[发明专利]一种SIS-b-PEO热熔压敏胶及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于热熔压敏胶技术领域，涉及一种苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-环氧乙烷多嵌段共聚物(SIS-b-PEO)基热熔压敏胶及制备方法。

背景技术

苯乙烯系热熔压敏胶是以苯乙烯系热塑弹性体为主的一种胶粘剂，兼有热熔和压敏双重特性，在熔融状态下可涂布，冷却后施加轻微压力即可快速粘结。由于其生产过程中无溶剂，生产自动化程度高且成本较低，在包装、生活用品和医疗卫生等领域均有广泛应用。苯乙烯系热熔压敏胶主要由苯乙烯系热塑弹性体、增粘树脂、增塑剂以及抗氧剂四部分组成，其中，通常采用的苯乙烯系热塑弹性体主要包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)以及它们的氢化改良型嵌段共聚物(SEBS、SEPS)等热塑弹性体，其二烯烃嵌段及氢化二烯烃嵌段赋予热塑弹性体良好的粘弹性，它们本身不具有压敏的特性，却能通过与增粘树脂等助剂相结合而赋予体系压敏特性。苯乙烯嵌段则分散在烯烃相中，不仅提供热熔压敏胶使用条件下的物理交联点，而且还是热熔压敏胶在热熔条件下能够进行加工成型的关键所在。传统的苯乙烯系热熔压敏胶是非极性的，极大地限制了它们在不同领域中的应用。近年来，人们对热熔压敏胶的极性修饰做了大量的研究，主要分为物理改性和化学改性，其中，化学改性是应用较多的方法，如接枝、磺化、溴化、环氧化等，通过将极性基团引入到SIS主链上，以改善SIS热熔压敏胶的极性及其与极性材料间的粘附性能。中国专利102580101A及中国专利ZL201210022935.0通过在SIS共聚物的二烯烃嵌段上引入极性基团改变压敏胶的亲脂性特点。专利CN101899276A采用SIS、C5树脂、矿物油、丙烯酸树脂、聚乙二醇和抗氧剂等制备两亲性热熔压敏胶。但是，无论是在二烯烃嵌段上引入极性基团还是在体系中添加亲水性成分，都显著削弱体系的相容性，影响热熔压敏胶的粘附性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种极性苯乙烯系热熔压敏胶。其极性成分以环氧乙烷嵌段的形式连接在SIS分子链的链端，与苯乙烯一起形成新的亲水性塑料相，不改变热塑弹性体SIS-b-PEO的二烯烃嵌段结构和相结构，提高热熔压敏胶的极性，增强与极性被粘物之间作用力。

本发明的技术方案是以带有极性环氧乙烷嵌段的SIS-b-PEO为热熔压敏胶基质，配以增粘树脂、增塑剂和抗氧剂等制备极性热熔压敏胶。

本发明的技术方案是极性苯乙烯系热塑弹性体基热熔压敏胶成分如下：

a)30～100重量份数的SIS-b-PEO共聚物，所述的SIS-b-PEO共聚物的苯乙烯嵌段的数均分子量为1×10⁴～3×10⁴，二烯烃嵌段的数均分子量为5×10⁴～7×10⁴，环氧乙烷嵌段的数均分子量为1×10³～1×10⁴，环氧乙烷嵌段占SIS-b-PEO共聚物的重量比为1～20wt％；

b)50～150重量份数的增粘树脂，所述的增粘树脂选自石油树脂、萜烯树脂、松香或其组合物。

c)0～60重量份数的增塑剂，所述的增塑剂选自矿物油、液体石蜡、白油或其组合物。

d)0.5～4.0重量份数的抗氧剂，所述的抗氧剂选自N,N-二丁基氨基二硫代甲酸锌、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、橡胶促进剂或其组合物。

其中所述的SIS-b-PEO共聚物优选50～70重量份数，所述的增粘树脂优选80～100重量份数，所述的增塑剂优选10～30重量份数，所述的抗氧剂优选1.0～2.0重量份数。

本发明提供的极性苯乙烯系热塑弹性体基热熔压敏胶，其制备方法步骤如下：

a)在充满N₂的密闭容器中，将80～100重量份数的增粘树脂、10～30重量份数的增塑剂和1.0～2.0重量份数的抗氧剂在120～150℃熔融混合10～20分钟；

b)在上述熔融体系中加入50～70重量份数的SIS-b-PEO共聚物，升温至140～180℃，并熔融混合10～30分钟，获得SIS-b-PEO基热熔压敏胶。

其中所述的增粘树脂优选C5石油树脂，所述的增塑剂优选矿物油，所述的抗氧剂优选四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

本发明的效果和益处是环氧乙烷嵌段在增加热熔压敏胶极性及其与极性被粘物之间作用的同时，对于二烯烃相与增粘剂之间的相容性及热熔压敏胶的粘附性能没有不利的影响。