石油樹脂的定義
石油樹脂是以乙烯裝置的副產(chǎn)物C5和C9餾分為原料，經(jīng)陽離子聚合得到的低分子聚合物，根據(jù)原料的不同石油樹脂大致可以分為以C5餾分為原料的C5脂肪族石油樹脂，以C9餾分為原料的C9芳香族石油樹脂，以C5和C9餾分為原料的C5-C9共聚石油樹脂，以及雙環(huán)戊二烯(DCPD)脂環(huán)族石油樹脂和加氫改性石油樹脂5大類。
石油樹脂的物性
石油樹脂的軟化點(diǎn)一般為80-140℃，相對密度為0.970～0.975。相對分子質(zhì)量小于2×103，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，具有酸值低、粘合性好、耐水和耐化學(xué)品等特性。并有調(diào)節(jié)粘性和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。因此，石油樹脂完全可以取代松香樹脂、萜烯樹脂用于熱熔膠膜增粘劑，起到改進(jìn)浸潤性、提高粘合性的作用。石油樹脂的出現(xiàn)還解決了天然松香和萜烯樹脂來源有限、熱穩(wěn)定性差、價(jià)格昂貴和容易老化等問題。而且使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的石油樹脂就能達(dá)到松香樹脂改性熱熔膠的性能。
熱熔膠用石油樹脂性能指標(biāo)
僅靠基體樹脂只有在一定溫度下熔融時(shí)才具有粘接力，一旦溫度下降，粘接就會(huì)下降甚至失去粘接能力。在彈性體中加入石油樹脂，不但可以提高熱熔膠膜的粘性和浸潤性，提高表面接觸效果和特性粘合性能。獲取理想的粘性、內(nèi)聚強(qiáng)度和界面強(qiáng)度之間的平衡。還可以通過調(diào)節(jié)熱熔膠膜的流變性，提高混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。調(diào)節(jié)熱熔膠膜的耐熱溫度，從而擴(kuò)大熱熔膠膜的使用環(huán)境。
作為由成分復(fù)雜的單烯烴和雙烯烴聚合而來的非晶態(tài)石油樹脂沒有固定的熔點(diǎn)，樹脂的環(huán)球軟化點(diǎn)成為決定樹脂性能的重要因素，石油樹脂的其他物理性質(zhì)如色度、相容性、熔融粘度、酸值和碘值等也是決定石油樹脂應(yīng)用領(lǐng)域的重要因素。除上述基本要求外，石油樹脂還應(yīng)具有熱穩(wěn)定性好、剪切強(qiáng)度高、固化速度快、填料分散均勻穩(wěn)定和浸潤性強(qiáng)等特點(diǎn)。國外熱熔膠用石油樹脂的制備方法很多，所用的改性劑也多種多樣，苯乙烯及其衍生物、萜烯、蒎烯、馬來酸酐及成分復(fù)雜的C9餾分等都用于增粘樹脂的制備。
相容性的影響
石油樹脂與彈性體之間的相容性是影響熱熔膠膜粘接強(qiáng)度的重要因素．相容性好的增粘樹脂與彈性體可使膠體的儲(chǔ)能膜量下降。在一定應(yīng)力下使膠體與被粘物充分粘合；兩者若不相容，則使膠體的儲(chǔ)能膜量升高，會(huì)降低膠與被粘物的粘合作用。
增粘樹脂與聚合物基體之間的相容性是和兩者的極性及樹脂的相對分子質(zhì)量相關(guān)的物理量。極性相同、相對分子質(zhì)量相近則相容性好，如芳香性的聚苯乙烯(PS)與天然橡膠不相容，卻與含芳香性的丁苯橡膠相容；平均相對分子質(zhì)量為650的聚乙烯基環(huán)己烷(PVCH)與天然橡膠很好相容，但相對分子質(zhì)量為l 800的PVCH與天然橡膠之間卻不相容。在制造熱熔膠膜時(shí)石油樹脂與彈性體之間若不相容或者相容性很差，在體系中增加石油樹脂很容易引起壓敏膠初粘強(qiáng)度、持粘強(qiáng)度和180°剝離強(qiáng)度3者同時(shí)降低。石油樹脂并不能起到增粘作用。
配伍性討論
不同種類的石油樹脂，因其分子結(jié)構(gòu)差異較大，只有與相應(yīng)的彈性體配伍才具有良好的粘性。一般來說，經(jīng)陽離子催化聚合或熱聚合制取的C9石油樹脂軟化點(diǎn)高、極性強(qiáng)．與天然橡膠和苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SIS)等含有共軛二烯烴結(jié)構(gòu)的彈性體相容性差。不適合做這些橡膠系膠粘劑的增粘劑，但與苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和苯乙烯一丁二烯橡膠(SBR)的相容性較好，可作為這類彈性體的增粘劑。從彈性體與石油樹脂的大致相容范圍來看，以SBS和SBR為彈性體，最好選C9石油樹脂、C5-C9共聚石油樹脂為增粘劑；以SIS為彈性體，最好以C5石油樹脂、C5-C9共聚樹脂作為增粘劑。詳情如表4所示。
軟化點(diǎn)影響
石油樹脂的軟化點(diǎn)一般由樹脂相對分子質(zhì)量的大小和樹脂的結(jié)構(gòu)決定，比其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高約40～50℃。相對分子質(zhì)量越大，環(huán)狀結(jié)構(gòu)比重越高，石油樹脂的軟化點(diǎn)越高。
石油樹脂軟化點(diǎn)對熱熔膠膜的持粘強(qiáng)度有很大影響。樹脂軟化點(diǎn)越高，樹脂的內(nèi)聚強(qiáng)度越強(qiáng)，膠粘劑的持粘強(qiáng)度越高，熱熔膠膜的使用溫度也就越高，應(yīng)用范圍越廣；所以在使用時(shí)都要求增粘樹脂的軟化點(diǎn)盡量高些，但過高的軟化點(diǎn)可能會(huì)提高樹脂的熔融粘度，降低了熱熔膠膜的浸潤能力，反而不利于熱熔膠膜的粘接。若通過提高熱熔膠膜的施膠溫度的方法降低熔融粘度，容易造成因施膠溫度過高而引起基體樹脂發(fā)生熱降解，降低了熱熔膠膜的使用壽命，石油樹脂的軟化點(diǎn)一般在80～130℃之間比較合適。此外石油樹脂軟化點(diǎn)對熱熔膠膜的固化速度，熱熔膠膜的施膠速度也有很大影響。軟化點(diǎn)過高還容易引起熱熔膠膜的硬化和結(jié)皮。
熔融粘度，熱穩(wěn)定性影響
石油樹脂的熔融粘度常由樹脂的相對分子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量分布及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定。在高剪切速度下加工時(shí)，單分散或相對分子質(zhì)量分布窄的高聚物的粘度比寬分布的同種聚合物要高；在同樣的注射和擠出加工條件下．寬相對分子質(zhì)量分布比窄分布試料的流動(dòng)性更好。
熔融粘度低的熱熔膠膜能夠在基材上得以較好地鋪展，提高了熱熔膠膜對被粘接物的浸潤程度。有利于熱熔膠膜與被粘接物間界面強(qiáng)度的提高；但熔融粘度過低，一方面可能會(huì)引起熱熔膠膜體系內(nèi)填料產(chǎn)生沉降造成物料成分分布不均，另一方面可能會(huì)造成熱熔膠膜因內(nèi)聚強(qiáng)度的降低反而不利于粘接。石油樹脂熔融粘度以150～250m·Pas為宜。
目前，世界石油樹脂正向著淡色化、專業(yè)化、多用途化和電子束固化等方向發(fā)展。在C5石油樹脂改性方面應(yīng)努力開發(fā)新型改性劑，以制備出色度更低、軟化點(diǎn)更高、適用范圍更廣的C5石油樹脂；加大C9餾分的精餾程度、改善C9石油樹脂的色度，得到質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的C9和C5-C9石油樹脂，以滿足我國熱熔膠、壓敏膠用石油樹脂日益增長的需要。
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