萜烯树脂-SIS相容性及相结构与粘结性能关系的研究

萜烯树脂-SIS相容性及相结构与粘结性能关系的研究作者：江海沨（080205209）指导老师：蔡正春一、研究依据目前，对于基体聚合物与增粘树脂复合压敏胶体系结构的研究还主要停留在通过产品性能定性描述结构的阶段，而直观乃至定量的研究还不多，主要是由于体系的复杂以及相应理论尚不明确。因此，本科题希望研究萜烯树脂与三嵌段共聚物SIS混合形成的压敏胶体系的相结构与性能之间的关系，从而能够为嵌段共聚物与低聚物复合体系的结构与性能的理论研究提供参考，最终为定制胶黏剂产品提供相应的理论与实践基础。二、研究内容1）萜烯树脂与PS及PI的相容性研究与比较2）萜烯树脂-SIS混合体系的制备3）萜烯树脂-SIS混合体系性能测试4）结构性能关系分析三、实验主要试剂牌号110512091106嵌段比（S/B）15/8529/7115/85充油率（%）000挥发份（＜%）0．700．700．70灰份（＜%）0．200．200．20拉伸强度（＞Mpa）10．020．020．5扯断伸长率（＞%）100010001000扯断永久变形（＜%）404040邵氏硬度（A）35-5065-75≥35熔触流动指数（g/10min）10-159-166-12溶液粘度16005001430SB含量0016本实验所用SIS技术指标β萜烯树脂T-962884.67036β萜烯树脂T-1005665.27615β萜烯树脂T-1101331.58494SIS1105101700SIS110697440SIS120975050本实验所用高分子药品相对分子质量测定结果如下：四、结果与讨论（一）萜烯树脂与PS及PI的相容性研究与比较（二）压敏胶体系力学性质的影响因素1、萜烯树脂对压敏胶体系性质的影响（1）萜烯树脂含量的影响（2）萜烯树脂软化点的影响2、SIS弹性体对压敏胶体系性质的影响02040600481216202428tack(N)tackifierratio(%)SIS1105-b96SIS1106-b96SIS1209-b960204060048121620SIS1105-b110SIS1106-b100SIS1209-b100tack(N)tackifierratio(%)0204060048121620SIS1105-b110SIS1106-b110SIS1209-b110tack(N)tackifierratio(%)萜烯树脂含量对不同混合体系初粘力的影响从图中可以看出，对于任意一种SIS弹性体，压敏胶体系的初粘力均随萜烯树脂含量的增加而增加，并在达到某一峰值后急剧下降；三者均在萜烯树脂含量约为40%时达到最大值。Β萜烯树脂T-96Β萜烯树脂T-100Β萜烯树脂T-110萜烯树脂含量对不同混合体系持粘力的影响0204060-1001020304050SIS1105-b96SIS1106-b96SIS1209-b96stick(h(60¡æ))tackifierratio(%)02040600102030405060SIS1105-b100SIS1106-b100SIS1209-b100stick(h(60¡æ))tackifierratio(%)02040600102030405060SIS1105-b110SIS1106-b110SIS1209-b110stick(h(60¡æ))tackifierratio(%)从图中可以看出，对于任意一种SIS弹性体，压敏胶体系的持粘力随着萜烯树脂含量的增加而减少。Β萜烯树脂T-100Β萜烯树脂T-96Β萜烯树脂T-110β萜烯树脂T-96β萜烯树脂T-100β萜烯树脂T-110萜烯树脂含量对不同混合体系剥离力的影响02040600481216202428SIS1105-b96SIS1106-b96SIS1209-b96peel(N/25mm)tackifierratio(%)02040604812162024SIS1105-b100SIS1106-b100SIS1209-b100peel(N/25mm)tackifierratio(%)0204060051015202530SIS1105-b110SIS1106-b110SIS1209-b110peel(N/25mm)tackifierratio(%)从图中可以看出，对于任意一种SIS弹性体，压敏胶体系的剥离力均随萜烯树脂含量的增加而增加，并在达到某一峰值后急剧下降；三者均在萜烯树脂含量大约为40%时达到最大值。萜烯树脂含量对不同混和体系的180度剥离力和表面张力变化趋势的影响05010027.427.527.627.7surfacetension(mN/m)tackifierratio(%)SIS1106-b9604812162024peel(N/25mm)05010026.626.827.027.227.427.627.8surfacetension(mN/m)tackifierratio(%)SIS1106-b100481216peel(N/25mm)05010027.4527.5027.5527.6027.65surfacetension(mN/m)tackifierratio(%)SIS1106-b110481216peel(N/25mm)由以上三幅图可以观察到，对于同种SIS,压敏胶体系180度玻璃强度均随萜烯树脂含量的增加而增加，并在达到某一峰值后急剧下降；混合体系的表面张力也具有大致相同的变化趋势，并且，180度玻璃强度和表面张力基本在同一点（增粘树脂含量约为0.3-0.4）取得最大值。由此我们可以认为：当用量小于30%时，萜烯树脂能够很好的溶解在弹性体SIS的连续相中；当树脂的溶解达到饱和状态后就出现树脂相和SIS相的分离，一部分低分子量的SIS溶解在树脂相中；树脂的溶解使胶粘剂的初粘力和180度剥离力增加，树脂的逐渐增加使二者均达到最大值。进一步增加树脂的用量可使胶层发生急剧的相转变，树脂相转变为连续相而SIS相成为分散相，从而使胶层的初粘力和180度剥离力急剧下降。萜烯树脂软化点对不同混和体系初粘力的影响94969810010210410610811011205101520%30%40%50%60%tack(N)softpoint(¡æ)949698100102104106108110112048121620242820%30%40%50%60%tack(N)softpoint(¡æ)从图中可以看出，萜烯树脂含量相同的情况下，加入软化点为96摄氏度（环球法）的树脂时体系的初粘力最大，110摄氏度的次之，100摄氏度的最小。SIS1105SIS11069496981001021041061081101120102030405020%30%40%50%60%stick(h(60¡æ))softpoint(¡æ)949698100102104106108110112051015202530354020%30%40%50%60%stick(h(60¡æ))softpoint(¡æ)萜烯树脂软化点对不同混和体系持粘力的影响从以上三幅图可以看出，对于任意一种SIS弹性体，萜烯树脂含量相同的情况下，加入软化点为100摄氏度（环球法）的树脂时体系的持粘力最大，110摄氏度的次之，96摄氏度的最小。9496981001021041061081101120102030405020%30%40%50%60%stick(h(60¡æ))softpoint(¡æ)SIS1105SIS1106SIS120994969810010210410610811011248121620242820%30%40%50%60%peel(N/25mm)softpoint(¡æ)萜烯树脂软化点对不同混和体系剥离力的影响从图中可以看出，萜烯树脂含量相同的情况下，加入软化点为96摄氏度（环球法）的树脂时体系的剥离力最大，110摄氏度的次之，100摄氏度的最小。SIS种类对不同混合体系初粘力的影响SIS1105-b100SIS1106-b100SIS1209-b100048121620%30%40%50%60%tack(N)type从图中可以看出，加入相同含量的萜烯树脂时，SIS1209体系的初粘力最大，SIS1105次之，SIS1106最小。β萜烯树脂T-96β萜烯树脂T-100β萜烯树脂T-110SIS种类对不同混合体系持粘力的影响SIS1105-b96SIS1106-b96SIS1209-b9605101520253035404520%30%40%50%60%stick(h(60¡æ))typeSIS1105-b100SIS1106-b100SIS1209-b1000102030405020%30%40%50%60%stick(h(60¡æ))typeSIS1105-b110SIS1106-b110SIS1209-b110010203040506020%30%40%50%60%stick(h(60¡æ))type从以上三幅图可以看出，在增粘树脂含量相同的情况下，对于任意一种软化点的萜烯树脂，SIS1105体系的压敏胶持粘力最大，SIS1209次之，SIS1106的最小。SIS1105-b100SIS1106-b100SIS1209-b1004812162020%30%40%50%60%peel(N/25mm)typeSIS种类对不同混合体系剥离力的影响从图中可以看出，加入相同含量的萜烯树脂时，SIS1105体系的剥离力最大，SIS1209次之，SIS1106最小。