一种耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及热熔胶技术领域，更具体地，涉及一种耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.铝塑复合板是国内外自20世纪80年代以来人们致力研究的新型化学建材,与单一的金属板和塑料板相比，它具有优异的力学性能、耐腐蚀性能、卫生性能、隔热保温性能及易于安装等，成为镀锌管、铜管、塑料管的革新换代产品，因而发展十分迅速。热熔胶的作用是将内塑板分别与上下两层铝箔/片板粘接起来，使铝塑复合板的综合性能优势能充分发挥出来。
3.现有铝塑板热熔胶的粘接性还相对较低，例如现有技术中，常采用马来酸酐接枝聚乙烯作为铝塑板热熔胶的粘接剂，但其剥离强度仅为15～20n/cm，这种强度能满足一般的国内市场应用需求。但在国外铝塑板市场，往往希望热熔胶的剥离强度越高越好，通常要求180
°
剥离强度在30n/cm以上，有时甚至要求在40n/cm以上。另一方面，现有的铝塑板热熔胶也不能适用于复杂的环境(例如是高温高湿环境、冷热水等使用环境等)，这是因为在高温高湿环境中或冷热水等使用环境中，热熔胶耐水煮效果差，在经过冷热水浸湿后，热熔胶的粘结力急剧降低，导致耐用性差，甚至是失效，限制了铝塑板热熔胶的应用。
4.因此，开发一种具有更高粘接性能和更好的耐水煮性能的热熔胶是具有市场价值的。


技术实现要素：

5.本发明为克服上述铝塑板粘接性能不足，不耐水煮的缺陷，提供一种耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物。
6.本发明的目的在于提供所述耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物的制备方法。
7.本发明的目的在于提供所述耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物的应用。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
9.一种耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物，包括如下按重量份计算的组分：
[0010][0011][0012]
所述粘接剂为马来酸酐接枝聚乙烯和eva的混合物。
[0013]
本发明以马来酸酐接枝聚乙烯与eva混合物的复配物作为粘接剂，能使热熔胶组合物极性得到提高，另外粘接剂与ldpe基体相容性好，从而使热熔胶组合物获得优异的粘
接性；聚乙烯醇与poe弹性体复配使用，使得热熔胶组合物的耐水煮能力进一步提高。因此，热熔胶组合物不仅有着优异的粘接性能(剥离强度高)，且防水渗透好和耐水煮。
[0014]
本发明中马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率并没有要求。一般的马来酸酐接枝聚乙烯接枝率在0.5～1％范围。本发明可以选择这一范围内的马来酸酐接枝聚乙烯均有类似的效果。所述马来酸酐接枝聚乙烯可以是购买获得，或者参考现有技术的方法自制。马来酸酐接枝聚乙烯的制备方法已经十分普遍，调节马来酸酐的添加量或工艺，可以得到不同接枝率的马来酸酐接枝聚乙烯。优选地，本发明中，采用如下方法制备需要的马来酸酐接枝聚乙烯：按照低密度聚乙烯(ldpe)100份，dcp引发剂(过氧化二异丙苯)0.3份，马来酸酐(mah)2～5份，称取各原料，将各类原料用高混机混合均匀，将混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到lldpe接枝马来酸酐。
[0015]
更优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.6～0.75％。
[0016]
马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率一般通过红外光谱法测定。具体方法如下：
[0017]
ft-ir测定接枝率
[0018]
a.在通风橱中，取数十粒接枝物放入50ml烧杯，加入25ml二甲苯在电炉上加热至微沸，用玻璃棒搅拌，使接枝物溶解。
[0019]
b.将溶液趁热倒入丙酮中，聚合物析出沉淀，过滤得到，将沉淀物包入滤纸包中，放入索氏抽提器中用丙酮作为溶剂进行回流萃取，去除接枝物中残留的未反应单体和可能的马来酸酐均聚物，回流萃取时间至少8小时
[0020]
c.将抽提物烘干，平板压机加热到180℃，压厚度为100m膜片，使用红外光谱仪测得谱图
[0021]
d.从谱图找出1790cm-1
(mah的羰基峰),2040cm-1
(聚乙烯亚甲基峰)处的峰，计算吸光比r。
[0022]
r＝lg(x1/x2)/lg(y1/y2)
[0023]
x1/x2为马来酸酐特征吸收峰基部与顶部的透射比；
[0024]
y1/y2为聚乙烯特征吸收峰基部与顶部的透射比。
[0025]
吸光比r：表示马来酸酐接枝率
[0026]
优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯与所述eva的质量比为1：(0.2～3)。
[0027]
优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯与所述eva的质量比为1：(0.5～2)。
[0028]
更优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯为马来酸酐接枝ldpe(低密度聚乙烯)。当选用马来酸酐接枝ldpe时，得到的热溶胶组合物的硬度更合适。
[0029]
优选地，所述poe弹性体为乙烯-辛烯共聚物和/或乙烯-丁烯共聚物。
[0030]
乙烯-辛烯本身的长支链与非晶的特点，使得其对防水渗透有更好的效果，因此，优选地，所述poe弹性体为乙烯-辛烯共聚物。
[0031]
本发明中，所述低密度聚乙烯是挤出级别常用的低密度聚乙烯，使其满足挤出加工的需求。一般地，所述低密度聚乙烯在190℃，2.16kg下测的熔融指数为1～3g/10min。
[0032]
本技术中，熔融指数依据gb/t3682-2000标准进行测定。当选用的马来酸酐接枝聚乙烯为马来酸酐接枝ldpe时，接枝的ldpe的熔融指数不必与作为基体树脂的低密度聚乙烯的熔融指数相同。
[0033]
优选地，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和/或受阻酚类抗氧剂。
[0034]
所述耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0035]
s1.将粘接剂、低密度聚乙烯、poe弹性体、聚乙烯醇和抗氧剂混合均匀，得到预混物；
[0036]
s2.将步骤s1中的预混物挤出、造粒，得到耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物。
[0037]
优选地，所述挤出的加工温度为160～180℃。
[0038]
所述耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物在塑料复合管、铝塑复合板中的应用。
[0039]
一种铝塑复合板，包括内塑板和铝箔，由含有所述耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物将内塑板和铝箔粘接。所述铝塑复合板剥离强度高，防水渗透性能好，耐水煮。
[0040]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0041]
本发明的热熔胶组合物以马来酸酐接枝聚乙烯与eva混合物作为粘结剂，能使热熔胶组合物极性得到提高，另外粘接剂与ldpe基体相容性好，从而使热熔胶组合物获得优异的粘接性；聚乙烯醇与poe弹性体复配使用，使得热熔胶组合物的耐水煮能力进一步提高。因此，所述热熔胶不仅有着优异的粘接性能(剥离强度高)，且防水渗透好和耐水煮，本发明所述热熔胶180
°
剥离强度达到40n/cm，80℃水浸泡24小时后，180
°
剥离强度仍达到30n/cm以上，水煮剥离强度损耗小于30％。本发明所述热熔胶可以用于制备铝塑板或者塑料复合管中，尤其适用于对粘接性能和耐水煮性能要求高的出口产品。
具体实施方式
[0042]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0043]
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
[0044]
以下实施例及对比例中采用的原料如下：
[0045]
低密度聚乙烯：中海壳牌，ldpe 2420h。依据gb/t3682-2000标准进行测定，这种低密度聚乙烯在190℃，2.16kg下测的熔融指数为2g/10min。
[0046]
实施例中，所用粘接剂的eva为美国陶氏eva00328，马来酸酐接枝ldpe-1#为自制，接枝率为0.7％，ldpe采用上述牌号。
[0047]
马来酸酐接枝ldpe-2#为自制，接枝率为0.9％，ldpe采用上述牌号。
[0048]
马来酸酐接枝ldpe-3#为自制，接枝率为0.5％，ldpe采用上述牌号。
[0049]
粘接剂a1：马来酸酐接枝ldpe-1#与所述eva的质量比为1：1；
[0050]
粘接剂b1：马来酸酐接枝ldpe-1#与所述eva的质量比为1：0.5；
[0051]
粘接剂c1：马来酸酐接枝ldpe-1#与所述eva的质量比为1：2；
[0052]
粘接剂d1：马来酸酐接枝ldpe-1#与所述eva的质量比为1：3；
[0053]
粘接剂e1：马来酸酐接枝ldpe-1#与所述eva的质量比为1：0.2；
[0054]
粘接剂d2：马来酸酐接枝ldpe-2#与所述eva的质量比为1：3；
[0055]
粘接剂d3：马来酸酐接枝ldpe-2#与所述eva的质量比为1：0.2；
[0056]
粘接剂e2：马来酸酐接枝ldpe-3#与所述eva的质量比为1：3；
[0057]
粘接剂e3：马来酸酐接枝ldpe-3#与所述eva的质量比为1：0.2；
[0058]
poe弹性体a：乙烯-辛烯共聚物，美国陶氏poe 8440；
[0059]
poe弹性体b：乙烯-丁烯共聚物，美国陶氏poe 7447；
[0060]
聚乙烯醇：pva y0001550默克；
[0061]
dcp:bc-ff,购自阿克苏诺贝尔。
[0062]
马来酸酐(mah)：a1018，购自宝利龙。
[0063]
抗氧剂：rianox 1010，rianox 168市售；实施例中用到的抗氧剂为这两种抗氧剂质量比1：1的混合物。
[0064]
所述实施例和对比例的热熔胶组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0065]
s1.将粘接剂、低密度聚乙烯、poe弹性体、聚乙烯醇和抗氧剂混合均匀，得到预混物；
[0066]
s2.将步骤s1中的预混物通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物。所述挤出的加工温度为160～180℃。
[0067]
实施例1～5
[0068]
实施例1～5提供一系列耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物，具体组分含量见表1。
[0069]
表1实施例1～5的组分含量(份)
[0070] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5低密度聚乙烯5050505050粘结剂a115————粘结剂b1—15———粘结剂c1——15——粘结剂d1———15—粘结剂e1————15poe弹性体a1515151515聚乙烯醇1515151515抗氧剂1.51.51.51.51.5
[0071]
实施例6～9
[0072]
实施例6～9提供一系列耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物，具体组分含量见表2。
[0073]
表2实施例6～9的组分含量(份)
[0074] 实施例6实施例7实施例8实施例9低密度聚乙烯50505050粘结剂d215———粘结剂d3—15——粘结剂e2——15—粘结剂e3———15poe弹性体a15151515聚乙烯醇15151515抗氧剂1.51.51.51.5
[0075]
实施例10～16和对比例1～3
[0076]
实施例10～16和对比例1～3提供一系列耐水煮铝塑板聚乙烯热熔胶组合物，具体组分含量见表3。
[0077]
表3实施例10～16和对比例1～3的组分含量(份)
[0078][0079][0080]
性能测试
[0081]
制样：将铝片置于上下两块钢板上，钢板中间以20*20*3mm大小的模框压住铝片，将物料均匀撒在模框中，完全覆盖铝片，然后在无压力的情况下以压膜机对钢板、铝片整体进行180℃，5min的加热，并冷却至室温，将物料铝片取下，裁成1cm宽的样条，准备测试。
[0082]
检测：对实施例及对照例的专用料按照如下方法进行测试：
[0083]
(1)180
°
剥离强度按照gb/t 2790-1995进行测试。
[0084]
水煮实验：将制好的样条放置于80℃恒温水浴锅中24h，取出冷却后测试180
°
剥离强度。
[0085]
水煮剥离强度损耗＝(剥离强度-水煮后剥离强度)/剥离强度详细测试结果见表4。
[0086]
表4实施例1～16和对比例1～3的数据
[0087][0088][0089]
从实施例1～16可以看出，本发明所述热熔胶组合物具有好的粘接性能，180
°
剥离强度均大于40n/cm，部分优选实施例在50n/cm以上，同时其水煮后的180
°
剥离强度仍然在30n/cm以上，水煮剥离强度损耗小于30％。从对比例1可以看出，只加入poe弹性体，不加入粘接剂，粘接性能不高。从对比例2可以看出，只加入粘接剂，而不加入poe弹性体，虽然粘接性能有所提高，但粘接性能仍不能满足出口产品要求。从对比例3可以看出，如果不加入聚乙烯醇，产品的粘接性能不足，并且水煮后剥离强度下降显著，不具备良好的耐水煮性能。
[0090]
从实施例1与实施例10对比可以看出，选择乙烯-辛烯共聚物作为poe弹性体，所得的热熔胶组合物具有更佳的粘接性能和耐水煮性能。
[0091]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可
以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。