[其他]聚烯烴膠粘劑的制備

在審

• 申請號: 101986000004775
• 申請日: 1986-07-14
• 公開（公告）號: CN86104775B
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發明（設計）人: 楊自善;黃世強;陳迪炎
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 代理公司: 華中師范大學專利事務所
• 代理人: 白錦會;鄭中付

本發明是以氯化聚丙烯與丙烯腈、丙烯酸酯在溶液中進行自由基接枝共聚獲得的，對聚烯烴（聚丙烯、聚乙烯等）有較強膠粘能力的新型膠粘劑。對聚丙烯－聚丙烯膠粘剪切強度可達５５ｋｇ／Ｃｍ²，也用于聚丙烯－鋼，聚丙烯－鋁以及上述金屬之間的粘接。其特點是反應時間短，工藝簡單，產品不需要經過分離純化，即可直接應用。

本發明提供了通過氯化聚丙烯和丙烯酸酯、丙烯腈進行自由基接枝共聚合反應，制備對聚烯烴類聚合物材料及其制品，有較強粘接強度的膠粘劑的方法。所提供的膠粘劑對表面為非極性、難粘接的聚丙烯材料（如板材、制成品、薄膜等），具有優良的粘接效果。同時對金屬、橡膠、皮革、合成革、木材等其它材料，也有良好的粘接能力。還可用作涂料及金屬耐油覆蓋層。是一種應用范圍較為廣泛的新型膠粘劑。

聚丙烯是目前生產較大，應用較廣的通用塑料之一。但是由于聚丙烯分子中不存在極性基團，材料表面吸附能力很差，表面張力小，很難找到能潤濕其表面的膠粘劑。另外，由于聚丙烯的熔點比較高，熔融焊接比較困難，在常溫下又幾乎不溶于任何溶劑，這就給聚丙烯材料本身及聚丙烯材料與其它材料的粘接，帶來很多困難，在一定程度上限制了聚丙烯塑料的擴大應用。迄今僅發現氯化聚丙烯對聚丙烯有比較好的粘接能力。

氯化聚丙烯具有良好的耐老化、耐燃、耐腐蝕等性能，能溶于苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳等溶劑中。當氯化聚丙烯溶液與聚丙烯材料接融時，聚丙烯表面發生有限溶脹，聚丙烯表面與氯化聚丙烯中的結晶區，在聚丙烯表面以相同化學結構結晶的結晶間力相吸引，從而顯示出氯化聚丙烯對聚丙烯的粘接能力。通常用作膠粘劑的氯化聚丙烯的含氯量為20-40%。此時，原來結晶度很高的聚丙烯，引入氯原子形成氯化聚丙烯后，氯化聚丙烯的結晶降低到40%以下。因此氯化聚丙烯具有熔點（軟化點）較低、易溶的特點，而聚合物的機械強度也因內聚力降低而相應地降低。用氯化聚丙烯粘接的聚丙烯材料，在受力時，往往發生膠層之間的破壞。因此氯化聚丙烯膠粘劑主要用于聚丙烯薄膜，聚丙烯制品的印刷油墨、涂料及雙向牽伸聚丙烯薄膜的熱熔粘接等。

為了提高氯化聚丙烯的內聚力，人們曾利用氯化聚丙烯中氯原子的活潑性，對氯化聚丙烯進行接枝改性，在聚合物分子中引入帶有極性基的化合物，增強氯化聚丙烯的機械強度，同時增加氯化聚丙烯對其他材料的粘接性能，據報導所用的接枝單體有丙烯酸酯類、馬來酸酐等不飽和羧酸類化合物。且獲得了一定的效果，主要用作聚丙烯涂料、印刷墨水、金屬防腐覆蓋層等。

本發明采用帶有強極性基團的丙烯腈為接枝單體，并引入一定量的丙烯酸酯類不飽和有機化合物，藉以增強聚合物的內聚力及其對其它材料的粘接性能，獲得了顯著的效果。

本發明所采用氯化聚丙烯分子量為2-10萬。是用低分量的聚丙烯在四氯化碳中氯化，或在水相中懸浮氯化制得的，含氯量控制在30-40%。然后將氯化聚丙烯溶解在溶劑中，獲得適當粘度的氯化聚丙烯溶液，再加一定量的接枝單體，在有機過氧化物的引發下，發生自由基接枝共聚合反應。由于氯化聚丙烯、單體、溶劑能很好地混溶，所以反應是在均相中迅速進行，形成氯化聚丙烯-丙烯酸酯-丙烯腈接枝共聚物。這種經過改性的氯化聚丙烯接枝共聚物，對聚丙烯等難粘聚烯烴類聚合物材料，有較強的粘接力，我們把它稱之為聚烯烴膠粘劑。

本發明所采用的主要接枝單體為丙烯酸酯類化合物R＝C₄-C₈），第二接枝單體為丙烯腈。所用的原料及配比如下：

氯化聚丙烯∶單體＝100∶1-10（重量比）

單體的配比為：

丙烯腈∶丙烯酸酯＝1∶1-3（摩爾比）

有機過氧化物為過氧化二特丁基醚，用量為0.1-0.5%，溶劑為甲苯、二甲苯等。

反應在氮氣保護下進行，反應溫度為110-120℃，反應時間為3小時。

本發明所提供的聚烯烴膠粘劑，除對聚烯烴類（聚丙烯、聚乙烯等）聚合物材料、制成品、薄膜等有較強的粘接性能以外，對其它材料也具有良好的粘接性。如聚丙烯與鋼、鋁等金屬的粘接，鋼、鋁等金屬材料本身的粘接，聚丙烯、聚乙烯薄膜與紙的粘接，以及皮革、橡膠、合成革的粘接等等。對聚丙烯-聚丙烯的粘接剪切強度可達55kg/cm²。