一种橡胶金属粘接热熔胶膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于热熔胶技术领域，具体涉及一种橡胶金属粘接热熔胶膜。
【背景技术】
[0002] 金属-橡胶粘接在很多工业领域均有需求，如机械工程、建筑、船舶、军事工业中 履带式装甲车辆负重轮、履带板着地胶及履带衬套的粘接。由于橡胶与金属极性相差大，需 要一层粘接剂才能较好的粘接。传统方法有硬质橡胶法、黄铜或镀黄铜法、间苯二酚甲醛体 系、酚醛树脂法、多异氰酸酯法、卤化橡胶法和含特种硫化剂卤化聚合物法及水基胶粘剂法 等。这些传统的方法大多工艺较为复杂，需要打磨等前处理工序，液态胶黏剂往往还有溶剂 挥发毒性的问题。
[0003] 热熔胶膜工艺简单、无毒，但并非是一种新的理念，只是由于粘接技术原因，一直 在一些传统领域使用，特定材料的粘接始终难以突破，例如橡胶与金属的粘接。鉴于橡胶与 金属粘接目前所存在的问题，我们有必要开发一种橡胶金属粘接的热熔胶膜，使橡胶金属 有良好的粘接性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种能使橡胶和金属有良好粘接性能的热熔胶膜，且所述热 熔胶膜无毒、无气味，加工工艺简单，可以替代传统的橡胶金属粘接工艺。
[0005] 本发明通过对EVA或Ρ0Ε树脂进行改性，制得一种使橡胶和金属有良好粘接性能 的热熔胶膜。
[0006] 本发明制备的橡胶金属粘接热熔胶膜，其特征在于，由按重量份计的如下原料制 备而成：
[0007] 热熔胶颗粒 100份
[0008] 硫载体 〇· 5-5份；
[0009] 其中，热熔胶颗粒由按重量份计的如下原料制备而成：
[0010]EVA树脂或Ρ0Ε树脂 100份
[0011] 过氧化物引发剂 0.01-0. 2份
[0012] 马来酸酐改性的聚丁二烯 0.5-10份。
[0013] 优选地，所述EVA树脂或Ρ0Ε树脂的熔点在50~105°C范围内，熔融指数为1~ 40g/10min〇
[0014] 优选地，所述的过氧化物引发剂为过氧化二异丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-双（过氧 化叔丁基）己烷、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中一种或两种以上的混合 物。
[0015] 优选地，所述过氧化二异丙苯作为过氧化物引发剂时效果最佳。
[0016] 优选地，所述的马来酸酐改性的聚丁二烯数均分子量在2500-9900范围内，马来 酸酐含量在3~20 %范围内。
[0017] 优选地，所述的硫载体为下述一种或两种以上的混合物：4, 4'-二硫化二吗啉 (DTDM)、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD)、四硫化四甲基秋兰姆（TMTT)、2-(4-吗啡啉基二硫 代）苯并噻唑（MDB)。
[0018]优选地，所述4, 4'-二硫化二吗啉（DTDM)、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD)混合作为 硫载体时效果最佳。
[0019] 本发明的橡胶金属粘接热熔胶膜的制备方法，其特征在于：由下述两个步骤制备 而成：
[0020] 1)以配方量的EVA或Ρ0Ε树脂为基体，添加配方量的过氧化物引发剂和马来酸酐 改性的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆挤出机熔融接枝并造粒，得到热熔胶颗粒；
[0021] 2)在配方量的热熔胶颗粒中添加配方量的硫载体，混合均匀，用流延法制备得到 厚度为0. 3mm的热熔胶膜。
[0022] 本发明的有益技术效果如下：
[0023]1、热熔胶膜的制备工艺简单，使金属和橡胶粘接牢固，解决了现有技术中金属橡 胶难于粘接的问题。
[0024] 2、制备热熔胶膜所使用的材料绿色环保，加工过程中不会产生气味或释放有毒物 质，且无溶剂挥发，有利于材料的技术革新。
[0025] 3、本发明的热熔胶膜贴合均匀，且硫化过程中无气泡产生，使橡胶和金属有很好 的粘接强度。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
[0027] 实施例1
[0028] 步骤一，取100质量份的EVA树脂，其中EVA树脂的熔点为50 °C，熔融指数为 40g/10min，添加0· 01质量份的2, 5-二甲基-2, 5-双（过氧化叔丁基）己烷和5质量份数 均分子量为4500、马来酸酐含量为3%的马来酸酐改性的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆挤 出接枝并造粒烘干；步骤二，称取100质量份步骤一所造粒子，添加〇. 5质量份的DTDM混合 均匀，采用流延法，制备厚度为0. 3mm的薄膜。具体测试结果见表1。
[0029] 实施例2
[0030] 步骤一，取100质量份的Ρ0Ε树脂，其中Ρ0Ε树脂的熔点为60 °C，熔融指数为 15g/10min，添加0. 2质量份的2, 5-二甲基-2, 5-双（过氧化叔丁基）己烷和5质量份数 均分子量为7500、马来酸酐含量为20%的马来酸酐改性的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆 挤出接枝并造粒烘干；步骤二，称取1〇〇质量份步骤一所造粒子，添加5质量份的TMTD混合 均匀，采用流延法，制备厚度为0. 3mm的薄膜。具体测试结果见表1。
[0031] 实施例3
[0032] 步骤一，取100质量份的EVA树脂，其中EVA树脂的熔点为105 °C，熔融指数为 2g/10min，添加0. 05质量份的过氧化二异丙苯和0. 5质量份数均分子量为9900、马来酸 酐含量为6%的马来酸酐改性的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆挤出接枝并造粒烘干；步骤 二，称取100质量份步骤一所造粒子，添加0. 5质量份的DTDM混合均匀，采用流延法，制备 厚度为0.3mm的薄膜。具体测试结果见表1。
[0033] 实施例4
[0034] 步骤一，取100质量份的EVA树脂，其中EVA树脂的熔点为72 °C，熔融指数为 20g/10min，添加0. 1质量份的过氧化二异丙苯和5质量份数均分子量为5000、马来酸酐含 量为10%的马来酸酐改性的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆挤出接枝并造粒烘干；步骤二， 称取100质量份步骤一所造粒子，添加1质量份的TMTD混合均匀，采用流延法，制备厚度为 0.3mm的薄膜。具体测试结果见表1。
[0035] 实施例5
[0036] 步骤一，取100质量份的EVA树脂，其中EVA树脂的熔点为81°C，熔融指数为 3g/10min，添加0· 05质量份的2, 5-二甲基-2, 5-双（过氧化叔丁基）己烷和0· 05质量 份的过氧化二异丙苯，10质量份数均分子量为2500、马来酸酐含量为17%的马来酸酐改性 的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆挤出接枝并造粒烘干；步骤二，称取100质量份步骤一所 造粒子，添加0. 5质量份的TMTD和0. 5质量份的DTDM混合均匀，采用流延法，制备厚度为 0.3mm的薄膜。具体测试结果见表1。
[0037] 实施例6
[0038] 步骤一，取100质量份的Ρ0Ε树脂，其中Ρ0Ε树脂的熔点为104°C，熔融指数为 lg/10min，添加0· 05质量份的2, 5-二甲基-2, 5-双（过氧化叔丁基）己烷和0· 05质量 份的过氧化二异丙苯，10质量份数均分子量为3100、马来酸酐含量为8%的马来酸酐改性 的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆挤出接枝并造粒烘干；步骤二，称取100质量份步骤一所 造粒子，添加0. 5质量份的TMTD和0. 5质量份的DTDM混合均匀，采用流延法，制备厚度为 0.3mm的薄膜。具体测试结果见表1。
[0039] 本发明的热熔胶膜采用流延法制得，在60-80°C的真空压机贴合预压后，在高压汞 灯下辐射l-l〇min完成固化交联，具体步骤为：将乙烯-辛烯共聚物同其它功能助剂经过预 混合、熔融挤出、流延成膜，最后收卷制得成品。其中，流延机的UV固化聚烯烃光学膜厚度 可根椐实际需要调节，目前使用较多厚度为〇. 2mm，本发明热熔胶膜的厚度是0. 3mm。
[0040] 性能测试方案：
[0041] 1.粘接力测试
[0042]制样方法：按EPDM(三元乙丙橡胶）/热熔胶膜/铝板结构制样，其中EPDM尺寸为 宽度2cm，厚度2mm，长度为10cm，铝板尺寸为宽度2cm，厚度2mm，长度为5cm，在160度平板 硫化机加压lOmin，压力为2MPa。
[0043] 测试方法：180度剥离橡胶与铝板粘合力，剥离速度为100mm/min.
[0044] 表1热熔胶膜性能测试结果
[0045]
[0046] 从测试结果来看，剥离强度大小与所选择基材树脂种类，马来酸酐改性聚丁二烯 的分子量、马来酸酐含量、添加量以及载硫体的种类和添加量均有较大联系，实施例1 _6均 与EPDM橡胶和金属铝板有较好粘接力，其中最佳为实施例3和实施例6,剥离强度超过 100N/cm〇
[0047] 综上所述，本发明中所涉及到的产品与橡胶和金属均有较好的粘接力，且无溶剂 挥发，操作工艺简单，在某些领域可以替代传统的橡胶和金属粘接方法。
[0048] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限 定的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种橡胶金属粘接热恪胶膜，其特征在于，由按重量份计的如下原料制备而成： 热熔胶颗粒 100份 硫载体 0. 5-5份； 其中，热熔胶颗粒由按重量份计的如下原料制备而成： EVA树脂或POE树脂 100份 过氧化物引发剂 0. 01-0. 2份 马来酸酐改性的聚丁二烯 0. 5-10份。2. 根椐权利1所述的橡胶金属粘接热熔胶膜，其特征在于：所述EVA树脂或POE树脂 的熔点在50~105°C范围内，熔融指数为1~40g/10min。3. 根椐权利1所述的橡胶金属粘接热熔胶膜，其特征在于：所述的过氧化物引发剂为 过氧化二异丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-双（过氧化叔丁基）己烷、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧 化碳酸-2-乙基己酯中一种或两种以上的混合物。4. 根椐权利3所述的橡胶金属粘接热熔胶膜，其特征在于：所述过氧化二异丙苯作为 过氧化物引发剂时效果最佳。5. 根椐权利1所述的橡胶金属粘接热熔胶膜，其特征在于：所述的马来酸酐改性的聚 丁二烯数均分子量在2500-9900范围内，马来酸酐含量在3~20%范围内。6. 根椐权利1所述的橡胶金属粘接热熔胶膜，其特征在于：所述的硫载体为下述一种 或两种以上的混合物：4, 4'-二硫化二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化四甲基秋兰姆、 2-(4-吗啡啉基二硫代）苯并噻唑。7. 根椐权利6所述的橡胶金属粘接热熔胶膜，其特征在于：所述4, 4'-二硫化二吗啉 (DTDM)、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD)混合作为硫载体时效果最佳。8. 根椐权利1-7任意一项所述的橡胶金属粘接热熔胶膜的制备方法，其特征在于：由 下述两个步骤制备而成： 1) 以配方量的EVA或POE树脂为基体，添加配方量的过氧化物引发剂和马来酸酐改性 的聚丁二烯，在190°C下用双螺杆挤出机熔融接枝并造粒，得到热熔胶颗粒； 2) 在配方量的热熔胶颗粒中添加配方量的硫载体，混合均匀，用流延法制备得到厚度 为0. 3mm的热恪胶膜。
【专利摘要】本发明涉及一种橡胶金属粘接热熔胶膜，用于粘接橡胶和金属，生产过程中无溶剂释放，且制备工艺简单，可以取代常用的液体粘接剂或复杂的金属表面预处理工艺。本产品的生产过程包括以下两个步骤：1)以EVA或POE树脂为基体，熔融接枝马来酸酐改性的聚丁二烯，并造粒干燥，得到热熔胶颗粒；2)将热熔胶颗粒与硫载体混合均匀，并制备出适宜厚度热熔胶膜。本发明的产品通过接枝马来酸酐，与金属有优异的粘合力，同时硫载体在高温释放出硫将添加的丁二烯链段与橡胶共硫化，从而与橡胶也保持优良的粘合力。
【IPC分类】C09J11/06, C09J123/08, C09J11/08, C09J7/00
【公开号】CN105419684
【申请号】CN201510924923
【发明人】李伟博, 余鹏, 唐舫成, 汪加胜
【申请人】广州鹿山新材料股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月11日