一种耐高温和耐油墨性能好的热熔胶及其制备方法与流程

本发明涉及热熔胶制备，具体涉及了一种耐高温和耐油墨性能好的热熔胶及其制备方法。

背景技术：

1、热熔胶是一种在一定温度下能够从固态转变为液态，然后又迅速固化，将各种材料粘结在一起的粘合剂，相比于传统的粘合剂，热熔胶使用方便，粘结迅速快捷，并且安全环保符合绿色发展的理念，成为了人们生产生活中使用最为广泛的粘合剂之一。常见的热熔胶有聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚氨酯热熔胶、eva热熔胶等几大类，相比于其他热熔胶，eva热熔胶凭借其极佳的粘结强度和快速的粘合速度，被广泛应用于各个领域中，但是eva热熔胶的耐高温性能不高，耐油墨性能较差，高温下使用时容易出现开胶、渗胶的情况，油墨环境中使用时易受到油墨渗透侵蚀，严重限制了该种热熔胶在高温环境以及书籍装订等领域的使用，并且eva热熔胶力学强度较差，无法满足一些对强度要求较高场景的应用。

2、所以，为了拓宽eva热熔胶的使用领域，人们通常会对其进行改进，比如公开号为cn109609058b的专利公开了一种交联型eva热熔胶及其制备方法，该专利通过特定的配比设计，在原有常规的可低温压烫耐热性较差的低熔指型eva和需要高温压烫但是耐热性较好的高熔指交联型eva之外，开发出一种能够低温压烫同时耐高温性能以及粘结强度较好的交联型eva热熔胶，从而拓展eva热熔胶的应用领域，满足特定环境下对热熔胶的需求，但是该专利没有对耐油墨性能做出改进，在书刊装订以及图文印刷等领域依旧存在使用限制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐高温和耐油墨性能好的热熔胶及其制备方法，解决了以下几点技术问题：(1)eva热熔胶耐高温性能较差，在高温环境中使用时容易出现开胶、渗胶的情况，影响热熔胶的使用寿命；(2)eva热熔胶力学性能不高、不耐油墨，容易受到油墨影响降低性能，限制其应用领域的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种耐高温和耐油墨性能好的热熔胶，包括以下重量份的原料：80-100份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、10-20份耐高温增容剂、2-5份石蜡、3-6份费托蜡、2-5份耐油墨填料、3-5份增粘剂、1-3份抗氧化剂；所述耐高温增容剂是由乙烯-乙酸乙烯酯依次与马来酸酐、异山梨醇反应制得；所述耐油墨填料是由金红石型钛白粉依次与二甲基氯硅烷、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸反应制得。

4、进一步地，所述增粘剂为松香改性季戊四醇树脂、松香树脂、酚醛树脂、苯乙烯-茚树脂中的任意一种；所述抗氧化剂为3,5-二叔丁基苯酚、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄)苯中的任意一种。

5、进一步地，所述耐高温增容剂的制备方法包括以下步骤：

6、s1:将马来酸酐、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与引发剂置于乙酸乙酯中，充分混合均匀，旋转蒸发除去溶剂后，置于双螺杆挤出机中，设置机头温度为180-190℃，螺杆转速为200-300r/min，熔融挤出造粒，冷却后干燥，得到马来酸酐改性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；

7、s2:将马来酸酐改性乙烯-乙酸乙烯酯置于n,n-二甲基甲酰胺中，搅拌1-2h，通入氮气，加入异山梨醇与对甲苯磺酸，升温反应,收集产物后得到耐高温增容剂。

8、通过上述技术方案，在引发剂的作用下，马来酸酐与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物发生自由基聚合反应，得到马来酸酐改性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，再在对甲苯磺酸的作用下，马来酸酐改性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物结构中的马来酸酐基团与异山梨醇结构中的羟基，发生开环反应，得到耐高温增容剂，该种耐高温增容剂结构中具有未反应完全的马来酸酐基团，能够提高基体材料之间的相容性，使之在共混过程中不会出现相分离的情况，同时在其结构中引入的异山梨醇具有刚性环结构，能够限制分子的热运动使得分子在高温下不易发生变形、断裂或者分解，具有很强的稳定性以及耐高温性能，将其与基体材料复配后，能够显著提升热熔胶基体材料的耐高温性能，使得热熔胶能够在高温环境中持续工作，不会发生开胶、渗胶的情况，提升热熔胶的使用寿命。

9、进一步地，步骤s1中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯中的任意一种。

10、进一步地，步骤s2中，所述升温反应温度为90-100℃，时间为5-8h。

11、进一步地，所述耐油墨填料的制备方法，包括以下步骤：

12、ss1:将金红石型钛白粉置于丙酮中，超声分散15-20min后，加入二甲基氯硅烷，加热回流36-72h，过滤、洗涤、干燥后得到硅烷化钛白粉；

13、ss2:将硅烷化钛白粉置于环己酮中，超声分散20-25min后，通入氩气，加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与催化剂，升温至70-80℃反应8-10h,过滤、洗涤、干燥后得到耐油墨填料。

14、通过上述技术方案，金红石型钛白粉表面的羟基与二甲基氯硅烷结构中的硅氯基团发生反应，得到硅烷化钛白粉，再在催化剂的作用下，硅烷化钛白粉表面的硅氢基团与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸结构中的烯基发生硅氢加成反应，得到耐油墨填料。该种耐油墨填料具有良好的分散性，能够在热熔胶基料中均匀分散，不会产生团聚现象，将其加入到热熔胶基体材料中，能够增强热熔胶的力学性能，同时其表面还包覆有磺酸基团，可以与油墨中的极性成分产生相互作用，形成较强的分子间作用力，增强油墨与热熔胶之间的粘附力，使得油墨难以渗透入热熔胶内部，从而可以有效的阻止油墨的侵蚀，提升热熔胶的耐油墨性能，使得热熔胶能够应用于书籍装订以及图文印刷等领域中，显著提升热熔胶的使用范围。

15、进一步地，步骤ss1中，所述金红石型钛白粉的平均粒径为200nm。

16、进一步地，步骤ss2中，所述催化剂为氯铂酸。

17、一种耐高温和耐油墨性能好的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

18、(1)将重量份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、耐高温相容剂、石蜡、费托蜡和耐油墨填料混合后，加热至110-120℃处理1-2h,降温至70-80℃，得到混合料；

19、(2)将混合料置于高速混合机中，加入重量份的增粘剂、抗氧化剂，升温至80-90℃，设置转速为100-200r/min，充分混合1-3h,得到热熔胶基料；

20、(3)将热熔胶基料转移至双螺杆挤出机中，设置第一区段温度为80-90℃、第二区段温度为110-130℃、第三区段温度为90-100℃，设置螺杆转速为200-300r/min,熔融挤出造粒，得到热熔胶。

21、本发明的有益效果：

22、本发明通过制备耐高温增容剂以及耐油墨填料，显著提升热熔胶的力学性能、耐高温以及耐油墨性能，使得制备出来的热熔胶具有优异的力学强度，能够在高温环境中持续发挥作用，不会出现开胶以及渗胶的情况，同时，还能够抗油墨的侵蚀，避免油墨渗透进入热熔胶内部，导致热熔胶性能下降，从而影响到热熔胶在书籍装订以及图文印刷等领域的应用。

23、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。