74~16.22 n/25mm,180℃剥离力在6.21~8.36n/25mm;
11、所述纳米填料为为纳米碳酸钙或纳米二氧化硅的一种或两种。
12、通过采用上述技术方案,按上述重量份数将增粘热塑性共聚物、增粘树脂、增塑剂和纳米填料复配。一方面,增粘热塑性共聚物和增粘树脂作为主体树脂构建弹性网络,制成的热熔胶具有一定的内聚力和剥离力。然后通过掺入适量的增塑剂,使其小分子充分渗入构建的弹性网络之间,有效削弱分子间作用力、降低粘度,同时显著改善热熔胶对被粘表面的湿润性,从而获得优异的环形初粘。
13、另一方面,采用少量的纳米碳酸钙或纳米二氧化硅作为填料,可使得热熔胶涂布后在胶层界面形成微观粗糙结构,增大有效接触面积辅助湿润,填料粒子又能阻碍分子链滑移、增强内聚力。
14、因此,通过控制增粘热塑性共聚物、增粘树脂、增塑剂和纳米填料的用量,制成的低剥离强度可反复贴用热熔胶,粘度为800~2000cps,环形初粘为11.89~16.22 n/25mm,180℃剥离力在6.74~8.36n/25mm,可重复粘贴3~4次,从皮肤上撕下来不痛也不会出现残胶,广泛适用于医疗胶带、自粘绷带、可移除标签、电子保护膜、重复使用粘扣/粘毛器等场景。
15、优选的,所述增粘热塑性共聚物包括苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
16、优选的,所述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物由苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物jh-8152和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物jh-8151按重量比(3~8):(5~11)混合组成。
17、优选的,所述增粘热塑性共聚物由苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物jh-8152和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物jh-8151和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物kraton g 1726 v按重量比(3~8):(5~11):(8~11)混合组成。
18、上述牌号的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(sis)侧链的异戊二烯嵌段带甲基侧基,赋予体系更低的模量和更佳的初粘响应,而苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(sbs)的丁二烯嵌段提供更高的内聚强度和抗蠕变性。
19、通过采用上述技术方案,按上述比例混合得到的增粘热塑性共聚物,可使得热熔胶在受热熔融时,既有足够低的粘度来充分浸润被粘表面,又在冷却后形成一定强度的物理交联网络,有利于获得兼具低剥离力和一定环形初粘的热熔胶,实现多次重复粘贴。
20、优选的,所述增粘树脂为松香树脂、氢化松香树脂、c5石油树脂、c9石油树脂、c5/c9共聚树脂中的一种或多种。
21、优选的,所述的增粘热塑性共聚物由c5石油树脂和c9石油树脂按重量比(35~45):(10~15)混合组成。
22、通过采用上述技术方案,将c5石油树脂和c9石油树脂按上述比例复配,这使热熔胶体系整体极性偏高,对基材的分子间作用力较低,可有效控制对基材的界面粘附力。同时,加入高含量c9石油树脂,可赋予胶层高刚性和低柔性,剥离时应力集中在剥离点,能量不易分散。这促使破坏快速沿界面连续发生,胶层不产生内聚破坏或明显形变,剥离过程干净利落,不易出现残胶或胶层转移。由此,制成的热熔胶,剥离所需力小、强度值低,有利于实现界面干净的低剥离性效果。
23、优选的,所述增塑剂为医用白油和/或聚异丁烯。
24、通过采用上述技术方案,采用医用白油作为小分子增塑剂,能有效渗入弹性体链段之间,这削弱了分子间作用力,可获得低内聚力和剥离强度的热熔胶。同时,还可改善热熔胶的表面湿润性,使其贴合瞬间能获得良好的轻压粘附。
25、聚异丁烯是聚合物型增塑剂,与弹性体相容性极佳,它能赋予胶层柔韧且持久的粘性,这使胶层在剥离时保持完整,不碎裂、不残留。
26、因此,将医用白油和聚异丁烯单独或配合使用,可以平衡热熔胶的剥离力和强度,使得热熔胶在反复粘贴时粘性保持稳定,撕掉后基材依然干净无残胶。
27、优选的,所述矿物油为环烷油或白矿油。
28、通过采用上述技术方案,环烷油以环烷烃为主要成分,与弹性体橡胶相相容性极好,能深入渗入分子链之间,有效削弱分子间作用力,将胶层内聚强度调控至较低范围。白矿油以直链烷烃为主,增塑效率高,可进一步降低胶层模量,使胶体更为柔顺。两者单独或配合使用,都能显著改善对被粘表面的湿润性,贴合时快速建立界面接触,获得轻盈的初始粘附。胶层在剥离时应力集中于界面,破坏干净连续,不产生内聚断裂或残胶,剥离力小而平稳。同时胶层自身弹性回复好,反复贴合后粘性保持稳定,移除始终无残留。由此,实现剥离轻便、界面干净且可多次重复粘贴的使用效果。
29、优选的,所述抗氧剂为位阻酚类抗氧剂。
30、第二方面,本技术提供一种低剥离强度可反复贴用热熔胶的制备方法,采用如下的技术方案:
31、一种低剥离强度可反复贴用热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
32、s1:将矿物油、40~45wt%增粘树脂、抗氧剂混合,在140~145℃搅拌混合40~60min,得到熔化的增粘树脂;
33、s2:先将增粘热塑性共聚物加入熔化的增粘树脂中,在15~20r/min、压力为-0.8~1mpa进行抽气80~100min,再加入剩余增粘树脂,在140~145℃、转速为60~80r/min、压力为-1.0~-0.9mpa进行抽气30~40min,得到融化的混合物;
34、s3:将增塑剂和纳米填料加入熔化的混合物中,在转速为15~20r/min、压力为-0.8~1mpa进行抽气20~30min,自然冷却至室温,得到低剥离强度可反复贴用热熔胶。
35、通过采用上述技术方案,工艺采用分步控温与负压低转速混合的方式,使得矿物油与部分树脂先预分散降粘,橡胶在负压下充分溶胀、均匀吸收油分并脱除气泡,剩余树脂和填料随后加入,避免强剪切破坏。因此,本技术的工艺更好的保留了共聚物的弹性网络,使胶层内聚适中。
36、同时,通过负压脱泡令胶面光滑致密,剥离时破坏沿界面干净发生,力小且无残胶。弹性网络的良好回弹使胶面在反复粘贴中不易变形、粘性保持稳定,从而实现剥离轻便、可多次可靠重贴的效果。
37、综上所述,本技术具有以下有益效果:
38、1、通过控制增粘热塑性共聚物、增粘树脂、增塑剂和纳米填料的重量份数,使得热熔胶具有一定的内聚力、初粘力和表面湿润性,并且通过小分子增塑剂渗入热熔胶的分子链中,这削弱了分子间作用力,使得热熔胶内聚力被控制在较低水平,所以热熔胶兼具贴合时的良好粘附、剥离时的轻便干净,以及反复使用后的粘性稳定,最终实现低剥离强度且可多次可靠重贴的实用效果;
39、2、本技术中优选采用c9石油树脂为主体增粘树脂,配以少量c5石油树脂,c9石油树脂可提供刚性内聚,c5石油树脂可改善湿润与初粘,二者按一定比例比例调配,可调控热熔胶的力学平衡,由此获得剥离轻便、内聚适度、综合性能更优且可反复粘贴的热熔胶;
40、3、本技术的方法,通过该分步控温和负压低转速,先预混矿物油与树脂进行降粘,橡胶负压下溶胀脱泡,再温和混入剩余物料,避免剪切破坏,有效保留了弹性网络,脱尽气泡挥发物,使得热熔胶的胶层光滑致密,内聚适中,剥离时破坏沿界面干净发生,力小无残胶,胶层回弹良好,实现低剥离强度与可反复粘贴。
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