一种热稳定性优异的卫生用品结构胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及热熔胶技术领域，尤其涉及ipc c09j123/08领域，更具体的，涉及一种热稳定性优异的卫生用品结构胶及其制备方法。


背景技术：

2.在一次性卫生用品例如纸尿裤的生产中，为了保证吸收渗漏效果同时又要保证其在使用时有较好的透气功能，通常会在最下层增加一层底膜，底膜一般由无纺布和pe膜通过结构胶粘结构成。目前结构胶的施胶方式有螺旋喷胶、纤维喷胶、涂布刮胶等，常用的是螺旋喷胶。
3.现在市场上主要使用乙烯类热塑性弹性体为主体的热熔压敏胶作为底膜结构胶。通常底膜结构胶制成之后以固体存放，在涂胶过程中，需要先将其融化成液体再进行涂胶。为了加快融化通常需要将设备的温度先提高到结构胶的熔点以上，但是结构胶的热稳定性较差，部分组分在提高到较高温度之后，加热时间太长容易碳化，产生杂质堵塞喷头，需要定时清理。
4.为解决上述问题，申请号为cn102549096a的申请文件，公开了卫生巾pe膜与无纺布复合用结构胶及其制备方法，原料包括环烷油，合成树脂，合成橡胶，抗氧剂，石蜡，油性消泡剂，制备得到的结构胶使用温度低，减少设备积碳，提高生产效率，但结构胶的热稳定性未见明显提升。
5.申请号为cn201510576185.5的申请文件，公开了一种耐高温环氧结构胶的制备方法，结构胶的原料包括聚醚二元醇，甲苯二异氰酸酯，扩链剂，交联剂，丁二醇，三羟基丙烷，制备得到的结构胶耐高温性能好，但粘结性和热老化性未见明显提升。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明第一方面提供了一种热稳定性优异的卫生用品结构胶，以质量分数计，原料包括主体聚合物15-35％，增粘树脂40-65％，石油系基础填充物5-20％，助剂0.5-1％，抗氧化剂0.1-1％，软化剂5-15％。
7.优选的，所述主体聚合物包括：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物，非晶态α-烯烃共聚物中的一种或几种。
8.进一步优选，所述主体聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，非晶态α-烯烃共聚物的质量比为1：(1-2)：(1-4)。
9.苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,非晶态α-烯烃共聚物的质量比为1：(1-2)：(1-4)，结构胶的透气性和热稳定性能优异。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的透气性较好，而卫生用品例如卫生巾中的结构胶等需要在透气性良好的基础上保持良好的热稳定性，避免影响结构胶熔化工艺。本技术人推测，在结构胶中加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和非晶
态α-烯烃共聚物，其中非晶态α-烯烃共聚物具有良好的热稳定性；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有一定的韧性，使分子间的缠绕更加紧密，三者共同作用，提高结构胶的热稳定性和透气性。特定量的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与非晶态α-烯烃共聚物相互搭接，提高主体聚合物在体系内的相容性，进一步提高结构胶的热稳定性。另外，非晶态α-烯烃共聚物的无规则共聚结构使体系的结晶度下降，赋予体系较好的回弹性。
10.进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，非晶态α-烯烃共聚物的质量比为1：1：3。
11.进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数(190℃/5kg)为3-5g/10min。
12.苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物虽然韧性比较好，但它的性质受熔融指数影响。当熔融指数过小时，分子量会变大，成型时的流动性、渗透性和对被粘物的润湿性较差。当熔融指数过大时，虽然流动性好，但粘结强度低。在选择熔融指数(190℃/5kg)为3-5g/10min的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为主体聚合物时，在保证一定的流动性下，结构胶的渗透性和粘结性较好。
13.进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数(190℃/5kg)4g/10min。
14.进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量为20％-30％。
15.进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量为20％。
16.进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型结构，购买自东莞市樟木头恒泰塑胶原料经营部，型号为701。
17.进一步优选，所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数(200℃/5kg)为4-6g/10min。
18.进一步优选，所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数(200℃/5kg)为5g/10min。
19.进一步优选，所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量为10-20％。
20.进一步优选，所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量为15％。
21.进一步优选，所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型结构，购买自山东旭光化工有限公司，型号为d1107jsp-1。
22.进一步优选，所述非晶态α-烯烃共聚物的开放时间为10-20s。
23.进一步优选，所述非晶态α-烯烃共聚物的开放时间为15s。
24.进一步优选，所述非晶态α-烯烃共聚物(cas号：102-54-5)购买自前海吉圣雅(深圳)科技有限公司，型号为703。
25.优选的，所述增粘树脂包括石油树脂，天然树脂，液体树脂中的一种或几种。
26.进一步优选，所述石油树脂包括氢化c5，非氢化c5，dcpd，c9，c5/c9共聚物，amr单体树脂的中的一种或几种。
27.进一步优选，所述石油树脂为c5/c9共聚物。
28.进一步优选，所述c5/c9共聚物与非晶态α-烯烃共聚物的质量比为(3-6)：(2-4)。
29.在c5/c9共聚物与非晶态α-烯烃共聚物的质量比为(3-6)：(2-4)时，结构胶的粘结性和热稳定性较好。本技术人推测：主体聚合物中的非晶态α-烯烃共聚物的软化点较高，会
使结构胶的软化点升高，考虑到软化点过高需要的熔融温度高，而主体聚合物中的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在高温下丁二烯嵌段会发生交联，分子链间的蠕动性变差，导致润湿性下降，粘性性能不佳，使结构胶的黏度增加。但在结构胶的批量化使用过程中，加热后黏度变化大会对工艺造成不利影响。但软化点又不能太低，软化点太低耐温程度差，容易出现溢胶现象，因此需要适当降低结构胶的软化点，加入特定量的低软化点的c5/c9共聚物，二者共同作用下，降低结构胶的软化点，提高结构胶的热稳定性和粘结性。
30.进一步优选，所述c5/c9共聚物与非晶态α-烯烃共聚物的质量比为4：3。
31.进一步优选，所述c5/c9共聚物的软化点为80-95℃。
32.进一步优选，所述c5/c9共聚物软化点为83-91℃，购买自博瑞达(东莞)新材料有限公司，型号为wingtack 86。
33.进一步优选，所述天然树脂包括松香，马尾松，湿地松的甘油酯，季戊四醇酯，萜烯酚树脂中的一种或几种。
34.进一步优选，所述天然树脂为松香，萜烯酚树脂。
35.进一步优选，所述松香与萜烯酚树脂的质量比为(1-3)：(1-2)。
36.进一步优选，所述松香与萜烯酚树脂的质量比为2：1。
37.进一步优选，所述松香(cas号：8050-09-7)购买自济南鑫顺事达生物科技有限公司；所述萜烯酚树脂(cas号：65996-99-8)购买自东莞市煜城塑化有限公司，型号为sylvares
tm 1095。
38.进一步优选，所述液体树脂包括液体石油树脂，液体松香树脂中的一种或几种。
39.进一步优选，所述液体树脂为石油树脂，购买自武汉远成共创科技有限公司。
40.优选的，所述石油系基础填充物包括橡胶油。
41.进一步优选，所述橡胶油包括环烷油，白矿油。
42.进一步优选，所述环烷油，白矿油与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为(5-7)：(3-5)：5。
43.为保证结构胶有较好的透气性，加入一定量的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，但是在高温作用下，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物因发生二次交联，硬度增大，应用于卫生用品如卫生巾，纸尿裤等，硬度过大会影响卫生用品的使用舒适度。因此，控制环烷油，白矿油与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为(5-7)：(3-5)：5，能显著改善结构胶的柔韧性和抗老化性。本技术人推测：特定量的环烷油，白矿油与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物共同作用下，进一步增加主体聚合物之间的相容性，使结构更加稳定，有效提高结构胶的柔韧性和抗老化性。
44.进一步优选，所述环烷油，白矿油与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为6：4：5。
45.进一步优选，所述环烷油购买自南通丰润石油化工有限公司；所述白矿油(cas号：8042-47-5)购买自上海波尔化学试剂有限公司。
46.优选的，所述助剂包括抗紫外助剂，抗高温黄变助剂，遮蔽荧光助剂，持粘性助剂中的一种或几种。
47.进一步优选，述抗紫外助剂包括二甲苯酮系，苯并三唑系，水杨酸酯系，金属离子螯合物系中的一种或几种。
48.进一步优选，所述抗紫外助剂为二甲苯酮系，包括2-羟基-4-甲氧基-二苯甲酮，2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮中的一种或几种。
49.进一步优选，所述抗紫外助剂为2-羟基-4-甲氧基-二苯甲酮(cas号：131-57-3)，购买自山东丰源化工有限公司。
50.进一步优选，所述抗高温黄变助剂包括特密高塑料透明剂ts，抗黄变剂hj-326gh，焦磷酸中的一种或几种。
51.进一步优选，所述抗高温黄变助剂为特密高塑料透明剂ts，购买自灿森化工新材料(深圳)有限公司。
52.进一步优选，所述遮蔽荧光助剂购买自山东华恩橡塑新材料有限公司，型号为f90。
53.进一步优选，所述持粘性助剂为polytail h，购买自东莞市玖驰塑胶原料有限公司。
54.优选的，所述软化剂包括液体橡胶。
55.进一步优选，所述液体橡胶包括聚丁二烯，聚丁烯，聚异丁烯中的一种或几种。
56.进一步优选，所述液体橡胶为聚丁二烯，聚丁烯，聚丁二烯和聚丁烯的重量比为(1-2)：(1-3)。
57.进一步优选，所述液体橡胶为聚丁二烯，聚丁烯，聚丁二烯和聚丁烯的重量比为1：2。
58.进一步优选，所述聚丁二烯(cas号：9003-17-2)，分子量为1400，购买自濮阳市华龙区华瑞化工有限公司；所述聚丁烯(cas号：9003-27-4)，25℃密度0.87g/cm3，购买自中航新材料(山东)有限公司，型号pb2400。
59.优选的，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂中的一种或几种。
60.进一步优选，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
61.进一步优选，所述受阻酚类抗氧化剂包括抗氧剂2246，抗氧剂1135，抗氧剂bht中的一种或几种。
62.进一步优选，所述受阻酚类抗氧化剂为抗氧剂bht。
63.进一步优选，所述抗氧剂bht，松香，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为(0.02-0.05)：10：5。
64.为了结构胶有较好的透气性和适宜的软化度，需要加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和松香树脂，但两者对高温和氧环境均不稳定，容易出现老化现象，且松香会出现粉化和变色现象，影响结构胶的耐老化性能和外观。在本技术中，控制抗氧剂bht，松香，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为(0.02-0.05)：10：5，提高结构胶的耐老化性能和降低外观变色。本技术人推测，体系中加入特定量抗氧剂bht，松香，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，在三者协同作用下，有效抑制抗氧剂bht自身转化反应和抗氧剂bht在体系中的挥发，使抗氧剂bht有效发挥抗氧化作用，提高结构胶的耐老化性能和降低外观变色。
65.进一步优选，所述抗氧剂bht，松香，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为0.03：10：5。
66.进一步优选，所述抗氧剂bht(cas号：128-37-0)，购买自南京米兰化工有限公司。
67.本发明的第二方面，提供了一种热稳定性优异的卫生用品结构胶的制备方法，包
括以下步骤：
68.(1)将配方量增粘树脂投入到反应釜中，加热至100-110℃，以300-500rpm的速度不断搅拌至完全熔融；
69.(2)将配方量抗氧化剂投入反应釜中，以300-500rpm的速度不断搅拌至均匀；
70.(3)将配方量主体聚合物投入到反应釜中，加热至125-130℃并以300-500rpm的速度不断搅拌，将配方量的软化剂投入反应釜中以300-500rpm的速度不断搅拌加热至140-145℃，检查主体聚合物和软化剂的融化情况，完全融化后进行下一步，否则继续搅拌，5分钟检查一次；
71.(4)将配方量的石油树脂间断投入反应釜中，保持温度140-145℃；
72.(5)边抽真空边进行搅拌25-35分钟，关闭真空泵，停止加热，得到溶液a；
73.(6)将部分溶液a投入中间罐10分钟后打开加热，将剩余的溶液a打入中间罐，即可得到热稳定性优异的卫生用品结构胶。
74.有益效果
75.(1)本发明通过控制苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,非晶态α-烯烃共聚物的质量比为1：(1-2)：(1-4)，提高结构胶的透气性，回弹性和热稳定性。
76.(2)本发明通过选用熔融指数(190℃/5kg)为3-5g/10min的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，提高结构胶的渗透性和粘结性。
77.(3)本发明通过控制c5/c9共聚物与非晶态α-烯烃共聚物的质量比为(3-6)：(2-4)时，提高结构胶的粘结性和热稳定性。
78.(4)本发明通过控制环烷油，白矿油与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为(5-7)：(3-5)：5，提高结构胶的柔韧性和抗老化性。
79.(5)本发明通过控制抗氧剂bht，松香，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为(0.02-0.05)：10：5，有效提高结构胶的抗老化性，并且外观良好。
实施例
80.实施例1
81.本发明第一方面，提供了一种热稳定性优异的卫生用品结构胶。
82.所述结构胶，以质量分数计，原料包括主体聚合物25％，增粘树脂55％，石油系基础填充物10％，助剂0.7％，抗氧化剂0.3％，软化剂9％。
83.所述增粘树脂包括石油树脂20％，天然树脂15％，液体树脂20％。
84.所述主体聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，非晶态α-烯烃共聚物；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，非晶态α-烯烃共聚物的质量比为1：1：3。
85.所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数(190℃/5kg)4g/10min，苯乙烯含量为20％。
86.所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型结构，购买自东莞市樟木头恒泰塑胶原料经营部，型号为701。
87.所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的熔融指数(200℃/5kg)为5g/10min，
苯乙烯含量为15％。
88.所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型结构，购买自山东旭光化工有限公司，型号为d1107jsp-1。
89.所述非晶态α-烯烃共聚物的开放时间为15s。
90.所述非晶态α-烯烃共聚物(cas号：102-54-5)购买自前海吉圣雅(深圳)科技有限公司，型号为703。
91.所述增粘树脂包括石油树脂，天然树脂，液体树脂。
92.所述石油树脂为c5/c9共聚物。
93.所述c5/c9共聚物与非晶态α-烯烃共聚物的质量比为4：3。
94.所述c5/c9共聚物软化点为83-91℃，购买自博瑞达(东莞)新材料有限公司，型号为wingtack 86。
95.所述天然树脂为松香，萜烯酚树脂，松香与萜烯酚树脂的质量比为2：1。
96.所述松香(cas号：8050-09-7)购买自济南鑫顺事达生物科技有限公司；所述萜烯酚树脂(cas号：65996-99-8)购买自东莞市煜城塑化有限公司，型号为sylvares
tm 1095。
97.所述液体树脂为石油树脂，购买自武汉远成共创科技有限公司。
98.所述石油系基础填充物为环烷油，白矿油。
99.所述环烷油，白矿油与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为6：4：5。
100.所述环烷油购买自南通丰润石油化工有限公司；所述白矿油(cas号：8042-47-5)购买自上海波尔化学试剂有限公司。
101.所述助剂包括抗紫外助剂0.1％，抗高温黄变助剂0.2％，遮蔽荧光助剂0.2％，持粘性助剂0.2％。
102.所述抗紫外助剂为2-羟基-4-甲氧基-二苯甲酮(cas号：131-57-3)，购买自山东丰源化工有限公司。
103.所述抗高温黄变助剂包括特密高塑料透明剂ts，购买自灿森化工新材料(深圳)有限公司。
104.所述遮蔽荧光助剂购买自山东华恩橡塑新材料有限公司，型号为f90。
105.所述持粘性助剂为polytail h，购买自东莞市玖驰塑胶原料有限公司。
106.所述软化剂为聚丁二烯和聚丁烯，聚丁二烯和聚丁烯的重量比为1：2。
107.所述聚丁二烯(cas号：9003-17-2)，分子量为1400，购买自濮阳市华龙区华瑞化工有限公司；所述聚丁烯(cas号：9003-27-4)，25℃密度0.87g/cm3，购买自中航新材料(山东)有限公司，型号pb2400。
108.所述抗氧化剂为抗氧剂bht。
109.所述抗氧剂bht，松香，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为0.03：10：5。
110.所述抗氧剂bht(cas号：128-37-0)，购买自南京米兰化工有限公司。
111.本发明的第二方面，提供了一种热稳定性优异的卫生用品结构胶的制备方法，包括以下步骤：
112.(1)将配方量增粘树脂投入到反应釜中，加热至105℃，以400rpm的速度不断搅拌至完全熔融；
113.(2)将配方量抗氧化剂投入反应釜中，以400rpm的速度不断搅拌至均匀；
114.(3)将配方量主体聚合物投入到反应釜中，加热至127℃并以400rpm的速度不断搅拌，将配方量的软化剂投入反应釜中以400rpm的速度不断搅拌加热至143℃，检查主体聚合物和软化剂的融化情况，完全融化后进行下一步，否则继续搅拌，5分钟检查一次；
115.(4)将配方量的石油树脂间断投入反应釜中，保持温度143℃；
116.(5)边抽真空边进行搅拌30分钟，关闭真空泵，停止加热，得到溶液a；
117.(6)将溶液a质量的1/4投入中间罐10分钟后打开加热，将溶液a剩余量打入中间罐，即可得到热稳定性优异的卫生用品结构胶。
118.实施例2
119.与实施例1的区别在于，不添加非晶态α-烯烃共聚物，以质量分数计，c5/c9共聚物20％。
120.实施例3
121.与实施例1的区别在于，将松香替换为酯化松香，所述抗氧剂bht，酯化松香，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为0.03：10：5。
122.所述酯化松香，购买自shenzhen vtolo chemicals co.,ltd，型号fe-685。
123.实施例4
124.与实施例1的区别在于，将c5/c9共聚物替换为c5。
125.所述c5(cas号：64742-16-1)购买自山东嘉沣化工科技有限公司。
126.性能测试
127.对实施例1-4的结构胶进行热老化测试。测试标准按db/t 16998-1997。
128.将100g结构胶置于烧杯中，并放入160℃的烘箱里，待12h，24h，48h后进行粘度，软化点的测试，同时观察颜色变化，是否有结皮等现象。
129.(1)粘度
130.将实施例1-4进行软化点测试，测试标准按gb-t 15332-94，结果记入表1。
131.(2)软化点
132.将实施例1-4进行软化点测试，测试标准按gb-t 15332-94，结果记入表1。
133.(3)加德纳色号
134.将实施例1-4的结构胶的颜色按gb/t 22295-2008进行对比，结果记入表1。
135.(4)结皮现象
136.测试烧杯内表层结构胶出现结皮面积占表层热熔胶面积的百分数记为s，s＝0％为否；0＜s≤10％为轻微；s＞10％为明显。
137.表1
138.