一种热熔胶及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及热熔胶技术领域，尤其是一种热熔胶及其制备方法与应用。

背景技术

(1)市场上的防护服胶条，普遍是基材/基膜/基布与热熔胶组合，在使用时，需用热风机加热至300度以上，速度8-15米每分种，加压热封，才能密封；做不到快速、低温使用。(2)市场上普通的防护服用热封胶带，基本上都是采用溶剂法涂布生产，其生产工艺主要为使用甲苯溶剂将多种原材料(橡胶SIS或EVA、增粘树脂、蜡等几种材料)或热熔胶块溶解成胶水，刮涂于离型纸上，加热烘干形成胶膜，再进行复合。所以这类生产工艺需要排放有害有毒溶剂，对生态环境、操作人员、周边居民等有较高的危害；同时因需要投入化学溶剂溶胶，再涂膜烘干挥发溶剂，所以生产成本较高、产能低。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种无味、环保的热熔胶。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种热熔胶，包含以下重量份的组分：TPR热熔胶粒70-90份、EVA热熔胶10-25份、抗氧剂0-0.4份和环烷油0.1-5份；

其中，所述TPR热熔胶粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将一定重量份的增粘树脂完全熔化后，加入弹性体，混合均匀，得到混合物；(2)向步骤(1)中制备得到的混合物中加入余下的增粘树脂和辅助弹性体，搅拌3-5h后，造粒得到所述TPR热熔胶粒。

本发明通过TPR热熔胶粒和EVA热熔胶的创造性混合，得到了粘接强度好、能够低温快速使用、抗渗水性好的热熔胶。本发明所述TPR热熔胶粒的制备方法，增粘树脂为分批加入，主要有两方面的考虑：(1)前面添加部分，主要作用是用于熔化SIS\SBS弹性体，使高分子量的SIS弹性体裂解、断链成小分子量产品，使产品不烧胡、不变色，断裂成所需要的熔融粘度的产品，满足本发明的要求；(2)后面的添加部分，就是起增粘作用，调节胶粘剂的熔体粘度、粘接强度、流动性。同时，本发明提供了辅助弹性体，目的是为了提高热熔胶的粘接强度、耐寒性。

优选地，所述TPR热熔胶粒的制备方法的步骤(1)中，增粘树脂为松香树脂或石油树脂，弹性体为SIS弹性体或SBS弹性体，熔化的温度为140-160℃。

优选地，所述TPR热熔胶粒的制备方法中，步骤(1)中加入增粘树脂的质量占增粘树脂总质量的30-60％。

优选地，所述TPR热熔胶粒的制备方法中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝50-75：20-35：5-15。

通过研究发现：SIS或SBS弹性体的添加量越多，在热熔胶的制造过程中，弹性体分子链的裂解、断链成小分子越困难，且热熔胶的熔体粘度越大，熔点越高，越不利于后期的热封胶带使用；反之，越有利于热熔胶的制备和热封胶带的使用，但SIS或SBS弹性体的添加量过小，热熔胶的胶体无强度；而在热熔胶的制造过程中添加玻璃化温度低的辅助弹性体，有利于提高热熔胶的粘接强度、耐寒性。

优选地，所述的热熔胶，包含以下重量份的组分：TPR热熔胶粒80份、EVA热熔胶20份、抗氧剂0.2份和环烷油3份。

优选地，所述TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为5-30g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为70-120℃，熔融粘度为4000-20000mpa.s；所述EVA热熔胶的VA含量为13-35％，熔点为80-120℃；所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂225中的至少一种；所述环烷油为K6H、K10H、KNH4006、KNH4010中的至少一种；所述辅助弹性体为丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶中的至少一种。

熔体粘度越小，流动速度越大，热封胶条对防护服面料的渗透性越好，越容易粘接，抗渗水性越容易实现，所需使用温度越低；反之，熔体粘度越大，流动速率越小，胶的本体强度越大，热封胶条的强度越大，越耐抗张性，对面料的渗透性差，不利于粘接。本发明制备得到的TPR热熔胶粒流动速率、粘度以及熔点，均可以达到最佳的效果。

进一步优选地，所述TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为15-25g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为80-90℃，熔融粘度为8000-14000mpa.s；所述EVA热熔胶的VA含量为19-35％，熔点为90-110℃。

优选地，所述EVA热熔胶为VA19150、VA28150、VA33400、eva680、eva720、eva750中的至少一种；其中，VA19150、VA28150、VA33400购买自LG化学，eva680、eva720、eva750购买自日本东曹公司。

优选地，所述的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：将TPR热熔胶粒、EVA热熔胶、抗氧剂和环烷油混合后，加入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机的熔融、塑化、挤出，得到所述热熔胶。

本发明通过采用双螺杆挤出机的制备工艺制备得到的热熔胶，在制备过程中不添加溶剂，生产公益环保。

此外，本发明还提供了所述的热熔胶在热封胶带中的应用。

进一步地，本发明还提供了所述的热封胶带在防护服中的应用。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：(1)本发明提供的热熔胶无刺激性气味、环保，减少对环境的污染；(2)本发明提供的热熔胶应用在热封胶带中，制备得到的热封胶带能够耐环氧乙烷的灭菌、耐60度的湿热老化、能够低温、快速使用。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本申请的一种实施例，本发明实施例所述的一种热熔胶，包含以下重量份的组分：TPR热熔胶粒70份、EVA热熔胶(VA19150)10份、抗氧剂0.4份和环烷油0.1份；按照上述组分进行组分称量后，所述的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：将TPR热熔胶粒、EVA热熔胶、抗氧剂和环烷油混合后，加入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机的熔融、塑化、挤出，得到所述热熔胶。

其中，所述TPR热熔胶粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将30％的松香树脂或石油树脂完全熔化后，熔化的温度为140℃，加入SIS弹性体，混合均匀，得到混合物；(2)向步骤(1)中制备得到的混合物中加入余下的松香树脂和辅助弹性体丁苯橡胶，搅拌3h后，造粒得到所述TPR热熔胶粒；其中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体的重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝65：20：15。制备得到的TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为30g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为70℃，熔融粘度为4000mpa.s。

实施例2

本申请的一种实施例，本发明实施例所述的一种热熔胶，包含以下重量份的组分：TPR热熔胶粒80份、EVA热熔胶(EVA750)20份、抗氧剂0.2份和环烷油3份；按照上述组分进行组分称量后，所述的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：将TPR热熔胶粒、EVA热熔胶、抗氧剂和环烷油混合后，加入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机的熔融、塑化、挤出，得到所述热熔胶。

其中，所述TPR热熔胶粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将50％的松香树脂或石油树脂完全熔化后，熔化的温度为160℃，加入SBS弹性体，混合均匀，得到混合物；(2)向步骤(1)中制备得到的混合物中加入余下的松香树脂和辅助弹性体顺丁橡胶，搅拌5h后，造粒得到所述TPR热熔胶粒；其中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体的重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝60：30：10。制备得到的TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为15g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为100℃，熔融粘度为10000mpa.s。

实施例3

本申请的一种实施例，本发明实施例所述的一种热熔胶，包含以下重量份的组分：TPR热熔胶粒90份、EVA热熔胶(VA28150)25份、抗氧剂0.4份和环烷油5份；按照上述组分进行组分称量后，所述的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：将TPR热熔胶粒、EVA热熔胶、抗氧剂和环烷油混合后，加入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机的熔融、塑化、挤出，得到所述热熔胶。

其中，所述TPR热熔胶粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将60％的石油树脂或石油树脂完全熔化后，熔化的温度为160℃，加入SIS弹性体，混合均匀，得到混合物；(2)向步骤(1)中制备得到的混合物中加入余下的石油树脂和辅助弹性体(顺丁橡胶和丁腈橡胶混合物)，搅拌4h后，造粒得到所述TPR热熔胶粒；其中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体的重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝50：35：15。制备得到的TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为5g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为120℃，熔融粘度为20000mpa.s。

实施例4

本申请的一种实施例，本发明实施例所述的一种热熔胶，包含以下重量份的组分：TPR热熔胶粒80份、EVA热熔胶(EVA720)20份、抗氧剂0份和环烷油0.1份；按照上述组分进行组分称量后，所述的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：将TPR热熔胶粒、EVA热熔胶和环烷油混合后，加入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机的熔融、塑化、挤出，得到所述热熔胶。

其中，所述TPR热熔胶粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将30％的松香树脂完全熔化后，熔化的温度为140℃，加入SIS弹性体，混合均匀，得到混合物；(2)向步骤(1)中制备得到的混合物中加入余下的松香树脂和辅助弹性体顺丁橡胶，搅拌3h后，造粒得到所述TPR热熔胶粒；其中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体的重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝70：25：5。制备得到的TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为20g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为90℃，熔融粘度为8000mpa.s。

实施例5

本申请的一种实施例，本发明实施例所述的一种热熔胶，包含以下重量份的组分：TPR热熔胶粒80份、EVA热熔胶(EVA680)20份、抗氧剂0.2份和环烷油3份；按照上述组分进行组分称量后，所述的热熔胶的制备方法，包括如下步骤：将TPR热熔胶粒、EVA热熔胶和环烷油混合后，加入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机的熔融、塑化、挤出，得到所述热熔胶。

其中，所述TPR热熔胶粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将30％的石油树脂完全熔化后，熔化的温度为140℃，加入SIS弹性体，混合均匀，得到混合物；(2)向步骤(1)中制备得到的混合物中加入余下的石油树脂和辅助弹性体丁腈橡胶，搅拌3h后，造粒得到所述TPR热熔胶粒；其中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体的重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝65：30：8。制备得到的TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为10g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为110℃，熔融粘度为14000mpa.s。

同时，本申请设置对比例，具体对比例1-6设置如下：

对比例1中所述TPR热熔胶粒的制备方法，增粘树脂一次性加入，其余组分、重量份及制备方法与实施例2完全相同；

对比例2中所述TPR热熔胶粒的制备方法中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体的重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝50：40：10，制备得到的TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为2g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为130℃，熔融粘度为22000mpa.s，其余组分、重量份及制备方法与实施例2完全相同；

对比例3中所述TPR热熔胶粒的制备方法中，增粘树脂、弹性体和辅助弹性体的重量比为：增粘树脂：弹性体：辅助弹性体＝80：15：5，制备得到的TPR热熔胶粒的熔体质量流动速率为30g/10分钟(90℃，2.16Kg)，熔点为70℃，熔融粘度为3500mpa.s，其余组分、重量份及制备方法与实施例2完全相同；

对比例4中所述EVA热熔胶的VA含量为10％，其余组分、重量份及制备方法与实施例2完全相同；

对比例5中不含EVA热熔胶，其余组分、重量份及制备方法与实施例2完全相同；

对比例6中不含TPR热熔胶粒，其余组分、重量份及制备方法与实施例2完全相同；

对比例7中所述TPR热熔胶粒的制备方法中，不含辅助弹性体，其余组分、重量份及制备方法与实施例2完全相同。

试验例1性能测试

将本发明实施例1-5和对比例1-7制备得到的热熔胶应用在热封胶带中，进行性能测试。

制备过程：包含如下步骤：(1)将基布和防水膜层进行热复合，得到布类基材；(2)将实施例1-5和对比例1-7制备得到的热熔胶，涂布0.05mm厚的涂层于步骤1)的布类基材防水膜层上，得到防护服用热封胶带；(3)将制备好的热封胶带用240℃、22米每分钟、0.08风量的条件压在带PE膜的防护服面料上，测试性能，结果如下表2所示：

测试标准：测试标准如下表1所示：

表1 性能测试标准

表2 实施例1-5性能测试结果

表3 对比例1-7性能测试结果

表2和表3可知，由不同制备方式(加料顺序)、或不含TPR热熔胶或非本发明所述的配比和物性(如对比例1、2、3、6)范围所制备的防护服胶带，其耐灭菌性较差，使用温度较高，性能较差或胶带表面发粘，无法在实际中使用；而由不含EVA热熔胶或EVA热熔胶中VA含量低的热封胶带(如对比例4、5)其性能虽然能达到防护服的使用要求，但相对于本发明，其抗渗水性相对较差，干爽性较差，使用温度较高/压胶速度较慢(≥350℃，10-15米)。对比例7不含辅助弹性体，得到的热封胶带性能虽然能达到防护服的使用要求，但是相对于本发明，强度方面有一定差距。本发明的热封胶带，不需在高温下使用，可以在220-300℃之间压胶，同时，使用速度快，能达到每分钟20-30米的速度，且所制造的产品具有较好的耐环氧乙烷的灭菌、抗渗水性。

试验例2湿热老化测试

测试标准：按照YY/T 0681.1-2009，在60℃、62％湿度下进行测试，测试标准如表4所示；

测试结果：将实施例1-5制备得到的热封胶带及对比例1-6的热封胶带应用于防护服上进行测试，测试结果如表5所示；

表4 湿热老化测试标准

表5 湿热老化测试结果

由表4和表5可知，实施例制备得到的热熔胶应用到热封胶带及防护服，湿热老化测试4周后均无开胶现象，在60℃、62％湿度时，效果仍很好，而对比例1、对比例2、对比例3、对比例6以及对比例4的热封胶带，耐湿热效果太多为一般或差，对比例7不含辅助弹性体、和对比例5不含辅助EVA，得到的热封胶带3周后开胶，表明不添加EVA热熔胶、不含辅助弹性体或非本发明所述的方案和物性范围所制备的防护服胶带，其耐湿热效果相对较差。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。