蜡对石油树脂热熔胶力学性能的影响

蜡对石油树脂热熔胶力学性能的影响
蜡主要指由十六个碳以上的偶数碳原子的高级脂肪酸和高级一元醇所组成的酯类。

习惯上把一切有油腻性的、可熔的、蜡光的固体都称为蜡[1]。

按来源蜡可分为植物蜡,动物蜡和矿物蜡及合成蜡等。

在热熔胶粘剂行业中,常用的蜡类多为矿物蜡与合成蜡,它们取自石油炼制或其制品深加工获得的产品,如石蜡,微晶蜡,聚乙烯蜡和EVA蜡等。

石蜡和微晶蜡都是由饱和烃组成,但石蜡主要由正构烷烃组成,并含有少量的异构烷烃、环烷烃和芳烃;微晶蜡主要由带支链的环烷烃和异构烷烃组成,并含有少量的直链烷烃和烷基芳烃[2]。

由于石蜡为石油炼制中的联产品,资源丰富,价格低廉,将其加入热熔胶中可以降低成本。

同时石蜡的加入又可以调整制胶,成型及施胶过程中的熔融粘度等。

本文研究了石蜡的加入对以石油树脂为增粘剂的热熔胶的主要力学性能的影响。

1原料及方法
1.1原料
石蜡;聚乙烯蜡;微晶蜡;液体石蜡;石油树脂;弹性体;增塑剂;防老剂;铝材试片;木材试片等。

1.2试验方法
1.2.1软化点的测定
参照GB229480煤沥青软化点测定方法。

1.2.2剥离强度的测定
采用胶粘剂剥离强度试验方法浮滚法,参照GB712286。

1.2.3剪切强度的测定
参照GB712486,粘接铝试片和木材试片,拉伸速度为15mm/min。

1.2.4热熔胶的制备
将油浴升温至140℃,掌握温度恒定后,于反应瓶中加入增塑剂,蜡类,增粘剂和防老剂,搅拌至固体料完全熔化,再升温加入适量的弹性体,待弹性体完全熔化后,加入其它助剂,搅匀。

将制得的热熔胶稍冷却后倒入涂有防粘剂的器皿中,即制得热熔胶样。

2结果及争论
2.1各种蜡与石油树脂的热熔互溶性
试验中分别选取石油树脂和各种蜡,按重量比1∶1称料,以油浴缓慢加热至熔融搅拌混匀。

表1给出了石油树脂与各种蜡等经熔融混溶冷却后的互溶状况。

由表1可见,石油树脂与液体石蜡和微晶蜡互溶性最好;石油树脂与56℃石蜡及聚乙烯蜡的互溶性也较好。

2.2石蜡含量对热熔胶软化点的影响在配方中固定其它基料含量,转变石蜡的加入量。

测量了不同石蜡含量条件下热熔胶的软化点,配方中随石蜡含量的增加,热熔胶的软化点渐渐降低,石蜡含量增加20%时,所得热熔胶软化点下降约10℃,可见石蜡含量的改
变对热熔胶的软化点影响较大。

2.3石蜡对热熔胶剥离强度的影响
在热熔胶粘剂中,石蜡的加入可降低成本和胶的熔融粘度,热熔胶配方中随石蜡含量的增加,胶的剥离强度呈下降趋势,且当石蜡含量大于12%后,石蜡含量增加,热熔胶的剥离强度急剧下降。

若要保持热熔胶良好的剥离性能,石蜡的加入量不宜过大。

2.4石蜡含量对热熔胶剪切强度的影响
试验中使其它基料比例保持不变,渐渐增加石蜡的含量,测量了各配方所得胶样粘接铝或木材测得的剪切强度,测试速度均为15mm/min,测试温度为16℃。

总体上该体系热熔胶对金属铝的粘接剪切强度高于对木材的粘接剪切强度。

但不论是粘接铝或木材,热熔胶中随石蜡含量的增加,剪切强度总的趋势是增大,石蜡含量增加不到25%时,而剪切强度增大近一倍多。

可见石蜡含量变化对热熔胶的剪切强度影响较大。

3结论
热熔胶中石蜡的含量对热熔胶的性能如软化点、剥离强度、剪切强度有较大的影响,石蜡的含量增高,热熔胶的软化点降低,剪切强度增加,但是过多的石蜡将使得热熔胶的剥离强度降低,因此一个力学综合性能较好的热熔胶的配方中,石蜡的含量应适中。