[改性]熱塑性彈性體SIS改性技術(shù)及應(yīng)用

熱塑性彈性體SIS自1963年問(wèn)世以來(lái)就引起了極大的關(guān)注，它是由苯乙烯與異戊二烯組成的三嵌段共聚物。中間是彼此孤立的柔軟橡膠鏈段，兩邊是硬塑料鏈段，在室溫下具有硫化橡膠的性能，在高溫下又呈現(xiàn)可塑性，兼具有良好的彈性和粘結(jié)強(qiáng)度、耐低溫、耐溶解性好、溶液粘度低、固化快等優(yōu)點(diǎn)，所以通常用于與SBS或其他材料配制膠黏劑，主要用作熱熔膠和壓敏膠，用在醫(yī)療、電絕緣、包裝、保護(hù)和掩蔽、標(biāo)志、粘接固定以及復(fù)合袋的層間黏合等。

但是，SIS極性小，耐油性和耐溶劑性較差，使其應(yīng)用范圍受到了很大的限制。如在高溫下作膠粘劑或用于粘接鞋、木料等極性基材時(shí)存在許多缺點(diǎn)：與極性材料粘接強(qiáng)度不高，耐熱性和耐候性差，特別是用作熱熔壓敏時(shí)，其軟化點(diǎn)低。近年來(lái)，各大公司為了提高自身競(jìng)爭(zhēng)能力，均致力于開(kāi)發(fā)高性能SIS，為滿足市場(chǎng)對(duì)高性能熱熔粘合劑的要求

SIS改性的原理及方法

目前關(guān)于SIS熱熔壓敏膠改性的研究主要集中在三個(gè)方面：第一是對(duì)SIS彈性體進(jìn)行改性，在彈性體上引入極性基團(tuán)或鏈段，改變分子的極性，包括：環(huán)氧化、接枝改性。第二是對(duì)SIS壓敏膠進(jìn)行改性，主要通過(guò)加入其他類型的粘結(jié)劑或添加劑來(lái)改變粘結(jié)劑的表面張力和極性，從而改進(jìn)膠黏劑與被粘材料之間的粘結(jié)力；其次通過(guò)改變壓敏膠的組分來(lái)改性；第三是利用電子束或紫外光的照射下，是SIS彈性體的雙鍵斷裂而產(chǎn)生自由基，然后進(jìn)行分子內(nèi)、分子間以及與其它聚合物之間的聚合、接枝、交聯(lián)等過(guò)程。

1）環(huán)氧化改性

由于聚苯乙烯和聚異戊二烯屬于非極性物質(zhì)，與極性物質(zhì)的混溶性和所形成的粘接劑的間接性都受到限制，對(duì)SIS的改性，主要是在其上引入極性基團(tuán)。邸明偉等報(bào)道了SIS彈性體的環(huán)氧化改性。將環(huán)氧化改性后得到的ESIS按最佳配方配成的壓敏膠與未改性的SIS按最佳配方配成的壓敏膠進(jìn)行性能對(duì)比。結(jié)果表明，ESIS壓敏膠的剝離強(qiáng)度、持粘性、耐老化性能比未改性的SIS壓敏膠好。

2）接枝改性

SIS彈性體中存在雙鍵，可以通過(guò)接枝增加粘結(jié)劑的初粘性、耐熱性和粘結(jié)性等。采用與聚烯烴結(jié)構(gòu)及表面性能相近的單體與SIS進(jìn)行接枝。

丙烯酸及丙烯酸酯類接枝

目前國(guó)內(nèi)對(duì)SIS與丙烯酸酯類接枝改性的研究，一般采用溶液接枝的方法。楊性坤等對(duì)以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）、丙烯腈（AN）、丙烯酸（MAH）為單體對(duì)SIS進(jìn)行改性。實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明在過(guò)氧化苯甲酰（BPO）作用下MMA和BMA及其混合物可有效接枝SIS，增強(qiáng)其極性和柔韌性，改進(jìn)與極性材料表明的粘接性能。

丁基橡膠改性

由于SIS中的聚異戊二烯鏈段受到氧、熱、光等作用易斷裂而降解和交聯(lián)，影響壓敏膠的性能。丁基橡膠的化學(xué)不飽和度低，加上聚異丁烯鏈的不活潑性，使得丁基橡膠的耐熱和耐氧化性能遠(yuǎn)優(yōu)于其它通用橡膠。有人研究了SIS、丁基橡膠、增粘劑和增塑劑等對(duì)產(chǎn)品性能的影響，并制得丁基橡膠改性SIS熱壓敏膠帶，其具有良好的耐老化性能，優(yōu)良初粘性和持粘性等性能。

3）SIS壓敏膠改性

SIS彈性體本身沒(méi)有初粘性，要將它配成壓敏膠時(shí)，必須添加粘結(jié)樹(shù)脂、軟化劑、防老劑以及其它添加劑。SIS壓敏膠改性，主要有兩種改性方式，其一是改變壓敏膠的組成或含量，根據(jù)膠黏劑的要求選擇不同的增粘樹(shù)脂、溶劑及其添加劑或各組份的含量；其二是共混改性，通過(guò)加入其它類型的膠黏劑或添加劑來(lái)增加體系的極性，使混合粘結(jié)劑與極性面料的粘合力增大，這是目前為了生產(chǎn)特殊性能粘合劑常采用的方法。楊性坤等報(bào)道了將SIS與SBS進(jìn)行共混改性，將兩種彈性體混合使用后得到的壓敏膠比單一組份的性能優(yōu)越，在二者適當(dāng)配比的條件下，剝離強(qiáng)度可以達(dá)到一最大值。

SIS壓敏膠改性可以顯著提高與極性材料的粘結(jié)力，耐熱性和耐候性也一定提高，這種改性比較簡(jiǎn)便，所需設(shè)備較簡(jiǎn)單，與彈性體改性相比，原料和能源消耗較低，適合于公司生產(chǎn)滿足不同性能要求的粘結(jié)劑。

4）紫外光或電子束改性

紫外光或電子束改性是在熱熔壓敏膠涂布后，通過(guò)短暫的電子束或紫外照射，使SIS彈性體的雙鍵斷裂產(chǎn)生自由基，然后進(jìn)行聚合反應(yīng)。一般在涂布后，使彈性體冷卻至PS鏈段的Tg以下，則PS只進(jìn)行物理交聯(lián)，再用電子束或紫外照射，則又進(jìn)行部分化學(xué)交聯(lián)，可以彌補(bǔ)物理交聯(lián)的不足，可以大幅度提高膠黏劑的耐溫性和耐溶劑性，而不影響粘性。

紫外和電子束改性可以提高剝離強(qiáng)度和持粘性，適合某些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，環(huán)境污染小，原料和能耗極少，是很有發(fā)展前景的一項(xiàng)技術(shù)。

如果您沒(méi)有關(guān)注，熱塑性彈性體論壇公眾號(hào)

就會(huì)少一個(gè)溝通平臺(tái)
關(guān)注中國(guó)熱塑性彈性體論壇公眾微信號(hào)：polytpe

我們一起聯(lián)手打造中國(guó)專業(yè)的熱塑性彈性體行業(yè)交流平臺(tái)，免費(fèi)技術(shù)行情資訊頻道！

更多精彩請(qǐng)關(guān)注、熱塑性彈性體論壇

公眾微信號(hào)：polytpe

關(guān)注公眾賬號(hào)方法：1、點(diǎn)擊右上角  2、查看公眾賬號(hào)  3、關(guān)注

《TPE微信訂閱版》覆蓋人群廣，信息豐富，如果您有好文章要分享，或者供應(yīng)信息要轉(zhuǎn)發(fā)，請(qǐng)聯(lián)系站長(zhǎng)微信：18666186648

推薦閱讀：

SIS熱塑性彈性體質(zhì)量指標(biāo)

SIS粉末 蓬松 顆粒的價(jià)格哪個(gè)最便宜哪個(gè)最貴

SIS、SEBS在熱熔壓敏膠中的應(yīng)用

請(qǐng)回復(fù)“SIS”或者“閱讀原文”查看更多關(guān)于SIS的帖子

始發(fā)于微信公眾號(hào)：艾邦高分子