溶剂型SBS胶粘剂常见问题及认识误区

溶剂型SBS胶粘剂常见问题及认识误区

游少军

一、SBS胶粘剂组份

SBS胶粘剂是由SBS、SIS增粘树脂、溶剂、增塑剂、防老剂、填料等助剂经溶解混配、熔融配合、接技共聚、极性化处理等工序制成，SBS胶粘剂具有非硫化交联下初始粘结效果好、耐低温性能优越等特点。

二、SBS胶粘剂类别

三、溶剂型SBS胶粘剂的配方结构

1、主体部份：SBS线、星型混合为主，占总体的10-15%。

2、增粘树脂体系：C5、C9石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂及松香等混合体组成，占总体的20-30%。

3、溶剂体系：多以C6-C8脂肪烃类溶剂为主，配以其它良性溶剂，如：醋酸乙酯、

环己烷为铺助，占总体的60-70%。

4、助剂：抗氧化剂、增塑剂等。

5、填料：SiO2、CaCO3及少量颜填料。

四、溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法

1、粘度低

原因：未能正确选择SBS的类型；

线、星SBS种类配合性差；

S/B比值的选择。

影响：施工性能受限制

解决方法：

表一：不同类型SBS对胶粘剂粘度影响

表二：S/B比值对粘度影响

综上所述：

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，溶解后粘度低，SBS分子量大小及其分布对粘度、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粘度且成本过高，性能不好的产品。

2、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。

选择溶剂时可参照溶剂和溶质的溶度参数δ，一般溶剂与溶质的溶度参数越接近，相容性越好，SBS易溶于溶解度参数为7.6-9.8的各种溶剂中，常见溶剂的溶解度参数如表三。

表三：SBS的常用溶剂、良溶剂的溶解度参数（卡/厘米3）1/2表

在实际生产中，根据实际需要，一般选择混合溶剂体系，混合溶剂的溶解度参数可根据混合溶剂中各组分的溶解度参数按下式计算：

δm=δ1φ1+δ2φ2+δ3φ3

式中：δm—混合溶剂的溶解度参数。

δ1δ2 δ2—各组份的溶解度参数。

φ1 φ2 φ3—各组份的体积百分数。

采用混合溶剂体系具有以下一些优点，即通过合理选配溶剂，增加溶解力，调整粘合剂干燥速度，降低胶液毒性，防止低温凝胶，降低胶液成本，重要的是良溶剂与非良溶剂的合理配合，增加适当的粘性保持时间，且保证贮存稳定性。

在粘合剂组分中，溶剂是一个暂时性组分，它在粘接过程中要挥发掉。但溶剂挥发速度的快慢能影响粘接强度，溶剂挥发过快，一方面会使粘合剂胶液表面结膜，内部溶剂来不及挥发逸出，另外溶剂挥发过程也是吸热过程，挥发过快使胶膜表面温度降低而凝结水汽，影响粘接质量。这就是我们常见的在春秋两季不同区域，如果出现长时间的阴雨天，空气湿度大时，胶膜表层出现水层，如果不用红外灯照射烘干胶膜，就会出现粘接质量问题，初粘强度差造成很大的经济损失；若溶剂挥发太慢，则需要延长晾置时间影响工效。所以在选择溶剂时一般都要选择挥发速度适当及快、慢相混合的溶剂，也就是所谓“梯阶式溶剂挥发体系”。当然，选择溶剂时，也要考虑溶剂的价格和毒性等因素。常用溶剂挥发速度见下表四。

表四：常用溶剂的挥发速度（min/25℃、5ml）

3、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，常用树脂质量指标如下：

表五：

从表五不难看出，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。

另厂家在研发粘合剂时，往往忽略了溶剂的PH值问题，如：当前大家流行的添加二氯甲烷、1.2—二氯乙烷时，对其的PH值往往是不检测的，小的厂家大多不知道怎样检测。二氯甲烷、1.2—二氯乙烷各生产厂家的质量参差不齐，很多小厂生产的产品PH值达到了4-5，当然如果是一级品应该在6.0-7.0，粘合剂生产厂往往看重价格，根本不了解产品性能。所以，如果选用了酸度过高的溶剂，情况可想而知。

4、剪切强度及耐高温性能差

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，