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熱塑性彈性體SIS改性技術(shù)及應(yīng)用
?????????熱塑性彈性體SIS自1963年問世以來就引起了極大的關(guān)注，它是由苯乙烯與異戊二烯組成的三嵌段共聚物。
????????中間是彼此孤立的柔軟橡膠鏈段，兩邊是硬塑料鏈段，在室溫下具有硫化橡膠的性能，在高溫下又呈現(xiàn)可塑性，兼具有良好的彈性和粘結(jié)強(qiáng)度、耐低溫、耐溶解性好、溶液粘度低、固化快等優(yōu)點(diǎn)，所以通常用于與SBS或其他材料配制膠黏劑，主要用作熱熔膠和壓敏膠，用在醫(yī)療、電絕緣、包裝、保護(hù)和掩蔽、標(biāo)志、粘接固定以及復(fù)合袋的層間黏合等。
????????但是，SIS極性小，耐油性和耐溶劑性較差，使其應(yīng)用范圍受到了很大的限制。如在高溫下作膠粘劑或用于粘接鞋、木料等極性基材時存在許多缺點(diǎn)：與極性材料粘接強(qiáng)度不高，耐熱性和耐候性差，特別是用作熱熔壓敏時，其軟化點(diǎn)低。
????????SIS改性的原理及方法
????????目前關(guān)于SIS熱熔壓敏膠改性的研究主要集中在三個方面：第一是對SIS彈性體進(jìn)行改性，在彈性體上引入極性基團(tuán)或鏈段，改變分子的極性，包括：環(huán)氧化、接枝改性。
????????第二是對SIS壓敏膠進(jìn)行改性，主要通過加入其他類型的粘結(jié)劑或添加劑來改變粘結(jié)劑的表面張力和極性，從而改進(jìn)膠黏劑與被粘材料之間的粘結(jié)力;其次通過改變壓敏膠的組分來改性;
????????第三是利用電子束或紫外光的照射下，是SIS彈性體的雙鍵斷裂而產(chǎn)生自由基，然后進(jìn)行分子內(nèi)、分子間以及與其它聚合物之間的聚合、接枝、交聯(lián)等過程。
????????1、環(huán)氧化改性
????????由于聚苯乙烯和聚異戊二烯屬于非極性物質(zhì)，與極性物質(zhì)的混溶性和所形成的粘接劑的間接性都受到限制，對SIS的改性，主要是在其上引入極性基團(tuán)。將環(huán)氧化改性后得到的ESIS按最佳配方配成的壓敏膠與未改性的SIS按最佳配方配成的壓敏膠進(jìn)行性能對比。結(jié)果表明，ESIS壓敏膠的剝離強(qiáng)度、持粘性、耐老化性能比未改性的SIS壓敏膠好。
????????2、接枝改性
????????SIS彈性體中存在雙鍵，可以通過接枝增加粘結(jié)劑的初粘性、耐熱性和粘結(jié)性等。采用與聚烯烴結(jié)構(gòu)及表面性能相近的單體與SIS進(jìn)行接枝。
????????丙烯酸及丙烯酸酯類接枝
????????目前國內(nèi)對SIS與丙烯酸酯類接枝改性的研究，一般采用溶液接枝的方法，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、丙烯腈(AN)、丙烯酸(MAH)為單體對SIS進(jìn)行改性。實驗測定結(jié)果表明在過氧化苯甲酰(BPO)作用下MMA和BMA及其混合物可有效接枝SIS，增強(qiáng)其極性和柔韌性，改進(jìn)與極性材料表明的粘接性能。
????????丁基橡膠改性
????????由于SIS中的聚異戊二烯鏈段受到氧、熱、光等作用易斷裂而降解和交聯(lián)，影響壓敏膠的性能。丁基橡膠的化學(xué)不飽和度低，加上聚異丁烯鏈的不活潑性，使得丁基橡膠的耐熱和耐氧化性能遠(yuǎn)優(yōu)于其它通用橡膠。
????????3、SIS壓敏膠改性
????????SIS彈性體本身沒有初粘性，要將它配成壓敏膠時，必須添加粘結(jié)樹脂、軟化劑、防老劑以及其它添加劑。
????????SIS壓敏膠改性，主要有兩種改性方式，其一是改變壓敏膠的組成或含量，根據(jù)膠黏劑的要求選擇不同的增粘樹脂、溶劑及其添加劑或各組份的含量;其二是共混改性，通過加入其它類型的膠黏劑或添加劑來增加體系的極性，使混合粘結(jié)劑與極性面料的粘合力增大，這是目前為了生產(chǎn)特殊性能粘合劑常采用的方法。
????????SIS壓敏膠改性可以顯著提高與極性材料的粘結(jié)力，耐熱性和耐候性也一定提高，這種改性比較簡便，所需設(shè)備較簡單，與彈性體改性相比，原料和能源消耗較低，適合于公司生產(chǎn)滿足不同性能要求的粘結(jié)劑。
????????4、紫外光或電子束改性
????????紫外光或電子束改性是在熱熔壓敏膠涂布后，通過短暫的電子束或紫外照射，使SIS彈性體的雙鍵斷裂產(chǎn)生自由基，然后進(jìn)行聚合反應(yīng)。
????????一般在涂布后，使彈性體冷卻至SIS鏈段的Tg以下，則SIS只進(jìn)行物理交聯(lián)，再用電子束或紫外照射，則又進(jìn)行部分化學(xué)交聯(lián)，可以彌補(bǔ)物理交聯(lián)的不足，可以大幅度提高膠黏劑的耐溫性和耐溶劑性，而不影響粘性。
????????紫外和電子束改性可以提高剝離強(qiáng)度和持粘性，適合某些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，環(huán)境污染小，原料和能耗極少，是很有發(fā)展前景的一項技術(shù)。
