一种磁热熔胶及其制备和使用方法技术

针对目前尚无磁性纳米粉促使热熔胶熔化的相关技术，本发明专利技术提供了一种磁热熔胶及其制备和使用方法，属于胶粘剂领域。磁热熔胶原料按重量份数组成：10-60份热塑性聚合物，25-55份增黏剂，2-20份增塑剂，3-15份黏度调节剂，0.1-4.5份抗氧剂，5-30份磁性铁氧体粉。磁热熔胶把具有磁热特性的纳米磁性铁氧体粉均匀分散在热熔胶内，在交变磁场中纳米铁氧体颗粒产生的热量以辐射状快速向四周延伸，促使邻近热熔胶分子快速受热，可在数秒内迅速粘合，因而具有涂布均匀，粘结强度高的优点。使用时无需配备加热设备，也不需要预热熔胶，只需要小型交变磁场发生器即可，操作简便，适于连续化、自动化高速作业。已固化的热熔胶重新放置于交变磁场中加热可轻易进行再分离。

【技术实现步骤摘要】
一种磁热熔胶及其制备和使用方法
本专利技术属于胶粘剂领域，具体涉及一种磁热熔胶及其制备和使用方法。
技术介绍
热熔胶具有固化快、无污染、制备方便等优点，广泛应用于机械化包装、家具制作、制鞋、汽车、无线装订、电子元件及日常用品粘接。目前，有填充料的热熔胶因其价格低廉占据了绝大多数市场，但由于其熔化时间较长，熔融后黏度较高，故润湿性差，较难涂布均匀，不适宜大面积的涂布粘接，且热熔胶耐热性不高，只能用于工艺要求不高的产品。虽然国内有很多关于加入填料对热熔胶性能影响的研究，但目前大部分关于填充剂的研究还停留在填充剂的补强作用阶段，就一些填料的特殊性能和由此引起的胶的性能变化没有进行深入广泛的研究。目前，国内外还没有磁性纳米粉促使热熔胶熔化的相关技术。当使用热熔胶时需配备专门的设备熔融、施胶，如热熔胶机、热熔胶加热管、热熔胶枪等，在使用上不方便，从而限制了热熔胶的使用和推广。对于已固化的热熔胶层的分离，有加热法和溶剂溶解法两种分离方法。溶剂溶解法可产生环境污染，而在许多场合不允许甚至不可能加热分离，例如土木建筑等。因而市场上迫切要求开发出低成本、快速熔化、涂布均匀、粘结强度高并易于实现再分离的热熔胶。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种磁热熔胶及其制备和使用方法。本专利技术提出的磁热熔胶是以多元醇法制备的铁氧体纳米颗粒为填料，用偶联剂对其表面进行改性，使其均匀分散在热熔胶中，并利用磁性颗粒具有磁热效应特性使其在交变磁场中将磁能转化为热能，纳米铁氧体颗粒产生的热量以辐射状快速向四周延伸，促使热熔胶邻近分子均匀受热，缩短熔化时间，提高粘结强度。该产品低成本、无污染、操作快速、简便、涂布均匀、粘结强度高并易于实现再分离。该制备和使用方法简单方便，易于实施。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案之一如下：一种磁热熔胶，按照重量份数组成为：热塑性聚合物为10-60份，增黏剂为25-55份，增塑剂为2-20份，黏度调节剂为3-15份，抗氧剂为0.1-4.5份，纳米磁性铁氧体为5-30份；较好的质量份数组成为：热塑性聚合物为25-45份，增黏剂为25-45份，增塑剂为2-10份，黏度调节剂为6-14份，抗氧剂为0.3-2.5份，纳米磁性铁氧体为6-25份；最好的质量份数组成为：热塑性聚合物为27-35份，增黏剂为26-40份，增塑剂为3-6份，黏度调节剂为9-13份，抗氧剂为0.5-1.8份，纳米磁性铁氧体为8-20份；其中，所述热塑性聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、苯乙烯-二烯烃-苯乙烯三元嵌段共聚物SDS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物SIS)、聚乙烯醇、聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、聚邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)中的一种或几种的混合物；所述增黏剂为松香及其衍生物、萜烯类树脂、石油树脂、酚醛树脂、古马隆树脂中的一种或几种的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、环烷油、聚丁二烯中的一种或几种的混合物；所述黏度调节剂为石蜡、沙索合成蜡、微晶蜡、地蜡、低分子聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物；所述抗氧剂为2,6-叔丁基对甲酚(BHT)、抗氧剂1010、4,4-巯基双(6-叔丁基双甲酚)(RC)、硫代二丙酸酯中的一种或几种的混合物；所述纳米磁性铁氧体为采用多元醇法制备的镍锌、锰锌、钴锌铁氧体磁性纳米颗粒，较好的纳米磁性铁氧体为锰锌铁氧体；铁氧体的磁含量为30-70wt％，铁氧体的平均粒径为6nm-80nm。本专利技术的技术方案之二如下：一种磁热熔胶的制备方法，包括以下步骤：1)按上述配方用量将增黏剂、抗氧化剂、黏度调节剂放入容器中，并加热到60℃以上，搅拌均匀，使混合物熔化；2)待步骤1)制得的混合物完全熔化后，再分别加入配方量的热塑性聚合物、增塑剂，在150～180℃下搅拌均匀；3)待步骤2)制得的混合物完全熔化混合后，加入配方量的表面改性后的磁性纳米铁氧体粉，搅拌均匀；其中，对磁性纳米铁氧体粉表面改性的方法为：称取适量的纳米粉体，加入硅烷偶联剂KH-550超声处理2小时，然后真空干燥制得表面改性的磁性纳米铁氧体粉；4)将步骤3)制得的混合料停止加热，使其温度降至≤130℃后，经200～300目滤网过滤；5)将步骤4)过滤后的混合料置于挤出机中，于100～160℃挤出成型，再经冷却、切粒、烘干等工序即得磁热熔胶。本专利技术的技术方案之三如下：一种磁热熔胶的使用方法，可选择如下方法1)或2)：1)当磁热熔胶用于粘贴时，将磁热熔胶涂撒于待粘结面上，加一交变磁场使其熔化后，将两个粘结面粘在一起，待磁热熔胶凝固后即可；2)当将已固化的磁热熔胶层分离时，在粘结面上加一交变磁场即可使磁热熔胶重新熔化实现再分离；较好的交变磁场强度为5-15kA/m，交变加热电流为10-100A，磁场频率为100-180kHz。本专利技术与现有技术相比，其优点在于：1、涂布均匀：由于磁性纳米铁氧体在热熔胶内均匀分布，在交变磁场中纳米铁氧体颗粒产生的热量以辐射状快速向四周延伸，促使热熔胶邻近分子均匀受热。磁热熔胶可克服传统热熔胶由表及里的加热方式，实现分子内均匀加热，因而避免温度梯度产生，从而保证热熔胶在各个方向上受热相同，使热熔胶涂布均匀。2、快速粘合：交变磁场不用预热和加热待粘结面即可直接加热固体熔胶，可在数秒内迅速粘合，适于连续化、自动化高速作业，且成本低。3、可再分离：如涂在被粘物上的热熔胶，因冷却固化而不能粘结或粘结效果不理想时，可以重新放置于交变磁场中加热进行再分离。4、粘接强度高：热熔胶中加入铁氧体填料可减小收缩率，提高粘接强度和耐热性。5、操作简便：无需配备热熔胶机、热熔胶加热管、手持式热熔胶枪和热熔胶涂布机等加热设备，也不需要预热熔胶，只需要小型交变磁场发生器即可使其迅速熔化。附图说明图1为本专利技术选用的锰锌铁氧体的透射电镜图；图2为本专利技术选用的锰锌铁氧体的磁滞回线图。具体实施方式本专利技术所用材料，除特别说明以外，均为市购。镍锌、锰锌和钴锌铁氧体的制备方法：将摩尔比为4:1:1的乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锌和乙酰丙酮镍或乙酰丙酮锰或乙酰丙酮钴加入到乙二醇中，在Ar保护气氛中加热，在80～90℃保温10～30min；再缓慢升温至170～200℃保温2～5min，再快速升温到255～265℃，回流50～90min，最后自然冷却到室温；再向反应液加入无水乙醇，得到黑色反应液；将溶液离心，用无水乙醇反复洗涤沉淀3～5次，最后把洗涤后的黑色沉淀物真空干燥，得到Ni0.5Zn0.5Fe2O4、Mn0.5Zn0.5Fe2O4或Co0.5Zn0.5Fe2O4纳米铁氧体粉。对磁性纳米铁氧体粉表面改性的方法为：称取适量的纳米粉，加入硅烷偶联剂KH-550超声处理2小时，然后真空干燥制得表面改性的磁性纳米铁氧体粉。实施例1制作65.5千克磁热熔胶时需EVA25千克、松香22.5千克、聚丁二烯4.5千克、沙索合成蜡5千克、抗氧剂10100.5千克、表面改性后的磁性锰锌铁氧体纳米粉8千克；所述的沙索合成蜡软化点在110℃-120℃之间；所述的增塑剂为分子量2300的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁热熔胶，其特征在于，按照重量份数组成为：热塑性聚合物为10‑60份，增黏剂为25‑55份，增塑剂为2‑20份，黏度调节剂为3‑15份，抗氧剂为0.1‑4.5份，纳米磁性铁氧体为5‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种磁热熔胶，其特征在于，按照重量份数组成为：热塑性聚合物为10-60份，增黏剂为25-55份，增塑剂为2-20份，黏度调节剂为3-15份，抗氧剂为0.1-4.5份，表面改性后的纳米磁性铁氧体为5-30份；所述纳米磁性铁氧体为采用多元醇法制备的镍锌、锰锌或钴锌铁氧体磁性纳米颗粒；所述铁氧体的磁含量为30-70wt％，铁氧体的平均粒径为6nm-80nm。2.根据权利要求1所述的一种磁热熔胶，其特征在于，所述热塑性聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、苯乙烯-二烯烃-苯乙烯三元嵌段共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、聚邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种磁热熔胶，其特征在于，所述增黏剂为松香及其衍生物、萜烯类树脂、石油树脂、酚醛树脂、古马隆树脂中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种磁热熔胶，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、环烷油、聚丁二烯中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的一种磁热熔胶，其特征在于，所述黏度调节剂为石蜡、沙索合成蜡、微晶蜡、地蜡、低分子聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物。6.根据权利要求1所述的一种磁热熔胶，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海涛，李成吾，刘瑞萍，王俏，马瑞廷，徐淑姣，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21