本發(fā)明涉及熱熔膠,具體是一種高粘結(jié)性能的eva熱熔膠及其制備工藝。
背景技術(shù):
1、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)熱熔膠作為一種重要的粘結(jié)材料,廣泛應(yīng)用于包裝、鞋材、汽車、電子等多個(gè)領(lǐng)域。它具有無(wú)溶劑、環(huán)保、安全以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。然而,隨著工業(yè)應(yīng)用的不斷升級(jí),傳統(tǒng)的eva熱熔膠在某些特定領(lǐng)域的應(yīng)用性能已經(jīng)無(wú)法滿足高標(biāo)準(zhǔn)的需求。尤其在粘結(jié)性能和阻燃性能方面,傳統(tǒng)eva熱熔膠的表現(xiàn)存在一定的局限性。
2、剝離強(qiáng)度是衡量熱熔膠粘結(jié)性能的重要指標(biāo)之一,尤其在需要高可靠性和耐久性粘接的應(yīng)用場(chǎng)景中,高剝離強(qiáng)度直接影響材料的使用壽命和穩(wěn)定性。因此,在一些高性能要求的場(chǎng)合,如電子元器件封裝、建筑材料和高端包裝領(lǐng)域,eva熱熔膠不僅需要具備優(yōu)異的初始粘結(jié)力,還應(yīng)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中保持較高的剝離強(qiáng)度。
3、此外,隨著對(duì)安全和環(huán)保的要求不斷提升,eva熱熔膠的阻燃性能也成為關(guān)注的重點(diǎn)之一。在某些易燃環(huán)境或?qū)Π踩砸髽O高的場(chǎng)合,如汽車內(nèi)飾、電子元件封裝等,膠粘劑的阻燃性能至關(guān)重要。傳統(tǒng)的eva熱熔膠在遇火時(shí)易燃,火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?,且燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體,這對(duì)使用安全性構(gòu)成了威脅。因此,開(kāi)發(fā)一種既具有高剝離強(qiáng)度粘結(jié)性能,又具備優(yōu)良阻燃性能的eva熱熔膠,成為當(dāng)前膠粘劑領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高粘結(jié)性能的eva熱熔膠及其制備工藝,以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種高粘結(jié)性能的eva熱熔膠的制備工藝:s1:將γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、5wt%四甲基氫氧化銨水溶液加入異丙醇中,室溫下攪拌反應(yīng)6-6.5h,真空脫除水和異丙醇,將反應(yīng)產(chǎn)物加入甲苯中,加熱至90-92℃反應(yīng)4-4.5h,真空脫除甲苯,得到poss-v;
4、進(jìn)一步的,所述poss-v的制備過(guò)程中,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷:5wt%四甲基氫氧化銨水溶液的質(zhì)量比為60.38:15.6;
5、s2:將二硫化鉬加入0.5m正丁基鋰的己烷溶液中,攪拌均勻,加熱至100-101℃反應(yīng)4-4.5h,冷卻,過(guò)濾,無(wú)水己烷洗滌,55℃真空干燥6h,得到lix二硫化鉬;將lix二硫化鉬加入去離子水中,超聲處理至水解,加入七水合硫酸亞鐵,攪拌均勻,超聲處理2-2.5h,加入乙醇,攪拌均勻,調(diào)節(jié)ph至10,使用γ射線照射反應(yīng)液,真空過(guò)濾,收集產(chǎn)物,去離子水洗滌,60℃真空干燥24h,得到二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵;
6、進(jìn)一步的,所述二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵的制備過(guò)程中,lix二硫化鉬:七水合硫酸亞鐵的質(zhì)量比為1:(0.8-1.2)
7、進(jìn)一步的,所述γ射線來(lái)源為鈷源,輻射劑量為30kgy;
8、s3:將二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵加入去離子水中,分散均勻,加熱至85-86℃,加入油酸,氮?dú)夥諊卤財(cái)嚢璺磻?yīng)1-1.5h,過(guò)濾,收集產(chǎn)物,去離子水和無(wú)水乙醇交替洗滌,50℃真空干燥24h,得到表面處理復(fù)合材料;將poss-v加入四氫呋喃中,攪拌均勻,加入表面處理復(fù)合材料、偶氮二異丁腈,加熱至60-62℃反應(yīng)24h,真空過(guò)濾,收集產(chǎn)物,四氫呋喃和無(wú)水乙醇交替洗滌,60℃真空干燥24h,得到復(fù)合填料a;
9、進(jìn)一步的,所述表面處理復(fù)合材料的制備過(guò)程中,二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵:油酸的質(zhì)量比為1:(0.98-1);
10、進(jìn)一步的,所述油酸的加入速率為0.45g/min;
11、進(jìn)一步的,所述復(fù)合填料a的制備過(guò)程中,poss-v:表面處理復(fù)合材料的質(zhì)量比為1:1;
12、s4:將四氧化三鐵顆粒超聲分散在去離子水中,加熱至85-86℃,加入油酸,氮?dú)夥諊卤財(cái)嚢璺磻?yīng)1-1.5h,過(guò)濾,收集產(chǎn)物,去離子水和無(wú)水乙醇交替洗滌,50℃真空干燥24h,得到表面處理四氧化三鐵顆粒;將表面處理四氧化三鐵顆粒超聲分散在4wt%聚乙烯醇的水溶液中,氮?dú)夥諊录尤?/4醋酸乙烯酯單體、乳化劑op-10、十二烷基硫酸鈉,預(yù)乳化處理30-35min,加熱至75-76℃,加入1/5過(guò)硫酸銨,保溫乳化30-35min,加入剩余3/4醋酸乙烯酯單體、1/5過(guò)硫酸銨,保溫乳化30-35min,加入剩余3/5過(guò)硫酸銨、二乙烯基苯,加熱至80-82℃反應(yīng)1-1.5h,磁鐵分離,去離子水和無(wú)水乙醇交替洗滌,50℃真空干燥24h,得到復(fù)合填料b;
13、進(jìn)一步的,所述表面處理四氧化三鐵顆粒的制備過(guò)程中,四氧化三鐵顆粒:油酸的質(zhì)量比為1:(0.98-1);
14、進(jìn)一步的,所述油酸的加入速率為0.45g/min;
15、進(jìn)一步的,所述復(fù)合填料b的制備過(guò)程中,各組分占比按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:表面處理四氧化三鐵顆粒25-30份,醋酸乙烯酯單體184.8-221.8份,乳化劑op-104-5份,十二烷基硫酸鈉2-3份,過(guò)硫酸銨1.2-1.4份,二乙烯基苯9-10份;
16、s5:將復(fù)合填料a、復(fù)合填料b、eva樹(shù)脂加入開(kāi)煉機(jī)中混煉,冷卻出料后置于防沾粘容器中,得到混煉eva樹(shù)脂,加熱熔融混煉eva樹(shù)脂,依次加入松香、石蠟、過(guò)氧化二異丙苯、抗氧化劑、阻燃劑,攪拌均勻,出料,冷卻,成型,得到eva熱熔膠;
17、進(jìn)一步的,所述eva熱熔膠的制備過(guò)程中,各組分占比按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:eva樹(shù)脂100-120份,復(fù)合填料a5-8份,復(fù)合填料b15-20份,松香50-60份,石蠟20-30份,過(guò)氧化二異丙苯2-3份,抗氧化劑2-3份,阻燃劑10-15份。
18、進(jìn)一步的,所述eva樹(shù)脂包括eva共聚物和eva43的組合;其中eva共聚物的熔融指數(shù)為150-200dg/min,va含量為28-30wt%;eva43的熔融指數(shù)為43dg/min,va含量為32wt%;eva共聚物:eva43的質(zhì)量比為(8.8-9.2):(0.8-1.2);
19、進(jìn)一步的,所述抗氧劑包括抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1024、抗氧劑168中任意一種;
20、進(jìn)一步的,所述阻燃劑包括三聚氰胺氰尿酸酯、聚磷酸銨中任意一種。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
22、1、本發(fā)明通過(guò)硫酸亞鐵在γ射線輻照下還原為四氧化三鐵納米顆粒,隨后沉積在二硫化鉬納米片上,制備得到二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵;一方面,利用二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵催化碳化能力和二硫化鉬氧化分解產(chǎn)生的moo3的催化作用,兩者的協(xié)同催化,聯(lián)合阻燃劑形成致密穩(wěn)定的碳層,抑制完全燃燒,提高eva熱熔膠的阻燃性能;另一方面四氧化三鐵的沉積增加了二硫化鉬納米片的表面粗糙度,能夠在eva熱熔膠中充當(dāng)物理交聯(lián)點(diǎn),使分子鏈能夠更好地糾纏,增強(qiáng)粘結(jié)性能。
23、2、本發(fā)明通過(guò)對(duì)二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵進(jìn)一步進(jìn)行油酸改性,將自制的poss-v通過(guò)偶氮二異丁腈的作用,接枝在二硫化鉬負(fù)載四氧化三鐵表面,一方面,poss的籠狀結(jié)構(gòu)在eva中作為納米填料可以進(jìn)一步改善力學(xué)性能,提供更高的硬度、耐磨性和熱穩(wěn)定性,可以改善界面相容性和分子間相互作用,增加eva熱熔膠與不同材料表面之間的化學(xué)親和力,特別是提高對(duì)難粘附材料(如塑料或金屬)的粘結(jié)力,另一方面,由γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷制備得到的poss其自身與過(guò)氧化二異丙苯反應(yīng)性較低,對(duì)eva熱熔膠本體的交聯(lián)度影響較低,達(dá)到增強(qiáng)熱熔膠熱穩(wěn)定性能,粘結(jié)性能的目的。
24、3、本發(fā)明通過(guò)聚醋酸乙烯酯對(duì)四氧化三鐵磁性顆粒進(jìn)行表面包覆改性的方式,制備得到復(fù)合填料b;通過(guò)表面包覆改性的方式使得復(fù)合填料b在eva熱熔膠基體中更容易移動(dòng),一方面,增強(qiáng)了鏈段的誘導(dǎo)取向效應(yīng),導(dǎo)致結(jié)晶度提高,同時(shí)由于極性醋酸乙烯酯鏈段與聚醋酸乙烯酯包覆的四氧化三鐵的聚醋酸乙烯酯包覆層之間的極性相互作用,誘導(dǎo)eva分子中的極性醋酸乙烯酯鏈段跟隨移動(dòng),導(dǎo)致鐵板一側(cè)極性鏈段增多,而pe板一側(cè)非極性鏈段增多,導(dǎo)致熱熔膠與鐵板和pe板的黏附力增強(qiáng),另一方面,通過(guò)加入復(fù)合填料b來(lái)達(dá)到進(jìn)一步分散復(fù)合填料a,達(dá)到調(diào)節(jié)eva熱熔膠加工性能,提高eva熱熔膠粘結(jié)性能的目的。
25、4、本發(fā)明進(jìn)一步通過(guò)控制黏度相對(duì)較低的eva43與eva共聚物的比例,達(dá)到調(diào)節(jié)eva熱熔膠黏度、流動(dòng)性和潤(rùn)濕性的目的,進(jìn)而使得eva熱熔膠的剝離強(qiáng)度性能達(dá)到最佳。