三元接枝改性SBS胶粘剂的制备及性能研究

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苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)是一种非极性材料,由于其结构及表面能均与聚烯烃相近,对非极性、高结晶、低表面能的难粘材料有一定的粘接效果,而对许多极性材料的粘接性比较差。本课题为了提高SBS胶粘剂的性能,通过接枝改性单体来增加胶粘剂的极性,改善SBS与被粘物体的相容性。 本论文通过单因素法探讨了在三元接枝改性SBS胶粘剂制备过程中影响产品粘接强度的一些主要因素,如溶剂、改性单体用量、引发剂的选择及用量、反应温度和反应时间对产品粘接性能和改性单体接枝率的影响。并通过溶液聚合法制备了粘接强度和接枝率较好的三元接枝改性SBS胶粘剂。优化的工艺条件为:溶剂为甲苯和四氯化碳体积比为1:1的混合溶剂,SBS的起始浓度为20%,其中SBS、MMA、BA和AA的质量配比为20:9:3:0.4;引发剂选用BPO,用量为共聚单体的2.5%;反应时间为5小时,反应温度为80℃。 通过对SBS和接枝共聚物进行红外光谱分析发现接枝改性单体与SBS的双键发生了显著的接枝共聚反应。其接枝共聚机理为BPO在受热情况下产生自由基,然后先与SBS形成了大分子自由基,大分子自由基再与接枝改性单体作用形成接枝共聚物。对SBS、PMMA及产品进行了热重分析,结果表明产品的热分解温度比SBS的高,所得产品的热稳定性能良好。 对在最优化条件下制备的产品,进行了耐恒温水、耐沸水和耐人造海水水浸性能及耐热性能的研究,考察产品粘接强度的保持效果。研究发现,产品在25℃恒温水中浸泡7d后其粘接强度保持率为85%以上;在100℃沸水中浸泡8h的保持率为70%左右;在人造海水中浸泡7d的保持率为78%以上,产品的耐水性能良好。产品在150℃下放置24h后的粘接强度保持率为73%以上,产品的耐热性能良好。
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