高熔点聚酰胺热熔胶组合物及其制备方法

专利名称:高熔点聚酰胺热熔胶组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酰胺热熔胶组合物及其制备方法，特别是涉及耐低温性好的聚酰胺热熔胶组合物及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺热熔胶是一类广泛应用的热熔粘合剂，是由二种或二种以上的单体按一定比例缩聚反应得到的多元共聚物。聚酰胺热熔胶具有粘接强度高、热稳定性好、耐介质性能好，对木材、金属、陶瓷、织物、纸张以及酚醛树脂、聚乙烯等都具有良好的粘接性能。
然而，高熔点的聚酰胺热熔胶一般耐低温性不好、柔韧性差，不利于在低温下使用。

发明内容本发明的目的在于提供一种聚酰胺热熔胶组合物及其制备方法。这种聚酰胺热熔胶组合物不仅熔点高，而且具有耐低温性好、柔韧性好、耐油性强等优点。
本发明的聚酰胺热熔胶组合物包含a)70～95重量％熔点为160～220℃的聚酰胺热熔胶，和b)5～30重量％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物，以聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物的总重量为基准。
本发明的聚酰胺热熔胶组合物的制备方法，它包括如下步骤i)将聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物加入到混合机中混合，然后加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，ii)将所得的共混料造粒、冷却和切粒。
具体实施方式在一个优选的实施方式中，本发明的聚酰胺热熔胶组合物包含
a)80～90重量％聚酰胺热熔胶，和b)10～20重量％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物，以聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物的总重量为基准。
本发明中所用的聚酰胺热熔胶可以是均聚酰胺或共聚酰胺，其由二胺和二元羧酸衍生的重复单元构成，或者由内酰胺开环聚合制得。
合适的二胺是脂肪族二胺、脂环族二胺和芳族二胺。
上述的脂肪族二胺可含有2-12个碳原子，其例子包括乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、2-甲基戊二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、十二烷二胺、及其混合物。
上述的脂环族二胺可含有4-10个碳原子，优选含有C5-C8个碳原子，最好含有6个碳原子。具体的例子包括环戊二胺、环己二胺、环辛二胺及其混合物。优选的例子包括1，4-环己二胺。
上述的芳族二胺可含有5～10个碳原子的碳芳环二胺或杂芳环二胺。具体的例子包括苯二胺、甲苯二胺、吡啶二胺及其混合物。优选的例子包括1，4-苯二胺、1，4-甲苯二胺及其混合物。
上述的二元羧酸包括脂肪族二羧酸、脂环族二羧酸、芳族二羧酸、及其混合物。
上述的脂肪族二羧酸可含有4～20个碳原子。具体的例子包括丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、二聚酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸，二十烷二酸。优选的例子包括二聚酸。
上述的脂环族二羧酸可含有6～10个碳原子。具体的例子包括环己烷二羧酸。优选的例子包括1，4-环己烷二羧酸。
上述的芳族二羧酸可含有5～10个碳原子，优选为5-8个碳原子。具体的例子包括苯二甲酸，优选的例子包括对苯二甲酸、间苯二甲酸及其混合物。
上述的内酰胺可含有5～12个碳原子，优选为6～8个碳原子。典型的例子是己内酰胺、辛内酰胺、癸内酰胺、十二内酰胺及其混合物。也可使用相应的氨基脂肪酸，如ε-氨基己酸。
适用于本发明的聚酰胺热熔胶的熔点一般为160～220℃，优选为160～200℃，更优选为160～180℃。
适用于本发明的聚酰胺热熔胶的重均分子量为1000-10000，优选为1500～8000，更优选为1600。
适用于本发明的聚酰胺热熔胶的熔融粘度为2000～10000mPa.s/200℃，优选为2500～8000mPa.s/200℃。
适用于本发明的聚酰胺热熔胶的例子包括聚酰胺6、聚酰胺8、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺4.6、聚酰胺-4.6、聚酰胺-4.T、聚酰胺-4.6/4.T、聚酰胺-6.6/6、聚酰胺6.6/6.T、聚酰胺6/6.6/6T、聚酰胺-6T/6I/2MPT、二聚酸型聚酰胺、及其混合物。优选的聚酰胺包括聚酰胺6、聚酰胺12、二聚酸型聚酰胺、及其混合物。最优选的是二聚酸型聚酰胺，重均分子量为5000～8000。
上述的聚酰胺是市售的或可按本领域中已知的方法制备。例如参见《聚合物科学与工程大全》(Encyclopadia of Polymer Science and Engineering)第11卷第315页之后，(1988)，ISBN0-471-80943-8。
适用于本发明组合物的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量一般为5-50重量％，优选为20～35重量％，优选为28重量％。
上述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的重均分子量为2500-50000，优选为5000～30000，更优选为12500；熔融指数一般为10-2200，优选为250。
上述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物是市售的或可按本领域中已知的方法制备。
适用于本发明组合物的乙烯-丙烯酸酯共聚物中丙烯酸酯的含量一般为5-40重量％，优选为20～35重量％，优选为28重量％。
上述共聚物中的丙烯酸酯是由丙烯酸、丙烯酸C1-8烷基酯衍生的。
上述乙烯-丙烯酸酯共聚物的重均分子量为5000-80000，优选为10000～30000，更优选为20000；熔融指数一般为5-1000，优选为5～200，更优选为5。
上述的乙烯-丙烯酸酯共聚物是市售的或可按本领域中已知的方法制备。
尽管不想受理论的束缚，但在高熔点的聚酰胺热熔胶中单独加入适量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯共聚物时，或者加入乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯共聚物的混合物时，令人惊奇地发现不仅没有降低聚酰胺热熔胶的熔点或软化点，而且还显著地提高了聚酰胺热熔胶的耐低温性、柔韧性及耐油性。
除了上述的组分以外，本发明的聚酰胺热熔胶组合物还可根据实际需要任选地含有本领域中常用的添加剂，如流动改性剂、抗氧剂、防腐剂、抗静电剂、润滑剂等。
流动改性剂的具体例子是本领域中常用的松香树脂、石蜡、聚乙烯蜡、微晶蜡及其混合物。
流动改性剂的用量一般为0～15重量％，优选为2～10重量％，以聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物的总重量为基准。
抗氧剂的具体例子包括抗氧剂1010__四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1076__β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，抗氧剂的用量一般为0～2重量％，优选为0.5～1.5重量％，以聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物的总重量为基准。
按上述的比例将聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物配好，用混合机混合，再加入双螺杆挤料机中挤出成型，经水冷却吹风吹干，牵引，切粒，即制成改性高熔点聚酰胺热熔胶产品。挤出机的操作条件如下挤出机长径比 40∶1挤出机为10段加热 155-175℃冷却水温控制 15-25℃挤出速度控制 14-40HZ切粒速度控制 1000-1250转/分。
实施例实施例中各种性能参数按如下方法测试热分析采用DSC测试方法，测试聚酰胺热熔胶的熔点、冷却固化温度，升温曲线以20℃/分钟升温速率升温，降温曲线以5℃分钟的降温速率降温。
采用Brookfield DV-E型旋转粘度计测试样品的熔融粘度，称取11.0克的聚酰胺热熔胶样品，测试时选择型号为S27的转子，温度控制在160℃，并不断调节旋转转速，使其测试值位于10-90％的线性范围内，稳定后记录测量值。
抗张伸长率的测试方法和条件见标准ASTM D638-2003耐低温性的测试方法和条件见标准ASTM D746-2004
实施例1高熔点二聚酸型聚酰胺树脂(软化点170℃，耐低温性5℃，商品名TOHMIDE170，购自日本富士化成株式会社)72克、乙烯-丙烯酸共聚物(DOW3460，购自美国陶氏公司)16克、聚乙烯蜡(VESTOWAX，购自德国--德固萨公司)12克和抗氧剂1010 0.5克，先用混合机(GF300型号、张家港通塑公司，搅拌速度70转/分)搅拌混合一小时，再加入双螺杆挤出机(TES-35型号、南京瑞亚公司)中，控制加热温度155℃、挤出速度20Hz、水温15℃、切粒速度控制1000转/分，制成高熔点聚酰胺热熔胶产品，该产品的软化点为160-170℃，熔融粘度为4000-5000mPa.s/200℃，抗张伸长率＞400％，耐低温-40℃。
实施例2与实施例1相同的高熔点二聚酸型聚酰胺树脂85克、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(UNC3170，购自日本UNC公司)13克、乙烯-丙烯酸共聚物(DOW3460，购自美国陶氏公司)2克和抗氧剂1010 1克，先用与实施例1中相同的混合机在相同转速下搅拌混合一小时，再加入与实施例1相同的双螺杆挤出机中，控制加热温度165℃、挤出速度22Hz、水温18℃、切粒速度控制1200转/分，得到改性高熔点聚酰胺热熔胶产品，该产品的软化点为165-175℃，熔融粘度为4500-7000mPa.s/200℃，拉张伸长率＞300％，耐低温-30℃。
实施例3与实施例1相同的高熔点二聚酸型聚酰胺树脂88克、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(UNC3170，购自日本UNC公司)11克、抗氧剂1076 1克、先用实施例1相同的混合机搅拌混合一小时，再加入与实施例1相同的双螺杆挤出机中，控制加热温度170℃、挤出速度30Hz、水温22℃、切粒速度控制1250转/分，得到改性高熔点聚酰胺热熔胶产品，该产品的软化点为170-180℃，熔融粘度为6500-8000mPa.s/200℃，拉张伸长率＞200％，耐低温-20℃。
权利要求
1.一种聚酰胺热熔胶组合物，它包含a)70～95重量％熔点为160～220℃的聚酰胺热熔胶，和b)5～30重量％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物，以聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物的总重量为基准。
2.如权利要求
1所述的聚酰胺热熔胶组合物，其特征在于它包含a)80～90重量％熔点为160～180℃的聚酰胺热熔胶，和b)10～20重量％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物，以聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物的总重量为基准。
3.如权利要求
1或2所述的聚酰胺热熔胶组合物，其特征在于所述聚酰胺的重均分子量为1000-10000。
4.如权利要求
1或2所述的聚酰胺热熔胶组合物，其特征在于所述聚酰胺是二聚酸型聚酰胺树脂，重均分子量为5000～8000。
5.如权利要求
1或2所述的聚酰胺热熔胶组合物，其特征在于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的分子量为2500-50000，乙酸乙烯酯的含量为5-50重量％。
6.如权利要求
1或2所述的聚酰胺热熔胶组合物，其特征在于所述乙烯-丙烯酸酯共聚物的分子量为5000-80000，丙烯酸酯的含量为5-40重量％。
7.如权利要求
1或2所述的聚酰胺热熔胶组合物，其特征在于它含有选自松香树脂、石蜡、聚乙烯蜡和微晶蜡的流动改性剂。
8.如权利要求
1或2所述的聚酰胺热熔胶组合物，其特征在于它含有抗氧剂。
9.如权利要求
1所述聚酰胺热熔胶组合物的制备方法，它包括如下步骤i)将聚酰胺热熔胶与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸酯共聚物加入到混合机中混合，然后加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，ii)将所得的共混料造粒、冷却和切粒。
10.如权利要求
9所述的制备方法，其特征在于它还包括加入流动改性剂和/或抗氧剂。
专利摘要
本发明提供一种聚酰胺热熔胶组合物及其制备方法。该组合物包含a)70～95重量％熔点为160～220℃的聚酰胺热熔胶和b)5～30重量％乙烯－乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯－丙烯酸酯共聚物，以聚酰胺热熔胶与乙烯－乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯－丙烯酸酯共聚物的总重量为基准。该组合物不仅熔点高，而且具有耐低温性好、柔韧性好、耐油性强等优点。
文档编号C09J123/08GK1990810SQ200510112484
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月30日
发明者蒋伟, 王建平 申请人:上海轻工业研究所有限公司