专利名称:聚烯烃胶粘剂的制备的制作方法
本发明提供了通过氯化聚丙烯和丙烯酸酯、丙烯腈进行自由基接枝共聚合反应，制备对聚烯烃类聚合物材料及其制品，有较强粘接强度的胶粘剂的方法。所提供的胶粘剂对表面为非极性、难粘接的聚丙烯材料(如板材、制成品、薄膜等)，具有优良的粘接效果。同时对金属、橡胶、皮革、合成革、木材等其它材料，也有良好的粘接能力。还可用作涂料及金属耐油覆盖层。是一种应用范围较为广泛的新型胶粘剂。
聚丙烯是目前生产较大，应用较广的通用塑料之一。但是由于聚丙烯分子中不存在极性基团，材料表面吸附能力很差，表面张力小，很难找到能润湿其表面的胶粘剂。另外，由于聚丙烯的熔点比较高，熔融焊接比较困难，在常温下又几乎不溶于任何溶剂，这就给聚丙烯材料本身及聚丙烯材料与其它材料的粘接，带来很多困难，在一定程度上限制了聚丙烯塑料的扩大应用。迄今仅发现氯化聚丙烯对聚丙烯有比较好的粘接能力。
氯化聚丙烯具有良好的耐老化、耐燃、耐腐蚀等性能，能溶于苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳等溶剂中。当氯化聚丙烯溶液与聚丙烯材料接融时，聚丙烯表面发生有限溶胀，聚丙烯表面与氯化聚丙烯中的结晶区，在聚丙烯表面以相同化学结构结晶的结晶间力相吸引，从而显示出氯化聚丙烯对聚丙烯的粘接能力。通常用作胶粘剂的氯化聚丙烯的含氯量为20-40%。此时，原来结晶度很高的聚丙烯，引入氯原子形成氯化聚丙烯后，氯化聚丙烯的结晶降低到40%以下。因此氯化聚丙烯具有熔点(软化点)较低、易溶的特点，而聚合物的机械强度也因内聚力降低而相应地降低。用氯化聚丙烯粘接的聚丙烯材料，在受力时，往往发生胶层之间的破坏。因此氯化聚丙烯胶粘剂主要用于聚丙烯薄膜，聚丙烯制品的印刷油墨、涂料及双向牵伸聚丙烯薄膜的热熔粘接等。
为了提高氯化聚丙烯的内聚力，人们曾利用氯化聚丙烯中氯原子的活泼性，对氯化聚丙烯进行接技改性，在聚合物分子中引入带有极性基的化合物，以增强氯化聚丙烯的机械强度，同时增加氯化聚丙烯对其他材料的粘接性能，据报导所用的接枝单体有丙烯酸酯类、马来酸酐等不饱和羧酸类化合物。且获得了一定的效果，主要用作聚丙材涂料、印刷墨水、金属防腐覆盖层等。
本发明采用带有强极性基团的丙烯腈为接枝单体，并引入一定量的丙烯酸酯类不饱和有机化合物，藉以增强聚合物的内聚力及其对其它材料的粘接性能，获得了显著的效果。
本发明所采用氯化聚丙烯分子量为2-10万。是用低分量的聚丙烯在四氯化碳中氯化，或在水相中悬浮氯化制得的，含氯量控制在30-40%。然后将氯化聚丙烯溶解在溶剂中，获得适当粘度的氯化聚丙烯溶液，再加一定量的接枝单体，在有机过氧化物的引发下，发生自由基接枝共聚合反应。由于氯化聚丙烯、单体、溶剂能很好地混溶，所以反应是在均相中迅速进行，形成氯化聚丙烯-丙烯酸酯-丙烯腈接枝共聚物。这种经过改性的氯化聚丙烯接枝共聚物，对聚丙烯等难粘聚烯烃类聚合物材料，有较强的粘接力，我们把它称之为聚烯烃胶粘剂。
本发明所采用的主要接枝单体为丙烯酸酯，第二接枝单体为丙烯腈类化合物(
R＝C4-C8)。所用的原料及配比如下氯化聚丙烯∶单体＝100∶1-10(重量比)单体的配比为丙烯腈∶丙烯酸酯＝1∶1-3(摩尔比)有机过氧化物为过氧化二特丁基醚，用量为0.1-0.5%，溶剂为甲苯、二甲苯等。
反应在氮气保护下进行，反应温度为110-120℃，反应时间为3小时。
本发明所提供的聚烯烃胶胶剂，除对聚烯烃类(聚丙烯、聚乙烯等)聚合物材料、制成品、薄膜等有较强的粘接性能以外，对其它材料也具有良好的粘接性。如聚丙烯与钢、铝等金属的粘接，钢、铝等金属材料本身的粘接，聚丙烯、聚乙烯薄膜与纸的粘接，以及皮革、橡胶、合成革的粘接等等。对聚丙烯-聚丙烯的粘接剪切强度可达55kg/cm2。
本发明的制备方法与实施可用以下几个例子说明制备方法1 氯化聚丙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈接枝共聚物(聚烯烃胶粘剂CT-12)的制备在装有电动搅拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的1000毫升三颈瓶中，加入氯化聚丙烯100克和二甲苯280克，升动搅拌，在加热下逐渐溶解。另外，在滴液液漏斗中加入由丙烯酸丁酯和丙烯腈摩尔比为3∶1的混合液1克，二甲苯20毫升及过氧化二特丁基醚0.4克。
当反应器内温度升至80℃时，在继续不断搅拌下，逐步滴加入丙烯酸丁酯和丙烯腈的混合液，约在20分钟内滴加完毕。然后缓慢升温至110-120℃，回流反应2.5-3小时，则得聚烯烃胶粘剂CT-12，产品为淡黄色粘稠液体。
聚烯烃胶粘剂CT-12用标准测试方法测得聚丙烯-聚丙烯粘接剪切强度为55kg/cm，钢-钢剪切强度为107kg/cm。
制备方法2 氯化聚丙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈接枝共聚物(聚烯烃胶粘剂CT-24)的制备根据制备方法1所提供的反应装置及条件，以氯化聚丙烯100克，丙烯酸丁酯与丙烯腈摩尔比为3∶1的混合液4克，在0.5克过氧化二特丁基醚的存在下，进行自由基接枝共聚物反应。得浅黄色聚烃烯胶粘剂CT-24的粘稠溶液。
聚烯烃胶粘剂CT-24经实测，聚丙烯-聚丙烯粘接剪切强度为56kg/cm，聚丙烯-钢剪切强度为63kg/cm，聚丙烯-铝剪切强度为68kg/cm，钢-钢剪切强度为136kg/cm，铝-铝剪切强度为83kg/cm。
本发明所提供的聚烯烃胶粘剂是使用方便的单组份胶粘剂，使用时不需要再加固化剂，只要将被粘物件涂胶合，适当凉干，贴合在一起，然后在一定温度下加热固化，即可达到最高粘接强度。也可在室温固化条件下，用来粘接皮革、橡胶、合成革、木材等制品。
本发明所提供的胶粘剂，在适当调节溶液浓度的条件下，还可用作聚丙烯材料、金属制品的涂料，及金属耐汽油覆盖保护层等。
权利要求
1.本发明是以氯化聚丙烯、丙烯腈及丙烯酸酯为原料，在溶液中以过氧化二特丁基醚为引发剂，进行自由基接枝共聚，制备聚烯烃胶粘剂的方法。其特征在于以低分子量氯化聚丙烯为接枝共聚物主链，以丙烯腈及丙烯酸酯为接枝共聚的单体。反应产物不需要进行分离纯化，即可获得对聚烯烃类聚合物有较强粘接强度的胶粘剂。
2.按权利要求
1所述方法，其特征是氯化聚丙烯含氯量为30-40%，分子量为2-10万。
3.按权利要求
1所述方法，其特征在于反应物配比为氯化聚丙烯(重量份)∶单体(重量份)＝100∶1-5丙烯腈(摩尔)∶丙烯酸酯(摩尔)＝1∶1-3
4.如权利要求
1所述方法，其特征为反应温度为110-120℃，反应时间为3小时。
专利摘要
本发明是以氯化聚丙烯与丙烯腈、丙烯酸酯在溶液中进行自由基接枝共聚获得的，对聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯等)有较强胶粘能力的新型胶粘剂。对聚丙烯-聚丙烯胶粘剪切强度可达55kg/cm
文档编号C08F259/02GK86104775SQ86104775
公开日1988年1月27日 申请日期1986年7月14日
发明者杨自善, 黄世强, 陈迪炎 申请人:华中师范大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan