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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
新型環(huán)保極性化SBS膠粘劑的研制
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
以新近開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)極性化SBS熱塑彈性體及經(jīng)進(jìn)一步環(huán)氧化改性的產(chǎn)品為主要原料，配以適宜的增粘樹(shù)脂以及添加劑，通過(guò)篩選低成本環(huán)保型（不含甲醛、“三苯”、鹵代烴）的溶劑，制得新型高強(qiáng)度環(huán)保型的接觸膠粘劑，該膠粘劑可用于裝飾材料以及塑料、橡膠、金屬等材料的粘接，其成本低廉、制備工藝簡(jiǎn)單，可以替代成本較高、制備工藝復(fù)雜、不符合環(huán)保要求的氯丁膠粘劑。
詳細(xì)介紹：
新型極性化SBS彈性體的誕生為解決SBS類(lèi)膠粘劑的這一局限性提供了有效的途徑。極性化SBS是采用陰離子封端聚合工藝，將乙烯基吡啶引入SBS的分子鏈，從而形成帶有極性的S-B-S-VP多嵌段共聚物（SBSVP）。極性化SBS秉承SBS彈性體的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需像氯丁橡膠那樣塑煉、混煉，從而制備方便，成本低廉；同時(shí)，其可以完全溶解于不含“三苯”的環(huán)保溶劑中，不會(huì)對(duì)環(huán)境和使用者造成傷害，完全符合國(guó)際上膠粘劑環(huán)?；内厔?shì)。利用極性化SBS作為基體，通過(guò)適宜的環(huán)氧化改性，并配合適宜的增粘樹(shù)脂以及添加助劑，可以制備具有改善粘接極性材料性能的萬(wàn)能膠粘劑，不但擴(kuò)大了SBS類(lèi)膠粘劑的使用領(lǐng)域。同時(shí)還以更優(yōu)異的性能取代氯丁膠粘劑。

作品圖片

  • 新型環(huán)保極性化SBS膠粘劑的研制

作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

1設(shè)計(jì)發(fā)明目的 隨著人們生活水平的日益提高，建筑、裝飾裝璜業(yè)發(fā)展極為迅速，對(duì)裝飾用膠粘劑的需求量也越來(lái)越大，目前，用途最廣、銷(xiāo)量最大的是白乳膠和萬(wàn)能膠。由于白乳膠抗凍性能以及耐溫耐濕性能差，易老化，干燥時(shí)間緩慢等因素，限制了它在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。而萬(wàn)能膠因其快干、高強(qiáng)、使用方便成為裝飾用膠的首選。2 基本思路 以新近開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)極性化SBS熱塑彈性體及經(jīng)進(jìn)一步環(huán)氧化改性的產(chǎn)品為主要原料，配以適宜的增粘樹(shù)脂以及添加劑，通過(guò)篩選低成本環(huán)保型（不含甲醛、“三苯”、鹵代烴）的溶劑，制得新型高強(qiáng)度環(huán)保型的接觸膠粘劑，該膠粘劑可用于裝飾材料以及塑料、橡膠、金屬等材料的粘接，其成本低廉、制備工藝簡(jiǎn)單，可以替代成本較高、制備工藝復(fù)雜、不符合環(huán)保要求的氯丁膠粘劑。 3 創(chuàng)新點(diǎn) （1）利用新型的國(guó)產(chǎn)極性化SBS熱塑彈性體為主要原料，加入適宜的增粘樹(shù)脂及添加劑而制得新型環(huán)保型膠粘劑。 （2）將極性化SBS彈性體進(jìn)行環(huán)氧化改性，可用于制備性能更為優(yōu)異的膠粘劑。 4 技術(shù)關(guān)鍵 極性化SBS作為一種新型的苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體，，篩選與極性化SBS相配合的適宜增粘樹(shù)脂、添加劑以及極性化SBS彈性體的環(huán)氧化改性是本研究工作的關(guān)鍵。 5 主要技術(shù)指標(biāo) （1）剝離強(qiáng)度（天然橡膠/鋁）48小時(shí)：≥6.0kN/m； （2）耐水：水泡48小時(shí)不開(kāi)裂； （3）使用溫度：-20~80℃； （4）不含甲醛、“三苯”、鹵代烴。

科學(xué)性、先進(jìn)性

國(guó)內(nèi)新近開(kāi)發(fā)的極性化SBS即屬于這類(lèi)產(chǎn)品。新型極性化SBS彈性體的誕生為解決SBS類(lèi)膠粘劑的這一局限性提供了有效的途徑。極性化SBS是采用陰離子封端聚合工藝，將乙烯基吡啶引入SBS的分子鏈，從而形成帶有極性的S-B-S-VP多嵌段共聚物（SBSVP）。極性化SBS秉承SBS彈性體的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需像氯丁橡膠那樣塑煉、混煉，從而制備方便，成本低廉；同時(shí)，其可以完全溶解于不含“三苯”的環(huán)保溶劑中，不會(huì)對(duì)環(huán)境和使用者造成傷害，完全符合國(guó)際上膠粘劑環(huán)?；内厔?shì)。利用極性化SBS作為基體，通過(guò)適宜的環(huán)氧化改性，并配合適宜的增粘樹(shù)脂以及添加助劑，可以制備具有改善粘接極性材料性能的萬(wàn)能膠粘劑，不但擴(kuò)大了SBS類(lèi)膠粘劑的使用領(lǐng)域，同時(shí)還以更優(yōu)異的性能取代氯丁膠粘劑。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

聯(lián)合申報(bào)國(guó)家課題支持，完成中試研究

作品可展示的形式

實(shí)物、產(chǎn)品

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

1. 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) （1）利用新型的國(guó)產(chǎn)極性化SBS熱塑彈性體為主要原料，通過(guò)加入適宜的增粘樹(shù)脂及添加劑而制得新型環(huán)保型膠粘劑。 （2）將極性化SBS彈性體進(jìn)行環(huán)氧化改性，可用于制備性能更為優(yōu)異的膠粘劑。 2. 適用范圍及市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè) “十一五”期間，我國(guó)各類(lèi)膠粘劑及密封劑的需求量預(yù)測(cè)每年將以高于10%的速度增長(zhǎng)。2008年我國(guó)膠粘劑密封劑總產(chǎn)量為583萬(wàn)噸，銷(xiāo)售額481億元；2010年總產(chǎn)量達(dá)到730萬(wàn)噸、年增長(zhǎng)率為11.5%，總價(jià)值達(dá)570億元、年增長(zhǎng)率為11.8%。2010年膠粘劑及密封劑在各應(yīng)用領(lǐng)域的需求分布為：木材加工膠合板及木工333萬(wàn)噸，建筑建材及涂料200萬(wàn)噸，包裝及商標(biāo)89萬(wàn)噸，制鞋與皮革43萬(wàn)噸，交通運(yùn)輸24萬(wàn)噸，紙加工與書(shū)刊裝訂15萬(wàn)噸，裝配（機(jī)械、電器、儀表等）12.7萬(wàn)噸，民用消費(fèi)5.3萬(wàn)噸，其它8萬(wàn)噸。

同類(lèi)課題研究水平概述

氯丁膠黏劑是我國(guó)傳統(tǒng)的大宗膠粘劑品種，俗稱(chēng)萬(wàn)能膠，主要用于制鞋工業(yè)、裝飾工業(yè)和木器加工業(yè)。近年來(lái)，由于我國(guó)推行環(huán)保法規(guī)的力度不斷加大，含有大量有毒有害有機(jī)溶劑的氯丁膠的需用量正在逐年下降，逐漸被SBS及其他類(lèi)膠粘劑所取代。而目前市場(chǎng)上的SBS類(lèi)膠粘劑，為改善其對(duì)極性材料的粘接性能，通常采用加入帶有極性的增粘樹(shù)脂或者改性SBS的方法。一方面，SBS與極性增粘樹(shù)脂的互溶性差，因此所得產(chǎn)品的粘接性能較差，同時(shí)，有些產(chǎn)品為了提高SBS與增粘樹(shù)脂的互溶性，還含有帶有毒性的鹵代烴；另一方面，包括鹵化氫加成、鹵化、磺化、氯磺化、氯甲基化、接枝、環(huán)氧化等在內(nèi)的SBS改性方法，要么接枝率低，極性增加不大，要么在改性過(guò)程中會(huì)造成SBS分子鏈的斷裂，分子量下降，從而降低SBS的內(nèi)聚強(qiáng)度和耐熱性，因此，所得到的膠粘劑性能雖有所改善，但強(qiáng)度提高不明顯，或者初粘力及耐熱性降低。當(dāng)前國(guó)際上的發(fā)展趨勢(shì)是將彈性體進(jìn)行功能化，即在其產(chǎn)品的合成過(guò)程中引入功能基團(tuán)，使其“極性化”。據(jù)報(bào)道，日本正開(kāi)發(fā)帶有極性的反應(yīng)型彈性體，這類(lèi)彈性體與各種樹(shù)脂的相容性較好，粘接性?xún)?yōu)異，其分子鏈上含有反應(yīng)性基團(tuán)，可與含有反應(yīng)性基團(tuán)和極性基團(tuán)的聚合物進(jìn)行反應(yīng)改性，其耐候性和熱穩(wěn)定性也很好，可作為工程塑料的改性材料和新型聚合物合金的粘接劑，應(yīng)用前景十分誘人。國(guó)內(nèi)巴陵石化集團(tuán)新近開(kāi)發(fā)成功的國(guó)產(chǎn)極性化SBS，在我國(guó)SBS的功能化方面邁出了很大的一步。與此同時(shí)，后續(xù)的相關(guān)極性化SBS的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作就愈發(fā)顯得重要。新型極性化SBS彈性體的誕生為解決SBS類(lèi)膠粘劑的這一局限性提供了有效的途徑。極性化SBS是采用陰離子封端聚合工藝，將乙烯基吡啶引入SBS的分子鏈，從而形成帶有極性的S-B-S-VP多嵌段共聚物（SBSVP）。極性化SBS秉承SBS彈性體的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需像氯丁橡膠那樣塑煉、混煉，從而制備方便，成本低廉；同時(shí)，其可以完全溶解于不含“三苯”的環(huán)保溶劑中，不會(huì)對(duì)環(huán)境和使用者造成傷害，完全符合國(guó)際上膠粘劑環(huán)?；内厔?shì)。利用極性化SBS作為基體，通過(guò)適宜的環(huán)氧化改性，并配合適宜的增粘樹(shù)脂以及添加助劑，可以制備具有改善粘接極性材料性能的萬(wàn)能膠粘劑，不但擴(kuò)大了SBS類(lèi)膠粘劑的使用領(lǐng)域，同時(shí)還以更優(yōu)異的性能取代氯丁膠粘劑。
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