氯化聚丙烯在胶粘剂上的应用

氯化聚丙烯能溶于苯、甲苯、四氯化碳等溶剂。当氯化聚丙烯溶液与聚丙烯材料接触时,聚丙烯表面发生有限溶胀,这时,原来结晶度很高的聚丙烯,因引入氯原子使结晶降低到4%以下;氯的引入大大增强了聚丙烯发生化学反应的活性点,使很多在聚丙烯上不能发生的反应得以实现。但由于结晶度的降低,导致熔点大幅度下降,所以力学强度也因内聚力降低而相应降低。为了提高其内聚力,需要对氯化聚丙烯进行改性,即在其分子中引入有强极性基团的化合,以增强其力学强度和粘接性能。通过ＣＰＰ与含极性基团的各类单体进行反应,可以得到性能不同的胶粘剂。

黄世强等采用聚甲基硅氧烷接枝ＣＰＰ,发现以丙烯酸丁酯、丙烯腈和马来酸酐改性可提高聚丙烯之间以及聚丙烯与其他材料之间的粘接强度,并且有较好的耐水性能。添加少量的交联剂可使粘接强度得到显着提高,该胶粘剂对多种材料具有粘接性能。他们研究还发现在自由基引发剂作用下,对ＣＰＰ进行溶液自由基接枝共聚,分别合成了ＣＰＰ 二苯基硅双甲基丙烯酸酯共聚胶粘剂以及ＣＰＰ聚甲基硅氧烷 丙烯酸丁酯三元共聚胶粘剂。研究表明该2类胶粘剂不仅对聚烯烃材料自身有优良的粘接性能,而且对聚烯烃与其他材料如金属、橡胶、纤维制品等都有较理想的粘接效果及耐水性能。涂胶前若对ＰＰ进行了铬酸氧化处理,并且加热固化,其最大剪切强度为4.7ＭＰａ,加入交联剂后有5.2ＭＰａ。

为了提高内聚力,增加其力学强度,邹丽霞采用了带强极性基团的丙烯腈以及能耐高温、防潮并具有一定力学强度的苯乙烯基乙氧基硅烷与氯化聚丙烯在溶液及引发剂存在下,经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂,优化了单体最佳的配比。该胶粘剂不仅对聚丙烯材料有优良粘接性,对钢、铝等材料也有十分理想的粘接效果,此胶粘剂为单组分溶剂型。生产工艺简单,产品既可室温固化,也可加热固化,使用方便,粘接聚丙烯的剪切强度最大可达5.11ＭＰａ。后来邹丽霞等又采用接枝方法合成了氯化聚丙烯丙烯睛 苯乙烯二乙氧基硅烷三元胶,用铬酸氧化处理ＰＰ表面,并加热固化,该胶粘剂粘接聚丙烯剪切强度最大可达5.13ＭＰａ。

对ＰＰ粘接并不一定要对ＰＰ进行表面化学处理。李林研究了以ＣＰＰ作为接枝主链,不饱和羧酸或酯为主要接枝单体,丙烯腈类化合物为第2接枝单体,并在多种引发剂存在的条件下,发生接枝共聚,从而制得了对聚烯烃有良好粘接性能的胶粘剂。本胶粘剂不需对ＰＰ表面进行化学处理,只需打磨、水洗等简单的表面处理,加热固化,剪切强度最大为5.0ＭＰａ。

黄光佛等研究了在自由基引发剂作用下采用一定量的甲基氢硅氧烷、丙烯酸丁酯与ＣＰＰ进行共聚,制得了ＣＰＰ ＰＭＳ ＢＡ三元共聚物。试验表明三元共聚物ＣＳＢ的微相形态呈”海岛”结构,ＣＳＢ胶粘剂对聚丙烯材料和金属铝材具有较高的剪切强度和较好的耐水性,适量的交联剂的加入可显着提高ＣＳＢ胶粘剂的粘接性能。

何中为等以甲苯为溶剂,以过氧化苯甲酰为引发剂,用马来酸酐和丙烯酸对ＣＰＰ进行接枝共聚改性,表明改性共聚物胶粘剂对聚丙烯具有较好的粘接性能。在书籍封面、广告、高级包装等方面国外有人采用石油树脂和乙酸乙酯对ＣＰＰ进行改性得到氯化聚丙烯改性粘合剂,用作塑纸复合胶效果良好。

本课题组分别采用一种单体、双单体、多单体等对ＣＰＰ进行接枝改性,同时加入了不同性能的改性剂,得到几个系列的ＣＰＰ改性胶粘剂,其性能稳定,粘附强度高,相容性和流动性均很好。另外,改性氯化聚丙烯还可用于塑料血袋配件粘合剂,聚丙烯薄膜与铝箔的层压粘合剂、热压薄膜的粘合剂、复合印刷油墨的粘合剂等,将改性ＣＰＰ涂在ＢＯＰＰ薄膜上作内涂层,然后涂以压敏胶涂层,可制成性能优良的压敏胶带。