一种丁基热熔胶组合物、丁基热熔胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及防水建筑材料领域，具体涉及一种丁基热熔胶组合物、丁基热熔胶及其制备方法和应用，该热熔胶组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：丁基橡胶、改性丁基橡胶、磷酸化石墨烯、热塑性弹性体、增粘剂、增塑剂、补强剂、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂。本发明专利技术提供的丁基热熔胶具有较高的阻燃性能和内聚强度，同时能够保持较好的热熔特性。同时能够保持较好的热熔特性。

【技术实现步骤摘要】
一种丁基热熔胶组合物、丁基热熔胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及防水建筑材料领域，具体涉及一种丁基热熔胶组合物、丁基热熔胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]现代建筑的发展正呈现高层化、密集化和多功能化的趋势，这也对建筑材料提出了更为严格的要求，尤其是防火阻燃逐渐成为建筑材料各部件最重要的必要性能之一。
[0003]防水丁基压敏胶因其优异的耐水性、耐老化性以及密封性，目前已成为防水材料领域备受关注的胶粘剂品种。其结构通常是由丁基橡胶、基体树脂、助剂及其它功能性补强体系组成，主体为有机高分子和有机小分子物质，均具有易燃性。为实现阻燃功能，常规的办法是额外添加阻燃剂。
[0004]目前，含卤素的阻燃剂因存在环境和安全问题而逐渐被淘汰，添加无卤阻燃剂也存在添加量和性能之间的矛盾，若添加量小，则阻燃效果不好，添加量大，则会显著降低胶粘剂的粘接和力学性能。
[0005]另外，丁基橡胶在热熔压敏胶中为非硫化状态，其内聚强度低，若要提高其内聚强度，通常采用高温化学硫化处理，但其热熔特性则会受到影响。
[0006]CN109401684A公开了一种高内聚强度热熔丁基胶及其制备方法，该现有技术采用的原料为单组份的丁基橡胶，并且也没有解决提高阻燃性能的技术问题。
[0007]CN109468092A公开了一种阻燃抗静电丁基压敏胶及其制备方法，该现有技术也采用了单组份的丁基橡胶，并且是通过在原料中添加阻燃剂来解决提高阻燃性能的技术问题。
[0008]CN109837059A公开了一种沥青基丁基压敏胶，该现有技术采用丁基橡胶和基质沥青进行组合相互改性，解决了沥青材料性能差、耐候性差的问题，并降低配方成本，并没有解决同时提高阻燃性能、内聚强度并保持热熔特性的技术问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是为了克服现有防水丁基压敏胶存在的无法同时提高阻燃性能、内聚强度并保持热熔特性的缺陷。
[0010]专利技术人发现，改性丁基橡胶含有非极性的丁基橡胶分子链和卤素极性官能团，一方面通过分子链的相互缠结达到与普通丁基橡胶良好的相容性，另一方面通过官能团的极性相互作用促进磷酸化石墨烯在丁基橡胶中的分散。同时，磷酸化石墨烯片层由于磷酸基团的相互作用能够形成三维网络结构，对丁基橡胶的分子链产生一定的约束作用，从而提高其内聚强度，但不同于橡胶化学硫化的不可逆性，这种动态的约束作用依然能够使丁基橡胶分子链在高温条件下依然具备良好的运动能力，确保了丁基热熔胶的热熔加工性能。本专利技术的专利技术人在研究中发现，将丁基橡胶和改性丁基橡胶以定量的比例混合，并与磷酸化石墨烯和热塑性弹性体等组分配合时，能够使得得到的丁基热熔胶具有较高的阻燃性能
和内聚强度，同时能够保持较好的热熔特性。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种丁基热熔胶组合物，该热熔胶组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：丁基橡胶、改性丁基橡胶、磷酸化石墨烯、热塑性弹性体、增粘剂、增塑剂、补强剂、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂；
[0012]相对于100重量份的丁基橡胶，所述改性丁基橡胶的含量为30
‑
60重量份，所述磷酸化石墨烯的含量为10
‑
50重量份，所述热塑性弹性体的含量为10
‑
100重量份，所述增粘剂的含量为40
‑
100重量份，所述增塑剂的含量为30
‑
120重量份，所述补强剂的含量为20
‑
100重量份，所述偶联剂的含量为2
‑
15重量份，所述抗氧剂的含量为2
‑
15重量份，所述光稳定剂的含量为2
‑
15重量份；
[0013]所述改性丁基橡胶选自氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶中的至少一种；
[0014]所述热塑性弹性体为含有苯乙烯结构单元的热塑性弹性体。
[0015]本专利技术第二方面提供一种制备丁基热熔胶的方法，该方法包括：将前述第一方面所述的热熔胶组合物中的各组分进行混合；其中，将所述热熔胶组合物中的各组分进行混合的操作包括以下步骤：
[0016](1)将改性丁基橡胶和磷酸化石墨烯进行第一接触反应，得到产物I；
[0017](2)将所述产物I与组合A中的各组分进行第二接触反应，得到产物II，所述组合A中含有丁基橡胶、热塑性弹性体、补强剂、抗氧剂和光稳定剂；
[0018](3)将所述产物II与组合B中的各组分进行第三接触反应，得到产物III，所述组合B中含有偶联剂、一部分增粘剂和一部分增塑剂；
[0019](4)将所述产物III与组合C中的各组分进行第四接触反应，得到所述丁基热熔胶，所述组合C中含有剩余部分增粘剂和剩余部分增塑剂。
[0020]本专利技术第三方面提供由前述第二方面所述的方法制备得到的丁基热熔胶。
[0021]本专利技术第四方面提供前述第三方面所述的丁基热熔胶在防水卷材中的应用。
[0022]与现存丁基热熔胶技术相比，本专利技术提供的丁基热熔胶至少具有如下优势：
[0023](1)本专利技术提供的丁基热熔胶具有较高的阻燃性能和内聚强度，且丁基橡胶未经过不可逆化学硫化，热熔加工性能保持良好；
[0024](2)本专利技术提供的丁基热熔胶具备优异的耐紫外老化性能和耐水性能；
[0025](3)本专利技术提供的丁基热熔胶的自粘面和被粘面具有较高的剥离强度；
[0026](4)本专利技术提供的丁基热熔胶制备方法简单、无污染且成本较低，具有环保性。
[0027]本专利技术的其它特征和优点将通过随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0028]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0029]需要说明的是，在本专利技术的各方面中，针对各方面中的相同的组分，本专利技术仅在其中一方面中描述一次而不重复进行描述，本领域技术人员不应理解为对本专利技术的限制。
[0030]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种丁基热熔胶组合物，该热熔胶组合物中
含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：丁基橡胶、改性丁基橡胶、磷酸化石墨烯、热塑性弹性体、增粘剂、增塑剂、补强剂、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂；
[0031]相对于100重量份的丁基橡胶，所述改性丁基橡胶的含量为30
‑
60重量份，所述磷酸化石墨烯的含量为10
‑
50重量份，所述热塑性弹性体的含量为10
‑
100重量份，所述增粘剂的含量为40
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100重量份，所述增塑剂的含量为30
‑
120重量份，所述补强剂的含量为20
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丁基热熔胶组合物，其特征在于，该热熔胶组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：丁基橡胶、改性丁基橡胶、磷酸化石墨烯、热塑性弹性体、增粘剂、增塑剂、补强剂、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂；相对于100重量份的丁基橡胶，所述改性丁基橡胶的含量为30
‑
60重量份，所述磷酸化石墨烯的含量为10
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50重量份，所述热塑性弹性体的含量为10
‑
100重量份，所述增粘剂的含量为40
‑
100重量份，所述增塑剂的含量为30
‑
120重量份，所述补强剂的含量为20
‑
100重量份，所述偶联剂的含量为2
‑
15重量份，所述抗氧剂的含量为2
‑
15重量份，所述光稳定剂的含量为2
‑
15重量份；所述改性丁基橡胶选自氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶中的至少一种；所述热塑性弹性体为含有苯乙烯结构单元的热塑性弹性体。2.根据权利要求1所述的热熔胶组合物，其中，所述磷酸化石墨烯为由包括以下步骤的方法制备得到的磷酸化石墨烯：(a)将用量重量比为1：3
‑
5的石墨和红磷进行第一研磨，得到产物I；(b)将所述产物I依次与乙醇和盐酸溶液进行第一接触和第二接触，以得到产物II；(c)将所述产物II依次进行干燥和第二研磨，得到所述磷酸化石墨烯。3.根据权利要求2所述的热熔胶组合物，其中，在步骤(a)中，所述第一研磨的条件至少满足：转速为400
‑
600rpm，时间为22
‑
26h；和/或，在步骤(b)中，所述产物I与乙醇进行所述第一接触的条件至少满足：时间为22
‑
26h；与盐酸溶液进行所述第二接触的条件至少满足：所述盐酸溶液的浓度为0.8
‑
1.2mol/L，时间为3
‑
6h；和/或，在步骤(c)中，所述干燥的条件至少满足：时间为46
‑
50h；所述第二研磨的条件至少满足：转速为300
‑
400rpm，时间为2
‑
4h。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的热熔胶组合物，其中，所述氯化丁基橡胶中的氯元素的含量为1.2
‑
1.4质量％；和/或，所述溴化丁基橡胶中的溴元素的含量为2.0
‑
2.4质量％。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的热熔胶组合物，其中，所述热塑性弹性体选自苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯
...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛阳，龚兴宇，胡全超，
申请(专利权)人：福建科顺新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：