【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新材料领域，具体涉及一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、当前，在汽车、电子、电器等行业的自动化和智能化生产中，传统结构粘结方式已经逐步为压敏粘结所替代。例如，在汽车内饰固定、线路内装、屏幕排线固定、电线电缆固定、新能源电池的安装等，广泛使用胶黏材料进行固定。其中丁基橡胶粘附材料水气密性优异，适用汽车、太阳能、锂电、氢电等行业的使用。然而，丁基橡胶的内聚力小、耐热性差、耐老化性差、初始粘接性差、剥离强度较小，耐水汽性差，无法应用于高温环境，特别是很难满足被粘结产品在高温高湿环境下的使用要求。另外，在上述应用领域中，对于胶黏材料的阻燃性也提出了很高的要求。而现有的丁基胶带属于易燃材料，极限氧指数(loi)为21.3％，燃烧速度较快，热释放量和烟释放量大，并且会产生熔滴，严重危害安全，极大限制了丁基胶在汽车、电子、新能源等领域的应用。
2、现有技术中公开了一些对于丁基橡胶胶黏剂阻燃性的改性，如专利cn117417702a公开了阻燃隔热型丁基橡胶自粘防水卷材，其中丁基橡胶自粘层采用了中空心玻璃微珠，并采用n-(2-氨乙基)-11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷和钛酸酯偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，提高了丁基橡胶自粘层的剥离强度、耐热稳定性及阻燃性能，然而，该专利为丁基橡胶自粘防水卷材，主要是用于户外的屋面外露的防水卷材，通过与隔离层、隔热层、纤维加强层、ptfe膜层等共同组合形成了性能较佳的防水卷材，其不适合用于精密的汽车、太阳能、锂电、氢电等电子电器行业的使用。
1、本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料及其制备方法和应用。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，包括阻燃丁基胶黏层、隔离层，所述阻燃丁基胶黏层包括以下重量份的组分：丁基橡胶基体100份、改性聚异丁烯154～176份、阻燃型丙烯酸酯聚合物36～42份、增粘剂35～40份、硫化剂15～25份、纳米阻燃纤维料55～75份、助剂5～8份。
4、作为本专利技术优选的技术方案，所述阻燃丁基胶黏层包括以下重量份的组分：丁基橡胶基体100份、改性聚异丁烯166份、阻燃型丙烯酸酯聚合物38份、增粘剂39份、硫化剂20份、纳米阻燃纤维料65份、助剂7份。
5、作为本专利技术优选的技术方案，所述丁基橡胶基体选自丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶中的一种或几种，优选采用氯化丁基橡胶；
6、所述改性聚异丁烯为接枝氮官能团的低分子量聚异丁烯和高分子量聚异丁烯的混合物，其中，所述低分子量聚异丁烯和高分子量聚异丁烯的重量比为0.5～0.8：1～2。
7、所述低分子量聚异丁烯的平均数均分子量为200～3000g/mol，作为优选的实施方式，优选采用韩国大林的低分子聚异丁烯pb1300；
8、所述高分子量聚异丁烯的平均数均分子量为100000～900000g/mol，作为优选的实施方式，优选采用basf的oppanol b 200。
9、具体通过以下方法制备得到：按重量份，将1～1.5份的聚异丁烯溶解在5～6份二甲苯溶剂中，加入0.2～0.3份的三聚氰胺和0.01～0.05份的过氧化苯甲酰作为引发剂，搅拌均匀，将反应混合物在82～86℃下反应1～2小时，反应结束后，从溶剂中分离得到产物即为改性聚异丁烯。
10、低分子量聚异丁烯具有良好的耐热、耐氧、耐酸碱等性能，与高分子材料相溶性好，与一般非极性物质有较好的相溶性，具有低温分散性，高分子量聚异丁烯为典型的饱和线型聚合物，耐热、耐光、耐老化性好，具有理想的化学稳定性，在较高温度下仍然具有优良的防水性和气密性。本专利技术以高分子量聚异丁烯为主，阻燃性更好，这是因为高分子量聚异丁烯具有更高的结晶度和更紧密的分子结构，在燃烧时更难分解和燃烧；另外，通过化学反应在聚异丁烯分子上接枝氮官能团提高了阻燃性能，同时不降低其他力学性能。
11、作为本专利技术优选的技术方案，所述阻燃型丙烯酸酯聚合物为含磷系阻燃剂的水性丙烯酸压敏胶，具体通过以下方法制备得到：
12、(1)制备含磷单体预聚物：按重量份，首先将5.6份三聚氰胺聚磷酸盐和15～18份二氯甲烷加入反应釜，在0～4℃下，滴加4.8份丙烯酸羟乙酯和5.4份三乙胺，滴加完后反应2～3h，再加入2～3份三乙胺保持1～2小时，得到淡黄色透明液体的含磷单体预聚物；
13、(2)使步骤(1)得到的含磷单体预聚物参与乳液聚合，制备得到水性压敏胶。
14、作为本专利技术优选的技术方案，其通过以下方法制备得到：
15、(1)按重量份，将32～36份水、2.2份十二烷基苯磺酸钠加入反应釜中搅拌并加热至85℃，得到釜底液；
16、(2)按重量份，将31～43份水、3.1份琥珀辛酯磺酸钠加入乳化罐中搅拌，再加入硬单体3.5份、软单体37份、含磷单体预聚物2.59份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1.36份、丙烯酸0.95份，搅拌均匀制得预乳化液；
17、(3)取总量4～5wt％的预乳化液加入反应釜中，加入0.3份过硫酸钠，聚合反应10～12分钟；
18、(4)在3～4h内向反应釜中同时滴加剩余预乳化液和0.35份过硫酸铵，滴加结束保温30～45min，即得到阻燃型丙烯酸酯聚合物。
19、本专利技术利用丙烯酸压敏胶对基材具有优异的粘结性能和良好的界面应力分散能力以及耐候性、耐热性、无相分离和迁移现象等特点，有助于改善耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料的性能，特别是耐湿热性，但传统丙烯酸压敏胶的阻燃性较差，本专利技术采用了含磷系阻燃剂的水性丙烯酸压敏胶，在丙烯酸压敏胶制备过程中，先制备得到含磷单体预聚物，然后参与乳液聚合，这种方式得到的丙烯酸酯聚合物具有阻燃性的同时，有效避免了阻燃剂的加入对于性能带来的不利影响。同时，甲基丙烯酸缩水甘油酯中环氧基团的存在，提高湿面粘结性能，满足在汽车、新能源电池等高温高湿场景的应用需求。
20、作为本专利技术优选的技术方案，所述硬单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯中的一种或多种，优选采用苯乙烯；
21、所述软单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯中的一种或多种，优选采用丙烯酸丁酯。
22、作为本专利技术优选的技术方案，所述增粘剂选自萜烯树脂、松香、c5石油树脂中的一种或几种；
23、和/或，所述硫化剂为纳米氧化锌。
24、作为本专利技术优选的技术方案，所述纳米阻燃纤维料选自芳纶纤维、聚苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、聚丙烯腈预氧化纤维中的一种或多种，纳米阻燃纤维料不仅提供了基本的力学性能，同时还具有优异的阻燃性能；
25、和/或，所述助剂包括抗氧剂，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
26、作为本专利技术优选的技术方案，所述阻燃丁基胶黏层通过以下方法制备得到：将丁基橡胶基体、聚异丁烯、阻燃型丙烯酸酯聚合物、增本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，包括阻燃丁基胶黏层、隔离层，其特征在于，所述阻燃丁基胶黏层包括以下重量份的组分：丁基橡胶基体100份、改性聚异丁烯154～176份、阻燃型丙烯酸酯聚合物36～42份、增粘剂35～40份、硫化剂15～25份、纳米阻燃纤维料55～75份、助剂5～8份。
2.根据权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述丁基橡胶基体选自丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶中的一种或几种，优选采用氯化丁基橡胶；
3.根据权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述阻燃型丙烯酸酯聚合物为含磷系阻燃剂的水性丙烯酸压敏胶，具体通过以下方法制备得到：
4.根据权利要求3所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，其通过以下方法制备得到：
5.根据权利要求4所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述硬单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯中的一种或多种，优选采用苯乙烯；
6.根据权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述增粘
7.根据权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述纳米阻燃纤维料选自芳纶纤维、聚苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、聚丙烯腈预氧化纤维中的一种或多种；
8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述阻燃丁基胶黏层通过以下方法制备得到：将丁基橡胶基体、聚异丁烯、阻燃型丙烯酸酯聚合物、增粘剂、硫化剂、改性纳米阻燃纤维料、助剂加入炼胶机混合均匀，在-0.06～-0.1MPa真空条件、60～85℃温度下混炼1～3h，自然降至室温，即得到阻燃丁基胶黏层。
9.如权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过挤出机将阻燃丁基胶黏层均匀挤出并在成型模具口涂覆到隔离层，厚度为0.1～0.6mm；将隔离层贴合在阻燃丁基胶黏层表面；通过双辊机，压研复合、冷却后自动收卷，分切成型，制得耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料；
10.如权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料的应用，其特征在于，该双面丁基胶黏材料用于汽车内饰固定、线路内装、屏幕排线固定、电线电缆固定、新能源电池的安装。
...【技术特征摘要】
1.一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，包括阻燃丁基胶黏层、隔离层，其特征在于，所述阻燃丁基胶黏层包括以下重量份的组分：丁基橡胶基体100份、改性聚异丁烯154～176份、阻燃型丙烯酸酯聚合物36～42份、增粘剂35～40份、硫化剂15～25份、纳米阻燃纤维料55～75份、助剂5～8份。
2.根据权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述丁基橡胶基体选自丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶中的一种或几种，优选采用氯化丁基橡胶；
3.根据权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述阻燃型丙烯酸酯聚合物为含磷系阻燃剂的水性丙烯酸压敏胶，具体通过以下方法制备得到：
4.根据权利要求3所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，其通过以下方法制备得到：
5.根据权利要求4所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述硬单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯中的一种或多种，优选采用苯乙烯；
6.根据权利要求1所述的一种耐湿热阻燃双面丁基胶黏材料，其特征在于，所述增粘剂选自萜烯树脂、松香、c5石油树脂中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍瑶，孙正江，伍曼，
申请(专利权)人：昆山玉寰包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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