可提升排廢效果的熱熔膠及其制備方法

（廣東榮嘉新材料科技有限公司 廣東 528000）

熱熔膠的應(yīng)用廣泛，已經(jīng)滲透到生活的方方面面。隨著電商領(lǐng)域日趨完善，對商用標(biāo)簽需求越來越大。商用標(biāo)簽工藝包含涂布、模切排廢，如何安全、環(huán)保、高效生產(chǎn)是每個標(biāo)簽生產(chǎn)廠家都需考慮的問題。本實驗利用苯乙烯熱塑性彈性體、增粘樹脂、改性聚乙烯蠟和混合助劑制備一種可提升排廢效果的熱熔膠。研究熱熔膠各組分組成原材料的比例，并通過相關(guān)的性能分析，獲得最佳配方比。本實驗還提出上述熱熔膠的制備方法，具有工藝簡單、操作性強(qiáng)的特點。

1.實驗部分

(1)實驗藥品

苯乙烯熱塑性彈性體（岳化SIS1126和戴納索SSBR 1205）、增粘樹脂（金海3200和亞利桑那RE-100L）、改性聚乙烯蠟（Honeywell AC-8）、混合助劑（克拉瑪依KN4010、1010和168）。

(2)實驗步驟

將配方量的熱熔膠原料混合均勻，在130～150℃加熱熔化后得到混合溶液；對混合溶液抽真空直到?jīng)]有氣泡產(chǎn)生；在真空環(huán)境下攪拌混合均勻，得到熱熔膠。

(3)測試與表征

①粘貼時的剝離強(qiáng)度測試

將制備好的熱熔膠涂覆在標(biāo)簽用紙上，在常規(guī)剝離強(qiáng)度測試方法下測試其在實驗室180°環(huán)境下的剝離力，當(dāng)剝離強(qiáng)度范圍在4～6N/in內(nèi)時，產(chǎn)品達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

②平刀模切速率

將制備好的熱熔膠涂覆在標(biāo)簽用紙上，利用平刀模切機(jī)對標(biāo)簽用紙上下分切，測試每分鐘的分切次數(shù)，當(dāng)每分鐘的分切次數(shù)達(dá)到400次/分鐘時，產(chǎn)品達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

③滾刀模切速率

將制備好的熱熔膠涂覆在標(biāo)簽用紙上，把分切刀具安裝在滾動軸承上，依靠軸承帶動刀具旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對標(biāo)簽用紙的分切，測試每分鐘分切刀具對標(biāo)簽用紙的分切長度，當(dāng)每分鐘的分切長度達(dá)到140米/分鐘時，產(chǎn)品達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

2.結(jié)果與討論

本實驗制備的可提升排廢效果的熱熔膠，按照質(zhì)量份數(shù)配制，包括以下原料組分：苯乙烯熱塑性彈性體30wt%～45wt%、增粘樹脂40wt%～55wt%、改性聚乙烯蠟1wt%～4wt%和混合助劑11wt%～21wt%。本實驗考察了不同組份的加入量、SSBR橡膠熔流指數(shù)、改性聚乙烯蠟分子量和滴點對熱熔膠性能的影響，從而確定可提升排廢效果熱熔膠的最佳配方。表1是各試樣熱熔膠原料配比，表2是各試樣熱熔膠的性能測試結(jié)果。

表1 各試樣熱熔膠原料配比

(1)原料組分添加比例對熱熔膠的影響

①苯乙烯熱塑性彈性體添加比例的影響。苯乙烯熱塑性彈性體具有初粘強(qiáng)、壓敏性高的特點，因此現(xiàn)有技術(shù)中的標(biāo)簽用熱熔膠大多數(shù)以苯乙烯熱塑性彈性體作為主要原料。

表2 各試樣熱熔膠的性能測試結(jié)果

在相同的制備方法和條件下，固定其它組分，試樣1～4選用不同比例含量的苯乙烯熱塑性彈性體制備熱熔膠。由表2可知，試樣4的苯乙烯熱塑性彈性體含量為60wt%，大于45wt%，導(dǎo)致熱熔膠的粘度較高，熱熔涂布困難；試樣3的苯乙烯熱塑性彈性體含量為20wt%，小于30wt%，導(dǎo)致熱熔膠抗?jié)B油性能降低，不利于標(biāo)簽成品的模切，造成排廢困難。因此苯乙烯熱塑性彈性體的添加量應(yīng)控制在30wt%～45wt%。

②苯乙烯熱塑性彈性體中SSBR添加比例的影響。為了利用SSBR橡膠能有效提高模切性能的特點，同時需要避免粘度過大導(dǎo)致品質(zhì)無法控制的情況，在本實驗中，將SIS橡膠和SSBR橡膠進(jìn)行復(fù)配，從而有效提升SSBR橡膠的綜合性能。

固定其它組分，將SIS橡膠和SSBR橡膠組合后添加至熱熔膠配方中，試樣5～9選用不同占比的SSBR橡膠制備熱熔膠。由表2可知，SSBR橡膠占苯乙烯熱塑性彈性體的40wt%～70wt%，使得制備后的熱熔膠不易引起回流粘連，在穩(wěn)定熱熔膠品質(zhì)的前提下，有利于提升模切排廢效果，降低標(biāo)簽生產(chǎn)廢品率。

③改性聚乙烯蠟添加比例的影響。在配方中添加改性聚乙烯蠟，可有效提高熱熔膠的內(nèi)聚力，從而能有效改善標(biāo)簽成品的模切能力。

在相同的制備方法和條件下，固定其它組分，試樣10～11與試樣1～2相比，添加不同比例的聚乙烯蠟。由表2可知，試樣10聚乙烯蠟的添加量為0.2wt%，低于1wt%，改性聚乙烯蠟與苯乙烯熱塑性彈性體共同作用后提供的改善模切能力會下降；試樣10聚乙烯蠟的添加量為8wt%，添加量高于4wt%，會導(dǎo)致成分中蠟的析出，使改性聚乙烯蠟失去效用。因此應(yīng)將聚乙烯蠟添加量控制在1wt%～4wt%。

④增粘樹脂添加比例的影響。熱熔膠的粘性主要由增粘樹脂提供，其大大提升了熱熔膠制品的剝離強(qiáng)度，使得最終不干膠標(biāo)簽材料成品具有優(yōu)異的粘結(jié)性能與較為廣泛的應(yīng)用溫度范圍。

本實驗選用軟化點為90～100℃的增粘樹脂，有利于提高熱熔膠配方中各原料的相容性，在增加熱熔膠粘性的同時還能有效避免引起熱熔膠的回流粘連，能提升模切排廢效果。其添加比例為40wt%～55wt%。若添加量低于40wt%，熱熔膠產(chǎn)品粘性減弱；若添加量高于55wt%，則熱熔膠的玻璃化溫度太高，從而降低其潤濕性。

⑤混合助劑添加比例的影響。本實驗的混合助劑包括增塑劑和抗氧劑。增塑劑為環(huán)烷油，能夠軟化聚合物，提供潤濕性。增塑劑低于10wt%，會出現(xiàn)熱熔膠粘度偏高，若高于20wt%，產(chǎn)生滲油風(fēng)險，同時影響模切排廢性能。因此增塑劑的添加比例為10wt%～20wt%。

抗氧化劑，能有效抑制高溫和空氣對其造成的氧化作用，保證性能長期穩(wěn)定。本實驗的抗氧化劑為1010和168復(fù)配，使用比例為1wt%。使用量若低于1wt%，抗老化效果變差；若使用比例高于1wt%，則會使用過剩，造成浪費。

(2)SSBR和改性聚乙烯蠟物理化學(xué)性質(zhì)對熱熔膠的影響

①SSBR熔流指數(shù)的影響。對比組試樣1～4的SSBR橡膠熔流指數(shù)分別為5g/10min、10g/10min、18g/10min、25g/10min。試樣4熔流指數(shù)為25g/10min，高于18g/10min，膠體流動性過好，不利于模切排廢效果的提升；試樣1熔流指數(shù)為5g/10min，低于10g/10min，熱熔膠膠體的流動性欠佳，粘度過高，難以涂布。因此應(yīng)將SSBR橡膠的熔流指數(shù)控制在10～18g/10min。

②改性聚乙烯蠟分子量的影響。對比組試樣5～8的改性聚乙烯蠟分子量分別為1000、1500、5000、8000。本實驗將分子量為1500～5000的改性聚乙烯蠟引入熱熔膠配方中，有利于確保熱熔膠產(chǎn)品的穩(wěn)定性，有效地改善標(biāo)簽成品的模切能力。

③改性聚乙烯蠟滴點的影響。對比組試樣9～12的改性聚乙烯蠟滴點分別為90℃、100℃、120℃和130℃。本實驗選用滴點為100～120℃的改性聚乙烯蠟，有利于進(jìn)一步地確保熱熔膠產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定，改善標(biāo)簽成品的模切能力。

3.結(jié)論

論文研究了一種可提升排廢效果熱熔膠的制備，并對乙烯熱塑性彈性體、增粘樹脂、改性聚乙烯蠟和混合助劑對熱熔膠膠體性能進(jìn)行了研究。得出最佳配方比：苯乙烯熱塑性彈性體30wt%～45wt%、增粘樹脂40wt%～55wt%、改性聚乙烯蠟1wt%～4wt%和混合助劑11wt%～21wt%。其中苯乙烯熱塑性彈性體中SSBR的熔流指數(shù)為10～18g/10min，改性聚乙烯蠟的分子量為1500～5000，滴點為100～120℃。所制得的熱熔膠，不易引起回流粘連，有利于提升模切排廢效果，降低使用其的標(biāo)簽生產(chǎn)廢品率。同時提出了上述熱熔膠的制備方法，工藝簡單、操作性強(qiáng)的特點。