改性聚酰胺树脂的合成及其在热熔胶领域的应用

2019-07-10 20:31:16 120
本文转载自网络,如有侵权,请联络删除:  江苏石油化工学院学报改性聚酰胺树脂的合成及其在热熔胶领域的应用杜郢(江苏石油化工学院化学工程系,江苏常州213016)性能优良的韧性难燃聚酰胺树脂。该产品可作为热熔粘合剂宽泛应用于电子电器。汽车。热缩材料等领域。由于合成中采纳来源丰硕的国产原料,并适量参与废聚酯,大大降低了原料本钱。测试和应用试验标明,产品性能已抵达进口同类产品水平。因而该产品具有较大的应用潜力,其经济效益和社会效应不言而喻。

  聚酰胺型(PA型)热熔粘合剂是一种熔融范围窄,软化点高,具有良好电性能、难燃性、耐油性和物理机械性能的快速固化型热熔粘合剂。该产品具有很高的附加值,近年来市场的需求量越来越大,宽泛应用于制鞋、服装、电子电器、汽车、热缩材料及机械等行业。

  聚酰胺热熔粘合剂可分为两大类:一类为高分子聚酰胺热熔粘合剂,即:尼龙热熔胶;另一类为低分子聚酰胺热熔粘合剂,由脂肪酸的二聚体或三聚体与有机胺缩合而成。高分子聚酰胺热熔粘合剂主要用于无纺布和服装衬。它可涂敷、点布于底衬布上,经压烫即可与面料停止热粘合,制成的服装挺拔,平整,耐穿。而低分子聚酰胺热熔粘合剂则可宽泛应用于电子、电器,汽车,热缩材料,制鞋,皮革粘接等对胶粘剂要求较高的领域。本课题钻研的产品属低分子聚酰胺热熔粘合剂。

  随着我国国民经济的开展,人民生活水平的一直进步,彩电已成为家庭必备品,汽车也开端逐步进入家庭,信息时代的到来,使得通讯事业迅猛开展。这些无疑都为低分子聚酰胺型热熔粘合剂的应用提供了广大的应用市场。

  国外的低分子聚酰胺热熔粘合剂,已在很多方面得到了应用,并有大量产品占领了国内市场。

  如:国内在彩电偏转线圈消费中所使用的聚酰胺热熔粘合剂就大部为进口产品;电缆护套用聚酰胺热熔粘合剂进口价高达十几万元人民币/吨。目前国产低分子聚酰胺主要用于印刷油墨和涂料中,且种类少、质量差,在室温呈脆性,软化点、粘度也较低。关于以上的一些特殊用途,这些树脂难于抵达要求。本课题旨在合成出适应于不同应用场所的,电性能优良的韧性难燃聚酰胺树脂,使其可以代替进口产品,应用于一些特殊领域。

  1合成道路的设计本课题采纳国产低分子聚酰胺树脂为根本原料(以下简称根底树脂)选取脂肪族二元酸和不同的交联剂对其停止接枝、交联,挑选出合适本合成用的交联剂,并利用正交设计考查反馈条件和接枝、交联剂用量对产品性能的影响,从而得出合成宗旨产品的最佳反馈条件。

  根底树脂是由二聚油酸和乙二胺反馈制得的线性无规则聚酰胺,其均匀分子量M=2700g/mol软化点为(105~120)K分子反复单元5~7个。由于其分子量较低,分子呈线性,所以粘度和软化点远远低于使用要求。而且,该根底树脂中亚甲基1:擂女ir河山人ni高级工师ig从事多e年热厉钻研工s作Ved.http://www.cnki.net〕―+交联剂一>宗旨产品数与酰胺基数宗旨比值较低,分子呈脆性34.通过接枝、交联反馈后,可使其黏度、韧性、软化点得到不同水平的进步,从而抵达使用要求。详细反馈方程式如下:接枝反馈发作在二元酸的一个羧基和根底树脂酰胺基上氮原子的一个活跃氢之间,通过脱水、酰化造成了叔胺构造。这一方面可以增加分子量,使产品软化点升高,另一方面,由于增加了分子之间间隔,减少了氮原子上的活跃氢,使分子间造成氢键的才干有所减弱,因而进步韧性。

  由于第一步反馈中接枝率的限制及产品中游离二元酸的存在,使得其粘度、软化点和韧性不能抵达宗旨产品的要求。故以交联剂与其进一步反馈,使带有二元酸支链的大分子部分交联,进一步进步产品的软化点、粘度和韧性。这步反馈的关键是交联剂的用量,过大会使大分子造成体形构造,不熔、不溶,过小达不到宗旨。通过扭转它的用量,可以控制交联水平。

  品性能与原料配比、反馈工夫及反馈温度有亲密的关系为减少实验工作量,抓主要矛盾,在摸索实验的根底上,选定反馈温度、常压反馈工夫和交联剂种类,固定根底树脂加量,利用正交设计考查二元酸、交联剂加量和减压反馈工夫对产品性能的影响,并确定最佳合成条件2实验部分2.1实验原料根底树脂010:浦江树脂厂;二元酸:沈阳市试剂二厂;交联剂:上海化学试剂站中心化工厂;废聚酯:旧矿泉水瓶;催化剂:自制。

  2.2实验步骤特定反馈条件下常压反馈一定工夫后,再抽一定工夫真空。在接枝后的产品中参与一定量的交联剂,在特定条件下常压反馈一段工夫后,再减压反馈一定工夫。

  2.3产品性能测试及表征28―587办法测试;熔融粘度:本实验室依据ASTMD1084― 1988办法测试;剪切强度:本实验室依据ASTM D1002―72办法测试;难燃性:美国UL公司测定;毁坏电压:化工部测试中心测定;体积电阻:化工部测试中心测定。

  3结果与探讨依据应用领域的不同,在不同正交设计条件下,分别挑选出三种最佳合成条件(其详细正交设计过程另文报道)在三种最佳条件下可得到三种应用于不同领域的产品,其主要产品性能见表1.表i本实验室合成的三种产品的主要性能项目软化点/°C粘度/剪切强度/其中:PA1主要用于彩电偏转线圈的粘接、固定,并已通过美国UL认证。目前彩偏厂使用的该类产品多为日本、南韩进口产品,其进口价格为(3~6)万元/吨不等。本实验室合成的产品,其性能与同类进口产品相当,而原材料本钱仅(1.0 ~1.2)万元/吨,其经济效益和社会效益不言而喻。自制产品与进口产品性能比较见表2.表2用于彩偏的合成PA1产品与进口样品性能比较项目合成PA1进口样品指标软化点/°C熔融粘度/剪切强度/难燃性毁坏电压/体积电阻/该产品经上线使用,各项指标均已抵达要求。PA2为用于汽车滤芯器消费的热熔胶产品。

  使用中要求该产品具有极高的粘度、极强的内聚力并能快速固化对软化点的要求则更高。自制产品与进口产品性能比较见表3.1按S定物质的量比称取根底树脂和二元酸c在lishingHouse.Allrightsreserved.http表3用于汽车滤芯器的合成PA2产品与进口样品性能比较项目调理后PA2进口样品指标软化点/粘度/剪切性能/测试及应用结果标明,该产品完全可以满足汽车滤芯器消费线的要求,取代进口产品。

  PA3为应用于热缩材料,特别是通讯电缆、电力电缆的一种热熔粘合剂。使用中要求其软化点与热缩材料的热收缩温度相配,并与热缩材料有很好的亲和力,同时具有很好的柔韧性和电性能。自制产品与进口产品性能比较见表4.表4用于热缩材料的合成PA3产品与进口样品性能比较项目调理后PA3进口样品指标软化点/1剪切强度毁坏电压/体积电阻(°cm)低温顺韧性(一不脱胶该产品在合成过程中参与适量废聚酯,因而原料本钱大大降低,而同类进口产品的价格高于10万元/吨。应用实验标明,此3种产品完全可以代替同类进口产品,为企业带来可观的经济效益。

  4结论以国产低分子聚酰胺树脂为根本原料,经过接枝、交联改性,在不同合成条件下,合成出适应于不同应用场所的三种电性能优良的韧性难燃聚PA1主要用于彩电偏转线圈的粘接、固定;PA2为用于汽车滤芯器消费的热熔胶产品;PA3为应用于热缩材料,特别是通讯电缆、电力电缆的一种热熔粘合剂。

  本合成产品原料本钱低,其性能与同类进口产品相当,完全可以代替同类进口产品在消费线上应用,为企业带来可观的经济效益。

  合成中采纳本体聚合,使体系中无溶剂,防止了溶剂分别、回收等后解决问题和环境污染问题,操作工艺简略易行。

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