本發(fā)明涉及膠粘劑，具體涉及一種阻燃自粘膠條及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、自粘膠（通常指自粘性膠粘劑，如雙面膠、不干膠標(biāo)簽、泡棉膠帶等）是一種預(yù)先涂有壓敏膠的材料，具有可裁切、易去除和速粘接的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)封裝、家居收納、文創(chuàng)diy乃至醫(yī)療敷料等眾多領(lǐng)域。彈性自粘膠條（如基于熱塑性聚氨酯tpu、聚烯烴彈性體poe、苯乙烯類彈性體sbs/sebs等制備的自粘材料）更因其良好的彈性形變能力，在需要吸收應(yīng)力或振動(dòng)的粘接密封場(chǎng)合具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。目前，基于壓敏膠形式的自粘膠材料存在粘接強(qiáng)度低、本體強(qiáng)度差、非阻燃的問題，僅適用于薄膜層級(jí)粘接，無法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)密封和應(yīng)力緩沖的作用，而以乙烯-醋酸乙烯共聚物（eva）制備的熱熔膠棒等材料在常溫條件下又缺乏自粘特性。相對(duì)于納米膠和熱熔壓敏膠而言，盡管具備應(yīng)力緩沖和自粘密封的作用，但在以下方面存在明顯不足：1、阻燃性差：材料體系普遍缺乏阻燃改性，極限氧指數(shù)（loi）低，難以滿足日益嚴(yán)格的防火安全法規(guī)（如ul94?v-0，gb/t?2408?v-0等）；2、力學(xué)強(qiáng)度不足：材料常溫粘接強(qiáng)度較低（普遍剪切強(qiáng)度＜0.5mpa），伸長(zhǎng)率高但本體強(qiáng)度低（普遍拉伸強(qiáng)度小于3mpa）。因此，針對(duì)強(qiáng)粘接密封和應(yīng)力緩沖的自粘應(yīng)用需求，開發(fā)一種具備阻燃、熱熔施工性、彈性形變能力和高強(qiáng)度且優(yōu)異自粘特性的阻燃自粘膠條，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

2、中國(guó)專利cn114456753?a采用聚烯烴增韌樹脂、兩種石油樹脂、費(fèi)托蠟、抗氧化劑和特定的阻燃劑組合，制備了具有良好的阻燃性、粘結(jié)性和熱穩(wěn)定性的熱熔膠。盡管該方法選用粉體阻燃劑與樹脂材料組合，實(shí)現(xiàn)了熱熔膠的阻燃特性，但是通過純固體阻燃劑實(shí)現(xiàn)優(yōu)異阻燃性往往會(huì)降低膠體自身的強(qiáng)度，且用于防護(hù)服的熱熔膠主要著重于粘接能力和阻燃特性，并未考慮膠體自身的高強(qiáng)度和優(yōu)異彈性恢復(fù)能力屬性，其熱熔粘接的應(yīng)用方式也并不具備常溫自粘的特性。

3、中國(guó)專利cn101787846?a以甲基乙烯基硅氧烷為原料，采用無機(jī)阻燃劑，制造了具有良好阻燃性、彈性以及高硬度的阻燃型高溫硫化硅橡膠膠條。盡管該法采用無機(jī)阻燃劑為阻燃填料，避免了鹵素阻燃劑對(duì)環(huán)境的危害，同時(shí)采用硅橡膠體系能夠使膠條具有優(yōu)異的高拉伸強(qiáng)度和優(yōu)異彈性恢復(fù)能力，但是高溫硫化硅橡膠不具備熱塑性質(zhì)，缺乏熱熔型膠條所具備的靈活應(yīng)用特性，且由于硫化后硅橡膠具有極低的表面能，只有密封作用，無法實(shí)現(xiàn)粘接效果。

4、阻燃自粘膠條與密封結(jié)構(gòu)膠不同，部分需要粘接密封的結(jié)構(gòu)界面，不僅僅是基于安全需求，同時(shí)也要兼顧容易維修和可清理更換的特性，以及對(duì)結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞的要求。現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)膠為一次性固化，雖然密封性能好且粘結(jié)強(qiáng)度高，但是對(duì)構(gòu)件的拆卸維修相對(duì)困難。中國(guó)專利cn117025153?a為克服電池箱體密封膠粘結(jié)強(qiáng)度高使得電池箱體難以拆卸維修的問題，采用硅烷改性聚醚體系制備了一種電池箱體密封膠，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的密封性和阻燃性，并提高電池箱體的組裝和維修效率。該方法雖然實(shí)現(xiàn)阻燃性、粘接性和可清理的特性，但是密封膠缺乏高拉伸強(qiáng)度和優(yōu)異彈性恢復(fù)能力，無法依靠膠體的本體強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)易清理可拆卸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明意在提供一種阻燃自粘膠條及其制備方法，旨在使得制備的膠條同時(shí)具備阻燃、彈性形變能力、常溫自粘和高強(qiáng)度易清理的特性，在針對(duì)強(qiáng)粘接密封和應(yīng)力緩沖的自粘應(yīng)用需求時(shí)，保證了粘接密封部位的穩(wěn)定連接和應(yīng)力緩沖。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種阻燃自粘膠條，原料以質(zhì)量份計(jì)，包括軟化劑20~50份、增塑劑5~15份、基體樹脂30~50份、防老化劑2~10份、增粘樹脂30~80份、阻燃劑5~10份、增強(qiáng)填料10~20份。

3、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，軟化劑為脂肪族礦物油：包括芳香基軟化劑、石蠟基軟化劑、環(huán)烷基軟化劑中的一種或多種，其單一組分或多種混合組份的100℃運(yùn)動(dòng)粘度為8~12cst。

4、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，增塑劑包括對(duì)苯二甲酸二辛酯、乙酰檸檬酸三丁酯、偏苯三酸三辛酯、鄰苯二甲酸二苯酯中的一種或多種。

5、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，基體樹脂為熱塑性彈性體，基體樹脂包括苯乙烯異戊二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烴、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一種或多種。

6、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，基體樹脂中嵌段共聚物的嵌段比s/i為15/85~30/70，雙嵌段si含量為20~85%，25℃甲苯溶液粘度為1000~5000?mpa·s。

7、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，防老化劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系，受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的質(zhì)量比為1:1~2:1。

8、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，增粘樹脂為石油樹脂、萜烯酚醛樹脂、氫化石油樹脂、氫化萜烯樹脂、松香甘油酯、氫化松香季戊四醇酯、低分子量聚烯烴中的一種或多種。

9、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，阻燃劑為氮系阻燃劑、磷系阻燃劑中的一種或多種；增強(qiáng)填料為親水型納米粉體。

10、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，一種阻燃自粘膠條的制備方法，包括如下步驟：

11、s1、高強(qiáng)彈性材料制備：將軟化劑、增塑劑、基體樹脂、防老化劑、增強(qiáng)填料加入加熱攪拌反應(yīng)器中，升溫并在氮?dú)獗Ｗo(hù)反應(yīng)條件下攪拌使基體樹脂與增塑劑完全熔融；

12、s2、粘接能力改性：繼續(xù)在加熱攪拌反應(yīng)器中加入增粘樹脂，保持反應(yīng)溫度并攪拌至物料無明顯顆粒即完全熔融狀態(tài)，攪拌過程保持反應(yīng)器內(nèi)為真空環(huán)境；

13、s3、阻燃改性：調(diào)整加熱溫度，待溫度恒定后繼續(xù)添加阻燃劑，使得物料充分均勻混合，攪拌過程保持反應(yīng)器內(nèi)為真空環(huán)境；

14、s4、阻燃自粘膠塊：將經(jīng)過步驟s3的物料過濾、造型后得到阻燃自粘膠塊；

15、s5、阻燃自粘膠條：將步驟s4得到的膠塊熔融擠出，得到阻燃自粘膠條。

16、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，步驟s1~s4中，物料溫度為110~160℃，真空度為-0.1～-0.08mpa；步驟s5中，熔融擠出時(shí)利用施膠設(shè)備完成，施膠設(shè)備的溫度為80~180℃。

17、本方案的原理及優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，本技術(shù)方案中，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)制備的自粘膠條存在的問題，在保障熱熔加工性與環(huán)保性的基礎(chǔ)上，同步實(shí)現(xiàn)膠條高阻燃性、高強(qiáng)彈性與穩(wěn)定且優(yōu)異的自粘特性，平衡粘接性能與強(qiáng)度，對(duì)組合物的配方體系以及制備工藝進(jìn)行全面的優(yōu)化升級(jí)。

18、在原料配方設(shè)計(jì)方面，創(chuàng)新性的構(gòu)建了低填充量高效復(fù)配阻燃體系：區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)中需添加40wt%以上無機(jī)阻燃劑才能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)阻燃效果的方案，本方案選用氮系阻燃劑與磷系阻燃劑按比例復(fù)配，總添加量?jī)H為5~10重量份，在低填充量下即可達(dá)成高阻燃等級(jí)，同時(shí)避免過量阻燃劑對(duì)膠條強(qiáng)度與加工性的破壞。其次是精準(zhǔn)調(diào)控基體樹脂組合，以苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按比例復(fù)配，作為核心基體樹脂，且嚴(yán)格控制sis嵌段比（s/i）為15/85、雙嵌段（si）含量17%，結(jié)合25℃甲苯溶液粘度1000~5000mpa·s的參數(shù)要求，平衡膠條的粘接性與強(qiáng)度，硬段s的占比影響材料的橡膠屬性，硬段s的占比過高會(huì)導(dǎo)致失去自粘性。再者是優(yōu)化增粘樹脂與功能助劑配比，其中增粘樹脂的優(yōu)化及配比是本技術(shù)方案的研發(fā)關(guān)鍵點(diǎn)之一，通過增粘樹脂采用c5石油樹脂、萜烯酚樹脂、氫化c5石油樹脂按1:1:2質(zhì)量比復(fù)配，既能調(diào)節(jié)粘性、降低熔融粘度以保障加工性，又避免過量添加導(dǎo)致本體強(qiáng)度下降；防老化劑選用受阻酚類與亞磷酸酯類按1:1~2:1復(fù)配，增強(qiáng)膠條耐久性。

19、在制備工藝的協(xié)同優(yōu)化方面，采用分段控溫與環(huán)境調(diào)控的協(xié)同設(shè)計(jì)，步驟s1制備高強(qiáng)彈性材料時(shí)，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境，避免基體樹脂在110~160℃加熱熔融過程中氧化降解，保障彈性基體的完整性；步驟s2粘接能力改性與步驟s3阻燃改性階段，切換為-0.1~-0.08mpa真空環(huán)境，既能排除物料中氣泡以提升膠條致密性，又能避免增粘樹脂、阻燃劑與空氣發(fā)生副反應(yīng)；同時(shí)嚴(yán)格控制各階段溫度，如步驟s1~s2保持150℃以確保物料完全熔融，步驟s3調(diào)整至130℃以適配阻燃劑分散需求，步驟s5熱熔擠出溫度設(shè)定為80~180℃（優(yōu)選110℃），匹配膠條熔融粘度特性，保障擠出成型質(zhì)量。此外，步驟s4新增模具濾網(wǎng)過濾環(huán)節(jié)，去除物料中未熔融顆粒或雜質(zhì)，進(jìn)一步提升膠條外觀與性能穩(wěn)定性。

20、在技術(shù)研發(fā)階段，發(fā)明人曾嘗試單一品類的增粘樹脂以及單一品類的阻燃劑，結(jié)果顯示其粘接性能及阻燃性能均無法與本技術(shù)方案復(fù)配體系相比擬。

21、綜上，本技術(shù)方案的有益效果在于：

22、1、優(yōu)異的綜合阻燃性能：通過精心選擇的復(fù)配阻燃體系，解決了傳統(tǒng)無機(jī)阻燃劑體系填充量過高的問題，在相對(duì)較低的添加總量下即可實(shí)現(xiàn)高效的阻燃作用。該體系在燃燒時(shí)能迅速形成致密、膨脹的炭層，有效隔絕熱量和氧氣，阻斷熔滴，使膠條達(dá)到ul94v-0級(jí)的高阻燃等級(jí)，滿足最嚴(yán)苛的防火安全要求。

23、2、卓越的拉伸強(qiáng)度和彈性恢復(fù)能力：通過特定比例的復(fù)配基體樹脂體系，最大程度地平衡了彈性體基體強(qiáng)度性質(zhì)和彈性恢復(fù)特性，避免過量無機(jī)阻燃劑影響膠條施工性能以及強(qiáng)度。使得膠條保持了高拉伸強(qiáng)度（通常>3mpa，優(yōu)選>7mpa）和高斷裂伸長(zhǎng)率（通常>700%，優(yōu)選>1000%），同時(shí)具有良好的彈性回復(fù)性和較低的壓縮永久變形。

24、3、良好的熱熔加工性與應(yīng)用性：合理的配方設(shè)計(jì)保證了膠條具有適宜的熔融溫度范圍（通常熔融溫度tm在80-150℃）和適中的熔體粘度/流動(dòng)速率（mfr，140℃，2.16kg通常在5-50g/10min）。這使得膠條易于通過自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行加熱熔融擠出施工，并能快速浸潤(rùn)被粘物表面，并形成牢固粘接。

25、4、應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新：傳統(tǒng)的自粘膠通常應(yīng)用于標(biāo)簽紙及膠帶制備等領(lǐng)域，本技術(shù)方案制備的自粘膠條用于新能源汽車電池模組、箱式殼體間等需要強(qiáng)粘接密封和應(yīng)力緩沖的自粘應(yīng)用需求，在應(yīng)用領(lǐng)域上開辟了新路徑，在行業(yè)內(nèi)具有重要意義。