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溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法

文章出处:责任编辑:发表时间:2016/3/20 15:14:28 【

01.黏度低

原因

1.未能正确选择SBS的类型;            

2.线、星SBS种类配合性差;            

3.S/B比值的选择。  

影响:施工性能受限制

解决方法

SBS主要有星型和线型两种分子构型,星型分子量较大,通常在15-30万范围内,溶解后粘度大;线型SBS分子量小,一般在8-12万范围内,溶解后黏度低,SBS分子量大小及其分布对黏度、粘接强度都有一定影响,分子量小、分子的活动能力强、胶液对被粘材料的润湿力强;但分子量太低又会使SBS缺乏足够的内聚强度,而降低粘接强度。因此,在制备粘合剂时,根据需要可选择线型或星型SBS,且分子量适中,S/B值合适的SBS的基料。这样才能避免高固含低黏度且成本过高,性能不好的产品。

02.透明度差、挥发不均匀、初粘强度及抗冻性能差。

原因:溶剂选择及体系配合性不正确。

影响:①外观差、没有卖相  ②施工操作不便③冬季容易冻结

解决方法

热塑性弹性体SBS是嵌段共聚物,微观上为两相分离结构,分子中同时具有溶解度参数δ为8.4的聚丁二烯链段和溶解度参数为9.1的聚苯乙烯链段,在选择溶剂时,要充分考虑这个因素,不同的溶剂具有不同性能,对胶粘剂性能有较大影响,一般而言,粘合剂所用溶剂极性的大小,不但影响主体材料与被粘物的结合,也是与主体材料互溶性好坏的标志。因此选择溶剂首先要注意溶剂的极性,一般应选择与主体材料极性相同或相近的低粘度液体为溶剂。如果溶剂的极性小于主体材料的极性,则溶剂会先于主体材料分布于被粘材料表面,从而阻止主体材料与被粘材料的结合。

03.贮存中容易发红变黑

原因:①树脂体系配合不正确,少数树脂游离酚的存在,及松香用量过大;  ②溶剂选择及质量控制不完善(检测不正确);③包装选择出问题。   

影响:无法销售、退货

解决方法:  

由于SBS为嵌段结构,分子两端为塑性的聚苯乙烯(PS)相,中间为弹性的聚丁二烯(PS)相,根据树脂在SBS的两相结构中的相容性,可适当选择末端相容和中段相容树脂,减少松香的用量。

SBS粘合剂常用树脂中,松香及氢化松香的酸值最高,现实中,粘合剂厂家大多使用马口铁罐及铁皮罐包装,包装罐一般没有采用防腐(酸、碱度)环氧涂层,包装罐一般又采用热焊工艺制做而成,容易生锈,如果粘合剂中加入过量的松香及少量游离酚,那么胶液的酸值随之而升,与包装罐的铁离子发生氧化、还原反应,胶液不发红变黑是不可能的。   

03.贮存中容易发红变黑

原因

①SBS的类型选择;  ②树脂体系配合;  ③树脂用量及与SBS的比值。   

       影响:短时间老化中出现开裂,胶层甚至脱落粉化。

      解决方法:

      国内外SBS生产厂家众多,牌号及类型更是让粘合剂生产厂难以选择,其实它们之间的不同主要体现在S/B嵌段比,分子量和分子构型三个参数上,其中,S/B(重量比)嵌段比对应力应变性能影响较大,因而不同S/B对粘合剂性能有较大的影响:低S/B比的SBS粘接工艺性能及初粘力较好,但终粘强度较低,高S/B比的SBS终粘强度高,但工艺性能和初始粘性较差。 

SBS的平均分子量、各嵌段的分子量,尤其是PS段的分子量对产品性能有着明显的影响,一般而言分子量越高,溶液粘度越大,拉伸强度越高。

SBS由于存在两相结构,故显示两个玻璃化转变温度,PB段的Tg1为-85℃左右,PS段为90℃左右,SBS温度高于Tg2时则开始软化,随着温度升高,逐步熔化;SBS温度低于Tg1时,开始硬化,因Tg1在-85℃左右,所以有良好的低温性能。  

另SBS中PB段含有双键,对光、热、氧的作用较敏感,尤其在紫外光照射下,会发生交联,硬化变质,所以,我们在配制粘合剂时,选择SBS的类型非常重要。   

树脂在SBS的两相结构中,可分为末端相容树脂和中段相容树脂。加入与PS相相缔合的树脂,将影响粘合剂强度特征,加入PB相缔合的树脂,则可以影响粘合剂的弹性特点。例如:改性松香和萜烯树脂趋向于与SBS中的PB嵌段相容,中段相容树脂大都是脂肪烃类树脂,溶解度参数相对较低些,在配制的粘合剂中起到了增加粘性(初粘力),特别是产生压敏粘性(粘性保持时间)。 

高软化点树脂,趋向于增加末端嵌段相的Tg,结果是配方胶的内聚强度增加,高温下剪切强度也随之提高;低软化点树脂起相反作用,温度升高时,拉伸强度降低,使热活化胶粘剂在较低温度下产生粘性,并降低了配方胶的操作温度,所以,我们在研制性能优良的胶粘剂时,一定得从使用的工作环境、温、湿度等全方面 来考虑。