1前言
相容性通常是指聚合物在链段水平或分子水平上的相容性,即2种组分在一定的温度和比例形成稳定的均相体系的能力。石油树脂是以乙烯装置副产的裂解C5、C9、双环戊二烯(DCPD)馏分为原料,经分离、聚合制得的固态或黏稠状液态聚合物。它是许多胶粘剂,如热熔胶、压敏胶必不可少的增粘组分。由于其分子结构中缺少极性基团,使其粘合性能和附着力差,在粘合剂、涂料等方面的应用受到限制,因此需对其进行改性。一般是通过接枝共聚,在已合成出的石油树脂分子链上引入新的官能团,从而改善与其他聚合物的相容性、水溶性等[1~4]
2改善石油树脂相容性的途径
在多相体系中,2相间的界面面积(主要是分散性好坏)、界面层厚度及界面粘合强度是决定共混物性能的重要因素,制约这些因素的是聚合物间的相容性。当2种聚合物相互接触时,首先在界面处相互湿润,然后2相大分子链段通过热运动而相互扩散,并使2种聚合物在界面两边产生明显浓度梯度,构成了2相间的界面层,界面层厚度主要取决于2种聚合物的相容性。
改善石油树脂相容性的重要途径是引入相互作用基团,使其具有互补相异性,即聚合物2组分的结构完全不同,但它们的基团之能发生强烈的相互作用。如在非极性的共混组分中引入极性基团,则可能因△Hm<0而使相容性明显改善。在高分子链中引入可形成氢键或离子型基团,加强组分间的相互吸引作用,也可以提高相容性。
通过添加相容剂来提高聚合物共混合金的相容性是近年来研究最活跃的方法,相容剂在聚合物共混过程中分散在2相界面上,起到乳化剂的作用。在共混体系中加入对2组分都有亲和性的第3组分,即相容剂,可以起到界面活性剂的作用,从而降低界面张力,增强2相间的粘接力,提高分散程度和混合均匀性,改善共混物的稳定性[5~7]。
3石油树脂相容性的应用研究
石油树脂与弹性体之间的相容性是影响热熔胶粘接强度的重要因素,相容性好的增粘树脂与弹性体可使胶体的贮能模量下降,在一定应力下使胶体与被粘物充分粘合;二者若不相容,则使胶体的贮能模量升高,会降低胶与被粘物的粘合力。石油树脂与弹性体之间的相容性通常用蜡雾点表示,蜡雾点作为与树脂相对分子质量及其分布、树脂极性相关的性能指标,对热熔胶粘剂的初粘性、持粘性和剥离强度起重要的平衡作用。石油树脂蜡雾点越低,弹性体与树脂、蜡体系之间的相容性越好,热熔胶的初粘性越高,但持粘性降低,当石油树脂蜡雾点升高时,持粘性提高。(黄永国)