[发明专利]复合粘接树脂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合粘接树脂及其制备方法与应用，属于复合材料技术领域。

背景技术

聚乙烯作为通用高分子材料，因具有良好的力学性能、电性能、化学性能，产量大，原料来源丰富，价格低廉，易于加工等优点而被广泛应用于日用品、包装、交通运输、电子电器、建筑、农业等各领域。但聚乙烯的耐热性差。聚丙烯无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度、耐热性均优于聚乙烯，可在100℃以上使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。但聚丙烯低温时变脆，不耐磨、易老化。同时，由于聚乙烯与聚丙烯不含有极性基团，它与其他极性聚合物、无机填料的相容性差，染色性、亲水性、抗静电性也很差，这些都使聚乙烯及聚丙烯的应用范围受到很大的限制。

现有技术中，通常采用小分子的过氧化物与功能单体直接与聚乙烯或聚丙烯进行反应型挤出造粒得到接枝聚乙烯或接枝聚丙烯粘接树脂，来改善聚乙烯和聚丙烯的性能，但此反应过程较难控制，接枝率低、聚乙烯或聚丙烯在反应过程中已发生交联从而影响接枝功能树脂的质量。

钢塑/铝塑材料因兼具塑料和钢材/铝材的双重优点，近年来在管道、装修材料等领域得到了广泛应用。由于非金属材料和金属材料性质的差异，钢材/铝材与塑料间需要通过粘接树脂才能实现连接。现有技术中，粘接树脂的种类各种各样，最早采用的是液体聚氨酯胶粘剂，使用这种胶粘剂的生产工艺较为简单，但粘接强度低，并有溶剂挥发，对环境有污染，且钢塑/铝塑材料放置一段时间后容易鼓泡、脱落，产生安全事故，所以逐渐遭淘汰。现在常用的粘接树脂有马来酸酐接枝聚乙烯。该类粘接树脂虽然对塑料和钢管有较好的粘结作用，但通用性不强，价格也较为昂贵。另外，这类粘接树脂流动性表现较差，影响了涂覆的效率，也提高了工艺成本。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中聚乙烯耐热性差，聚丙烯低温变脆，以及钢塑/铝塑粘接材料剥离强度低、通用性不强、价格昂贵、流动性较差，涂覆效率低等技术问题，提供一种复合粘接树脂及其制备方法与应用。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下。

复合粘接树脂，含有如下组成:

所述预辐照聚乙烯采用如下的方法得到:采用Co源作为辐照源，在空气气氛下，用γ射线对聚乙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为5kGy～80kGy；或采用电子加速器作为辐照源，在空气气氛下，用β射线对均聚聚乙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为5kGy～80kGy；

所述预辐照均聚聚丙烯采用如下的方法得到:采用Co源作为辐照源，在空气气氛下，用γ射线对均聚聚丙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为5kGy～80kGy；或采用电子加速器作为辐照源，在空气气氛下，用β射线对均聚聚丙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为5kGy～80kGy；

所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸或顺酐；

所述抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲酚、四[(3-3，5-二叔丁基-4-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1，1，3-(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷中的一种或多种。

优选的，所述乙烯醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量百分数为10％～30％。

本发明还提供上述复合粘接树脂的制备方法，步骤如下：

步骤一、按组成及重量份，将预辐照聚乙烯、预辐照均聚聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、功能单体和抗氧剂进行物理混合，混合均匀后，得到混合树脂；

步骤二、将步骤一得到的混合树脂加入到反应型挤出机中，反应温度控制在120～220℃，挤出，牵条、冷却、造粒，得到复合粘接树脂。

本发明还提供上述复合粘接树脂作为钢塑/铝塑粘接材料的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的复合粘接树脂兼具聚乙烯和聚丙烯的优点，耐温等级高，低温脆化性能良好，力学性能良好。

2、本发明的复合粘接树脂的制备方法将预辐照聚乙烯树脂、预辐照均聚聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、均聚聚丙烯树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、功能单体和抗氧剂混合，采用反应挤出接枝技术将功能单体接枝到聚乙烯或聚丙烯分子链上；由于聚乙烯及聚丙烯采用预辐照引发，产生的过氧化物浓度均匀、可控，解决了聚乙烯及聚丙烯在反应挤出接枝过程中交联的问题，制备的复合粘结树脂接枝率和接枝效率高，单体的接枝率为0.5～5％，以质量百分数计，接枝效率为35～60％，使本发明的复合粘接树脂与金属、玻璃、陶瓷等极性材料粘结性能良好，无凝胶。