[化學]萜烯樹脂-SIS相容性及相結(jié)構(gòu)與粘結(jié)性能關(guān)系的研究

1、南京林業(yè)大學本科畢業(yè)論文題 目：萜烯樹脂-SIS相容性及相結(jié)構(gòu)與粘結(jié)性能關(guān)系的研究學 院： 化學工程學院 專 業(yè)： 精細化工 學 號： 080205209 學生姓名： 江海沨 指導(dǎo)教師： 蔡正春 職 稱： 講師 二O一二 年 五 月 十 日萜烯樹脂-SIS相容性及相結(jié)構(gòu)與粘結(jié)性能關(guān)系的研究摘要本課題旨在研究萜烯樹脂包括軟化點分別為96、100、110的三種萜烯樹脂與三嵌段共聚物SIS包括SIS1105、SIS1106、SIS1209混合形成的壓敏膠體系的相結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，并構(gòu)建出兩者之間定量的物理結(jié)構(gòu)模型，從而能夠為嵌段共聚物與低聚物復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)與性能的理論研究提供參考，最終為從分子和

2、凝聚態(tài)尺度出發(fā)設(shè)計結(jié)構(gòu)可控、性能按需定制的膠黏劑產(chǎn)品提供相應(yīng)的理論與實踐根底。萜烯樹脂與PI異戊二烯有著良好的相容性，但與PS苯乙烯相容性較差。對于同種SIS,壓敏膠體系的回形初粘力和180度玻璃強度均隨萜烯樹脂含量的增加而增加，并在到達某一峰值后急劇下降；回形初粘力和180度玻璃強度根本在同一點增粘樹脂含量約為0.3-0.4取得最大值。同時，混合體系的外表張力也具有大致相同的變化趨勢。相反，持粘力隨萜烯樹脂含量的增加而下降。關(guān)鍵詞：嵌段共聚物；粘性；初粘力；玻璃強度；外表張力Effects of Compatibility Between Tackifier and Polymer on A

3、dhesion Property and Phase Structure AbstractThe effects of compatibility of tackifier with polymer matrix and mixing weight ratio of triblock copolymers as the matrix on the adhesion property and phase structure of tackifier-added poly-styrene triblock/diblock copolymer blends were investigated. Fo

4、r this purpose, three different kinds of polystyrene-block-polyisoprene-block-polystyrene triblock were used. In the case of the terpene resin as tackifier having a good compatibility with PI and a poor compatibility with polystyrene, the tack and peel strength increased with an increase of the tack

5、ifier content, and there was a sharp decrease when it came to a peak point. At this point, the tackifier content was about 0.3-0.4. It was also found that the trend of changes in the surface tension of the mixture was similar to the tack and the peel strength. On the other hand, adhesion decreased w

6、ith an increase of the tackifier content. Key words: adhesion; block copolymers; tack；peel strength，surface tension目錄摘要IIABSTRACTIII一、前言11.1 壓敏膠概況11.1.1 壓敏膠概述11.1.2壓敏膠根本組分11.1.3壓敏膠粘結(jié)性能的測試11.2SIS的分類及其性質(zhì)2 SIS性質(zhì)概述2 SIS分類21.3萜烯樹脂的分類及其性質(zhì)3萜烯樹脂性狀3萜烯樹脂用途4萜烯樹脂的生產(chǎn)方法41.3.4 萜烯樹脂分類.41.4帖烯樹脂和PS、PI混合樣的相容性41.5壓敏膠體系

7、増粘機理51.6研究的意義和內(nèi)容7二、實驗方法.8 2.1實驗試劑82.2實驗儀器82.3主要分析方法：9儀器原理及結(jié)構(gòu)9聚合物分子量102.4萜烯樹脂-SIS壓敏膠體系性質(zhì)的測定10萜烯樹脂-SIS壓敏膠體系的制備10 壓敏膠體系回形初粘力的測定112.4.3 壓敏膠體系180度玻璃強度測定. 112.4.4 壓敏膠體系持粘力的測定. .11 2.5萜烯樹脂-SIS壓敏膠體系外表張力的測定12萜烯樹脂-SIS混合溶液的配制12萜烯樹脂-SIS混合樣外表張力的測定12三、結(jié)果與討論12四、致謝33五、參考文獻34一、前言1.1 壓敏膠概況1.1.1 壓敏膠概述壓敏膠粘劑pressure-sen

8、sitive adhesive，PSA，顧名思義就是對壓力敏感的膠粘劑，它是一類無需借助溶劑、熱或其它手段，只需施加輕度指壓，即可與被粘物牢固粘合的膠粘劑。壓敏膠粘劑雖然也能像其它的膠粘劑那樣直接用于各種材料和物品的膠接，但絕大多數(shù)情況下是將壓敏膠涂布于塑料薄膜、織物、紙張或金屬箔片等基材上，制成壓敏膠粘帶、壓敏膠粘標簽等壓敏膠制品來使用。人們使用了一百多年的醫(yī)用橡皮膏，就是典型的壓敏膠制品。壓敏膠的特點是粘之容易、揭之不難、剝而不損，在較長時間內(nèi)膠層不會干涸，因而壓敏膠也被稱為不干膠。正是由于壓敏膠的上述特點，壓敏膠制品具有非常廣泛的用途，如辦公、包裝、涂裝、刻蝕、絕緣等。1.1.2 壓敏膠

9、根本組分壓敏膠粘劑一般由彈性體或樹脂、增粘劑、軟化劑、防老劑等組分配置而成，最早的現(xiàn)代壓敏膠就是在橡膠里參加松脂、植物性填充劑等制成的。彈性體或樹脂是壓敏膠的主體成分，最早使用的彈性體是天然橡膠，以后逐步擴展到各種合成橡膠、熱塑性彈性體。樹脂類主要有聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯基醚等。其中苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯SIS嵌段共聚物由于由于含有兩種不同的結(jié)構(gòu)，具有較好的粘性和彈性，得到了廣泛得應(yīng)用，但在實際使用中必須參加增粘劑來改善初粘性不好的缺點，增粘劑的參加量一般可到達百分之幾十的量級。增粘劑是添加于膠粘劑中，對被粘物具有潤濕作用，通過外表擴散或內(nèi)部擴散，能夠在一定的條件溫度、壓力、時

10、間下產(chǎn)生高粘結(jié)性的物質(zhì)。增粘劑大多是一些低分子量熱塑性樹脂，有天然產(chǎn)物及其衍生物，如松香樹脂、萜烯樹脂，也有合成產(chǎn)品，如石油樹脂。其中萜烯樹脂由于綠色環(huán)保，性能優(yōu)異，得到了廣泛的關(guān)注。1.1.3 壓敏膠粘結(jié)性能的測試壓敏膠的測試包括兩個方面的內(nèi)容，一個方面是壓敏膠本身物理化學性質(zhì)的測定，如外觀、固含量、粘度等；另一個方面是壓敏膠粘結(jié)性能的測定，也就是壓敏膠制品的各種力學性能的測定。表征壓敏膠粘結(jié)性能的指標有四種粘結(jié)力。這就是初粘力T(tack)、粘接力A(adhesion)、內(nèi)聚力Ccohesion和粘基力Kkeying，性能良好的壓敏膠必須滿足如下的平衡關(guān)系：TACK。初粘力T又稱快粘力，是

11、指當壓敏膠粘制品和被粘物以很輕的壓力接觸后立即快速別離所表現(xiàn)出來的抗別離能力。一般即所謂用手指輕輕接觸膠粘劑面時顯示出來的手感粘力。粘接力A是指用適當?shù)膲毫蜁r間進行粘結(jié)后壓敏膠粘制品與被粘外表之間所表現(xiàn)出來的抵抗界面別離的能力。一般用膠粘制品的180度剝離強度來量度。粘基力K是指膠粘劑與基材，或膠粘劑與底涂劑及底涂劑與基材之間的粘結(jié)力。當180度剝離測試發(fā)生膠層和基材脫開時所測得的剝離強度，即為粘基力。正常情況下，粘基力大于粘接力，故無法測得此值。內(nèi)聚力是指膠粘劑層本身的強度，一般用膠粘制品粘貼后抵抗剪切蠕變的能力即持粘力來表示。1.2 SIS的分類及其性質(zhì)熱塑性彈性體又叫熱塑橡膠，是一種新

12、興的合成高分子材料。常溫下，它具有普遍硫化橡膠的高彈性和高強度，而當提高溫度時，卻又像一般熱塑性塑料那樣易于流動，能用注射、擠壓等方式快速加工成型。其中苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯SIS嵌段共聚物由于由于含有兩種不同的結(jié)構(gòu)，具有較好的粘性和彈性，得到了廣泛得應(yīng)用。1.2.1 SIS概述SIS熱塑性彈性體的英文名稱為Thermoplastic SIS elestomer，屬苯乙烯熱塑性彈性體之類，是苯乙烯異戊二烯苯乙烯三嵌段共聚物Styrene Isoprene block polymer有線型結(jié)構(gòu)SIS和星型結(jié)構(gòu)(SI)n R之分，星型SIn R的形態(tài)結(jié)構(gòu)比線型SIS更加規(guī)整。SIS和(SI)n

13、R的平均分子量Mn分別為1530萬和1540萬。與SBS類似，也顯示出兩個玻璃化溫度，聚異戊二烯嵌段ITg1和聚苯乙烯嵌段STg2。對于SIS，Tg1 = 45，Tg2 = 111；對于SInR，Tg1 = 51，Tg2 = 113。SInR的粘結(jié)性能如初粘性、持粘性、剝離強度等都優(yōu)于線型SIS。SIS的熔融粘度比SBS低。由于高溫或氧化引起老化時，SIS斷鏈是主要的，變軟發(fā)粘，內(nèi)聚強度下降，熔融粘度降低；而SIS交聯(lián)是主要的，變硬，內(nèi)聚強度降低，粘度增加，凝膠。SIS的其他性能根本與SBS相似。1.2.2 SIS分類SIS的品種牌號有我國岳陽石化的SIS 1105、1209、1106等，美國

14、的Kraton 1107、Solprene 418?？捎糜谏a(chǎn)熱熔膠、熱熔壓敏膠、交聯(lián)壓敏膠等。需貯存于陰涼、通風、枯燥的庫房內(nèi)。1.3 萜烯樹脂的分類及其性質(zhì)萜烯樹脂由松節(jié)油中所含的萜烯聚合而成，作為增粘劑使用的主要是-蒎烯和-蒎烯聚合物。1.3.1 萜烯樹脂性狀隨聚合度或共聚成分的不同，萜烯樹脂為膏狀或軟化點各異的玻璃狀脆性固體，淺黃至黃色，其溶解度和相容性不及松香及改性松香，但與天然橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠等膠種仍能很好的相容。理化性質(zhì)如下： 分子式1：(C10H16n 平均分子量：6502600 外觀：淡黃色黏稠液體或透明脆性固體 相對密度：0.951.0 軟化點：80140 玻璃化溫

15、度：7394 溶解性：易溶于甲苯、二氯甲烷、松節(jié)油、脂肪烴，不溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯。 穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性好，不結(jié)晶，遇光和熱不變色。耐酸、耐堿、耐海水。低溫性、耐候性亦佳。 可燃性：可燃 毒性：無毒 1.3.2 萜烯樹脂用途萜烯樹脂主要用作橡膠類膠粘劑的增粘劑，亦可用于EVA熱熔膠，SIS、SBS系壓敏膠，其增粘效果較松香樹脂差，但耐氧化性能優(yōu)良，耐熱性也較好，特別適用于淺色物品相粘結(jié)的透明膠粘帶。特別在EVA系、SIS系，SBS系等熱溶膠中具有優(yōu)良的相容性和耐候性及增粘效果，在 SIS系熱溶膠粘劑中 與 C5石油樹脂并用還可解決其單獨使用時的水性滲水現(xiàn)象，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于膠粘劑、

16、接著劑、雙面膠帶、溶劑型膠水、書本裝訂版、色裝、膠布、烯烴膠布、牛皮紙卡膠布、膠帶 標簽、木工膠、壓敏膠、熱溶膠、密封膠、油漆和油墨及其它聚合物改質(zhì)劑等方面。1.3.3 萜烯樹脂生產(chǎn)方法以松節(jié)油為根本原料，在三氯化鋁催化下，通過低溫液相聚合生產(chǎn)。1.3.4 萜烯樹脂分類 萜烯樹脂按色澤分為特級、一級、二級，每級又按軟化點分為T-80、T-90、T-110、T-120。1.4 萜烯樹脂與PS及PI的相容性研究與比擬帖烯樹脂和PS以及PI大致的的相容性可以通過以下步驟測試：萜烯樹脂和PS的相容性分別配置帖烯樹脂和PS的40%的甲苯溶液，將它們在同一試管中混合并攪拌一個小時，再靜置一個星期，肉眼觀察

17、二者相容性。1.4.2帖烯樹脂和PS、PI混合樣的相容性分別配置帖烯樹脂、PS、PI的40%甲苯溶液，將PS、PI的甲苯溶液在試管中混合并攪拌半個小時，再將帖烯樹脂的甲苯溶液加進去，繼續(xù)攪拌半個小時， 最后靜置一個星期，測量試管中PS、PI相的長度。PS、PI的質(zhì)量比為1:1，帖烯樹脂的質(zhì)量比分別為10%、30%、50%。靜置一個星期后，可以清楚地觀察到試管內(nèi)不均勻的相分布。實驗說明，萜烯樹脂和PS的相容性較差， 試管上層萜烯樹脂含量較多，下層PS含量較多，這一點可由上層溶液與PI具有良好的相容性而不與PS相溶得到證實。另一方面，PS、PI、萜烯樹脂三者的混溶性也較差，可以清楚地觀察到試管中不

18、均勻的相分布，上層大局部是PI溶液，下層大多為PS溶液， 并且，隨著萜烯樹脂含量的增加，PI的相體積也會增加。具體如以下圖所示：1.5 壓敏膠増粘機理增粘劑在膠粘劑中具有重要的作用，為膠粘劑配方中不可缺少的組分，尤其是在橡膠型壓敏膠和熱熔型壓敏膠中。橡膠型彈性體和增粘樹脂在室溫下一般都是固體，根本上沒有粘性，只有參加了增粘樹脂才產(chǎn)生粘性。人們對為什么兩者互相混合后就產(chǎn)生粘性以及為什么初粘力隨著增粘樹脂濃度 增加會出現(xiàn)一個極大值進行了研究，形成了兩種理論觀點：一、兩相體系學說，這種學說認為，壓敏膠的粘性本質(zhì)上是由膠粘劑的兩相體系的形態(tài)學所決定的。二、粘彈特性學說，這種觀點那么認為壓敏膠的特性是由

19、膠粘劑的粘彈形變特性決定的。兩相體系學說是30多年前F.H.Wetzel和C.W.Hock等用電子顯微鏡觀察天然橡膠和某些合成橡膠的壓敏膠膠膜時發(fā)現(xiàn)并提出的。他們觀察到當增粘樹脂一種氫化松香酯參加量超過50%時，初粘力迅速增加，此時觀察到的膠膜中出現(xiàn)許多微小的的顆粒，顆粒的數(shù)目與大小隨增粘樹脂含量的增加而增加，到達極大值后再逐漸消失，根本上與初粘力的極大值相一致。并且還發(fā)現(xiàn)，壓敏膠在空氣中熱老化后膠膜中這種小顆粒逐漸消失，膠粘劑的初粘力也同時下降，直至完全失去。因此認為，當用量小于50%時，增粘樹脂能夠很好的溶解在橡膠的連續(xù)相中；當樹脂的溶解到達飽和狀態(tài)后就出現(xiàn)樹脂相和橡膠相的別離，一局部低分

20、子量的橡膠溶解在樹脂相中。這種分散在橡膠連續(xù)相中的樹脂相就是電子顯微中觀察到的小顆粒。它們的出現(xiàn)使膠粘劑的初粘力增加，它們的逐漸增加使初粘力到達最大值。進一步增加樹脂的用量可使膠層發(fā)生急劇的相轉(zhuǎn)變，樹脂相轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)相而橡膠相成為分散相，從而使膠層失去初粘力。它們還進一步認為，樹脂分散相在粘結(jié)界面形成一個很薄粘性層，該粘性層能夠在外力作用下發(fā)生粘性流動，潤濕被粘性層，從而使初粘力增加。但由于這一粘性層太薄而無法破壞，因此，壓敏膠的內(nèi)聚強度主要是由橡膠連續(xù)相的強度所決定的。后來，有人用ATR外表反射紅光譜技術(shù)研究了天然橡膠-松香酯混合體系的化學組成，發(fā)現(xiàn)在膠層的外表層松香酯的濃度確實比中間的高，從

21、而支持了上述觀點。這種兩相形態(tài)學的觀點也與當前流行的多相高聚物的海島結(jié)構(gòu)理論相一致，因此至今仍有不少人贊成。但是，兩相形態(tài)學的觀點并不能滿意地說明初粘力隨外力作用速度而變化的現(xiàn)象，也不能解釋不產(chǎn)生兩相結(jié)構(gòu)的體系如天然橡膠-蒎烯樹脂的混合體系同樣也具有初粘性的事實，因此，另一些人又從膠粘層粘彈性的角度研究了增粘現(xiàn)象。粘彈特性學說是C.A.Dahlquist首先提出的。他提出增粘樹脂的參加能降低壓敏膠粘劑的彈性模量。M.Sherriff等用膨脹計法測定了天然橡膠與兩種-蒎烯樹脂、一種萜二烯樹脂和一種氫化松香等混合體系的玻璃化溫度隨樹脂用量的變化，發(fā)現(xiàn)雖然這四個體系當樹脂用量增加時它們的初粘力皆明顯

22、增加，但只有天然橡膠-氫化松香酯混合體系當樹脂用量超過50%時出現(xiàn)兩種玻璃化溫度，即出現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu)，其余三種混合體系在任何樹脂用量時皆未出現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu)。福尺和伊藤等用扭變分析法TBA研究了天然橡膠和萜烯樹脂、氫化松香酯等混合體系的對數(shù)衰減溫度譜，發(fā)現(xiàn)當樹脂用量超過一定時，體系的對數(shù)衰減出現(xiàn)兩個峰，即確實出現(xiàn)了兩個不同的相。但從對數(shù)衰減峰求得兩相的玻璃化溫度說明，樹脂相的玻璃化溫度比擬高。而玻璃化溫度高于室溫的樹脂能夠產(chǎn)生初粘性，這顯然是不可思議的。因此，他們從高聚物粘彈性的角度出發(fā)，認為不管是否出現(xiàn)相別離，樹脂相的溶解而使橡膠相的粘度下降是初粘性增大的主要原因。福尺又對天然橡膠和各種增粘樹脂的壓敏

23、膠混合體系的表觀粘度進行了測定，并研究了表觀粘度和初粘力的關(guān)系。實驗結(jié)果有力地支持了上述觀點：1、隨著濃度的增加，體系的表觀粘度下降，初粘力增加；2、當表觀粘度到達最低值時初粘力到達最高值，即增粘樹脂的軟化點越低，到達極值的樹脂濃度越大；3、樹脂的軟化點越低，所到達的最低粘度值越小，而最高的初粘力那么越大。從聚合物粘彈性的角度考慮，根據(jù)計算，當體系的粘度降低到106-105 Pas時，聚合物即使在輕微的壓力下也足以產(chǎn)生較大的形變和流動，即使在幾秒鐘時間內(nèi)，它也能夠很好的潤濕被粘物的外表，從而產(chǎn)生較大的初粘力。體系的粘度越小，這種潤濕就越充分，初粘力就越大。按照這種觀點，不管體系是否出現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu)

24、，只要溶解有樹脂的橡膠相的粘度降到一定值時，體系的初粘力就會增加。對于具有海島結(jié)構(gòu)的兩相體系，假設(shè)樹脂的玻璃化溫度低于室溫，那么低分子量低粘度樹脂相的存在會使整個體系的表觀粘度更低，從而使初粘力降低。實驗事實也證明了這種分析。1.6 研究的意義和內(nèi)容壓敏膠粘劑(PSA：Pressuresensitive Adhesive)是一種自膠粘物質(zhì)，在較小的作用力下，就能形成比擬牢固的粘接力。膠種類繁多，主要有丙烯酸酯共聚物壓敏膠、苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯(SIS)和苯乙烯一丁二烯一苯乙烯(SBS)類嵌段共聚物壓敏膠、有機硅共聚物壓敏膠和聚氨酯壓敏膠等四大類。其中SIS和SBS嵌段共聚物由于含有兩種不同

25、的結(jié)構(gòu)，具有較好的粘性和彈性，得到了廣泛得應(yīng)用。但在實際使用中必須參加增粘劑來改善初粘性不好的缺點，增粘劑的參加量一般可到達百分之幾十的量級，故此，增粘劑與基體聚合物之間的相互關(guān)系，以及次復(fù)合體系的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)對于最終產(chǎn)品的性能起著至關(guān)重要的作用。常用的增粘劑有石油樹脂、松香和氫化松香酯、萜烯樹脂等種類，其中萜烯樹脂由于綠色環(huán)保，性能優(yōu)異，得到了廣泛的關(guān)注。目前，對于基體聚合物與增粘樹脂復(fù)合壓敏膠體系結(jié)構(gòu)的研究還主要停留在通過產(chǎn)品性能定性描述結(jié)構(gòu)的階段，而直觀乃至定量的研究還不多，主要是由于體系的復(fù)雜以及相應(yīng)理論尚不明確。因此，本科題希望研究萜烯樹脂包括a和b萜烯樹脂與三嵌段共聚物SIS混合形成

26、的壓敏膠體系的相容性及相結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，構(gòu)建出兩者之間定量的物理結(jié)構(gòu)模型，能夠為嵌段共聚物與低聚物復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)與性能的理論研究提供參考，最終為從分子和凝聚態(tài)尺度出發(fā)設(shè)計結(jié)構(gòu)可控、性能按需定制的膠黏劑產(chǎn)品提供相應(yīng)的理論與實踐根底。本研究主要從以下幾個方面展開：1萜烯樹脂與PS及PI的相容性研究與比擬 2萜烯樹脂-SIS混合體系的制備及相結(jié)構(gòu)表征研究3萜烯樹脂-SIS性能測試 4結(jié)構(gòu)性能關(guān)系分析及定量模型構(gòu)建二、 實驗方法22.1 實驗主要試劑主要試劑試劑性質(zhì)生產(chǎn)廠家四氫呋喃乙酸乙酯甲苯色譜純分析純分析純上海凌峰化學試劑上海凌峰化學試劑南京化學試劑本實驗所用SIS技術(shù)指標牌號1105120

27、91106嵌段比S/B15/8529/7115/85充油率%000揮發(fā)份%070070070灰份%020020020拉伸強度Mpa100200205扯斷伸長率%100010001000扯斷永久變形%404040邵氏硬度A35-5065-7535熔觸流動指數(shù)g/10min10-159-166-12溶液粘度16005001430SB含量00162.2 實驗主要儀器1) 高速液相色譜儀GPC2) 磁力攪拌器3) 手動涂布機4) 拉力試驗機5) 電子天平6) 電熱恒溫鼓風枯燥箱7) QBZY全自動外表張力儀 8) 恒溫持粘儀9) 差示掃描量熱儀2.3 主要分析方法：凝膠色譜法2.3.1 儀器原理及結(jié)構(gòu)

28、聚合物的根本特征之一是分子量的多分散性，而聚合物的性質(zhì)與其分子量分布密切相關(guān)，因此，自高分子材料問世以來，人們總不斷努力，尋求測定聚合物分子量及其分布的快速可靠的方法。凝膠色譜GPC就是當前廣泛采用的一種新技術(shù)。GPC是一種以溶劑作流動相，以多孔性填料作別離介質(zhì)的柱色譜，是液體色譜的一個分支，自1964年首次提出后獲得了極為迅速的開展和應(yīng)用，成為研究聚合物分子量分布和結(jié)構(gòu)的最有效手段之一。該法的優(yōu)點是：快速，簡便，重復(fù)性好，進樣量少，而且高度自動化。最新的高效凝膠色譜，測定一個樣品僅需20min左右，而且聯(lián)上電子計算機，立即可得分子量及其分布數(shù)據(jù)。為了測定聚合物的分子量分布，首先需要將原始樣品

29、按分子量的大小別離成假設(shè)干個級分，隨后分別測定各個級分的分子量和相應(yīng)的含量，經(jīng)過數(shù)學處理，用曲線或其它形式表現(xiàn)出來。凝膠色譜的別離機理通常用“體積排除效應(yīng)進行解釋，樣品中各級分的淋出體積取決于級分在溶液中的分子尺寸大小和多孔性填料的孔徑分布。在色譜柱中充填某種多孔洞微球形填料，填料顆粒之間和孔洞中為溶劑所充滿，此溶劑是待測試樣的溶劑，再以此種溶劑將試樣配成溶液，取少量注入柱頂，隨后以同樣溶劑進行洗提。在洗提過程中，溶質(zhì)分子隨溶劑滲透進填料孔洞中，顯然，溶質(zhì)分子的體積越小，滲透進去的幾率越大，隨著溶劑流動時，它經(jīng)過的路程就越長。如果溶質(zhì)分子的體積超過填料的孔的尺寸時，將完全不能滲透進去，只能隨著

30、溶劑從填料的粒間間隙中流出來，然后，滲透進孔洞中去的溶質(zhì)按分子體積遞減的順序依次流出。某種擔體所能夠滲透進去的最大分子叫做此種填料的滲透極限，常以聚合物的分子量表示。填料的孔徑越大，其滲透極限也越大。滲透極限以內(nèi)的分子即通過在柱子上的屢次滲透過程進行了別離。2.3.2 聚合物相對分子量本實驗所用高分子藥品相對分子質(zhì)量測定結(jié)果如下：萜烯樹脂T-962884.67036萜烯樹脂T-1005665.27615萜烯樹脂T-1101331.58494SIS1105101700SIS110697440SIS120975050 2.4 萜烯樹脂-SIS壓敏膠體系性質(zhì)的測定2.4.1 萜烯樹脂-SIS壓敏膠體

31、系的制備為了保證樣品不受其他因素影響，所有玻璃器皿都要清洗干凈。 按一定比例準確稱取SIS1105、1106、1209、萜烯樹脂萜烯樹脂T-96、萜烯樹脂T-100、萜烯樹脂T-110于具塞錐形瓶中，萜烯樹脂質(zhì)量分數(shù)從0.2至0.6不等，參加10ml的甲苯溶液制成固含0.5的有機溶液，磁力攪拌2h直至溶液混合均勻。2.4.2 回形初粘力的測定1、準備假設(shè)干條PET膜，吸取一定量的待測試樣于玻璃板上的防粘紙，調(diào)節(jié)涂布棒至紙面距離為100 m(上膠量：25.035.0 g/m2)；2、勻速拉動膠帶，將膠溶液均勻的涂抹于PET膜上10.0 cm2.5 cm，在120攝氏度烘箱中放置10 min;3、

32、將膠帶夾于裝置上，以除自己質(zhì)量外不加任何壓力地粘貼在不銹鋼試驗板上；4、60s之內(nèi)在試驗機上以速度為300 mm/min的速度進行90度剝離試驗將膠帶揭去，所測得的最大拉力值即為膠帶初粘性能的量度。平行測試三次，計算平均值。2.4.3 180度玻璃強度的測定1、準備假設(shè)干條PET膜，吸取一定量的待測試樣于玻璃板上的防粘紙，調(diào)節(jié)涂布棒至紙面距離為100 m(上膠量：25.035.0 g/m2)；2、勻速拉動膠帶，將膠溶液均勻的涂抹于PET膜上10.0 cm2.5 cm，在120攝氏度烘箱中放置10 min;3、將PET膜貼于測試板上，用2 kg重的手動轉(zhuǎn)壓滾輪來回滾壓三次，放置30min；4、將

33、膠帶夾于裝置上，進行拉力剝離測試，將薄膜從測試板外表呈180o剝離下來，測試速度為300 mm/min，讀數(shù)并記錄，平行測試三次，計算平均值。2.4.4 持粘力的測定1、準備假設(shè)干條PET膜，吸取一定量的待測試樣于玻璃板上的防粘紙，調(diào)節(jié)涂布棒至紙面距離為100 m(上膠量：25.035.0 g/m2)2、勻速拉動膠帶，將膠溶液均勻的涂抹于PET膜上10.0 cm2.5 cm，在120攝氏度烘箱中放置10 min;3、將PET膜上膠面貼于試樣板上，用2 kg的轉(zhuǎn)壓滾輪來回壓三次，放置30 min后垂直吊掛在試驗架上，下端懸掛2 kg的砝碼，記錄試樣完全脫離的時間, 平行測試三次，計算平均值。2.

34、5 萜烯樹脂-SIS壓敏膠體系液體外表張力的測定2.5.1 萜烯樹脂-SIS溶液的配制按一定比例準確稱取SIS1105、1106、1209、萜烯樹脂萜烯樹脂T-96、萜烯樹脂T-100、萜烯樹脂T-110于具塞錐形瓶中，萜烯樹脂質(zhì)量分數(shù)從0.1至0.5不等，參加20ml的甲苯溶液制成10mg/ml的有機溶液，完全溶解后待用。2.5.2 外表張力的測定本實驗采用QBZY系列全自動外表張力儀測定混合溶液外表張力，步驟如下：（1） 掛上白金板并歸零；（2） 將QBZY外表張力儀“手動/自動調(diào)至手動狀態(tài)，即指示燈不亮；（3） 按照以下步驟使樣品臺上升到接觸到白金板：A按“向上按鍵，使得樣品上升；B等到

35、白金板快剛接觸到樣品外表時，按“停止按鍵，停止樣品臺的上升；等停止后，白金板應(yīng)該是接觸到樣品外表，并且液晶屏顯示出的外表張力值是負值；注意，這個接觸到的高度即白金板插入樣品深約為1mm左右(實際上由于試樣的粘度高,白金板開始接觸樣品時并不能真正插入而是被樣品托起)；（4） 取下白金板并潤濕5mm高度不能太高，且如果掛上后顯示值超過5mN/m時，請將白金板在樣品外表輕刮去直到顯示值小于5mN/mN（5） 重新掛上白金板，此時樣品會接觸到白金板，并出現(xiàn)外表張力現(xiàn)象，完成潤濕的過程；（6） 等相對穩(wěn)定時記取讀數(shù)。三、 結(jié)果與討論3.1萜烯樹脂對壓敏膠體系性質(zhì)的影響3.1.1萜烯樹脂軟化點的影響3.1

36、.1.1萜烯樹脂軟化點對體系初粘力的影響本實驗分別探討了軟化點為96、100、110攝氏度的三種萜烯樹脂在不同比例下0.2-0.6對SIS包括SIS1105、SIS1106、SIS1209壓敏膠混合體系初粘力的影響。一、對于SIS1105：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS11105壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量超過40%的情況下，參加軟化點為100攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的初粘力最大，96、110攝氏度的樹脂效果相差不大；萜烯樹脂含量缺乏40%時無明顯規(guī)律。二、對于SIS1106：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS11106壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，萜

37、烯樹脂含量相同的情況下，參加軟化點為96攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的初粘力最大，110攝氏度的次之，100攝氏度的最小。三、對于SIS1209：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS1209壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量相同的情況下，參加軟化點為96攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的初粘力最大，110攝氏度的次之，100攝氏度的最小。3.1.1.2萜烯樹脂軟化點對體系持粘力的影響本實驗分別探討了軟化點為96、100、110攝氏度的三種萜烯樹脂在不同比例下0.2-0.6對SIS包括SIS1105、SIS1106、SIS1209壓敏膠混合體系持粘力的影響。一、對于SIS1105：萜烯樹脂

38、軟化點在不同比例下對SIS1105壓敏膠混和體系持粘力的影響二、對于SIS1106：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS1106壓敏膠混和體系持粘力的影響三、對于SIS1209：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS1209壓敏膠混和體系持粘力的影響從以上三幅圖可以看出，對于任意一種SIS彈性體，萜烯樹脂含量相同的情況下，參加軟化點為100攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的持粘力最大，110攝氏度的次之，96攝氏度的最小。3.1.1.3萜烯樹脂軟化點對體系180度剝離力的影響本實驗分別探討了軟化點為96、100、110攝氏度的三種萜烯樹脂在不同比例下0.2-0.6對SIS包括SIS1105、SIS1106、

39、SIS1209壓敏膠混合體系180度剝離力的影響。一、對于SIS1105：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS1105壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量到達并超過40%的情況下，參加軟化點為100攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的剝離力最大，110攝氏度的次之，96攝氏度的最小；萜烯樹脂含量低于40%時，參加軟化點為96攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的剝離力最大，110攝氏度的次之，100攝氏度的最小。二、對于SIS1106：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS1106壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量到達并超過40%的情況下，參加軟化點為100攝氏度環(huán)球

40、法的樹脂時體系的剝離力最大，110攝氏度的次之，96攝氏度的最??；萜烯樹脂含量低于40%時，參加軟化點為96攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的剝離力最大，110攝氏度的次之，100攝氏度的最小。三、對于SIS1209：萜烯樹脂軟化點在不同比例下對SIS1105壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量相同的情況下，參加軟化點為96攝氏度環(huán)球法的樹脂時體系的剝離力最大，110攝氏度的次之，100攝氏度的最小。3.1.2萜烯樹脂含量的影響.1萜烯樹脂含量對體系初粘力的影響本實驗分別探討了不同含量的萜烯樹脂軟化點分別為96、100、110攝氏度對SIS包括SIS1105、SIS1106、

41、SIS1209壓敏膠混合體系初粘力的影響。一、對于萜烯樹脂T-96：萜烯樹脂T-96的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的初粘力均隨萜烯樹脂T-96含量的增加而增加，并在到達某一峰值后急劇下降；SIS1105在萜烯樹脂含量為40%時到達最大值，SIS1106、SIS1209在萜烯樹脂含量為30%時到達最大值。二、對于萜烯樹脂T-100：萜烯樹脂T-100的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的初粘力均隨萜烯樹脂T-100含量的增加

42、而增加，并在到達某一峰值后急劇下降； SIS1105、SIS1106、SIS1209均在萜烯樹脂含量為40%時到達最大值。三、對于萜烯樹脂T-110：萜烯樹脂T-110的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的初粘力均隨萜烯樹脂T-110含量的增加而增加，并在到達某一峰值后急劇下降；SIS1105、SIS1209在萜烯樹脂含量為40%時到達最大值，SIS1106在萜烯樹脂含量為30%時到達最大值。3.1.2.2萜烯樹脂含量對體系持粘力的影響本實驗分別探討了不同含量的萜烯樹脂軟化點分別為96、100、110攝氏度對S

43、IS包括SIS1105、SIS1106、SIS1209壓敏膠混合體系持粘力的影響。一、對于萜烯樹脂T-96：萜烯樹脂T-96的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系持粘力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的持粘力隨著萜烯樹脂T-96含量的增加而減少。二、對于萜烯樹脂T-100：萜烯樹脂T-100的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系持粘力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的持粘力隨著萜烯樹脂T-96含量的增加而減少。三、對于萜烯樹脂T-110：萜烯樹脂T-110的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和

44、體系持粘力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的持粘力隨著萜烯樹脂T-96含量的增加而減少。3.1.2.3萜烯樹脂含量對體系180度剝離力的影響本實驗分別探討了不同含量的萜烯樹脂軟化點分別為96、100、110攝氏度對SIS包括SIS1105、SIS1106、SIS1209壓敏膠混合體系180度剝離力的影響。一、對于萜烯樹脂T-96：萜烯樹脂T-96的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的剝離力均隨萜烯樹脂T-96含量的增加而增加，并在到達某一峰值后急劇下降；SIS1209在萜烯樹脂

45、含量為40%時到達最大值，SIS1106、SIS1105在萜烯樹脂含量為30%時到達最大值。二、對于萜烯樹脂T-100：萜烯樹脂T-100的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系的剝離力均隨萜烯樹脂T-100含量的增加而增加，并在到達某一峰值后急劇下降；SIS1106、SIS1105、SIS1209均在萜烯樹脂含量為40%時到達最大值。三、對于萜烯樹脂T-110：萜烯樹脂T-110的含量對SIS1105、1106、1209壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，對于任意一種SIS彈性體，壓敏膠體系

46、的剝離力均隨萜烯樹脂T-110含量的增加而增加，并在到達某一峰值后急劇下降；SIS1209、SIS1105在萜烯樹脂含量為40%時到達最大值，SIS1106在萜烯樹脂含量為30%時到達最大值。綜上所述，對于同種SIS,壓敏膠體系的回形初粘力和180度玻璃強度均隨萜烯樹脂含量的增加而增加，并在到達某一峰值后急劇下降；回形初粘力和180度玻璃強度根本在同一點增粘樹脂含量約為0.3-0.4取得最大值。同時，混合體系的外表張力也具有大致相同的變化趨勢。具體如以下圖所示：具有不同含量萜烯樹脂T-96的SIS1106壓敏膠混和體系的180度剝離力和外表張力變化趨勢具有不同含量萜烯樹脂T-100的SIS11

47、06壓敏膠混和體系的180度剝離力和外表張力變化趨勢具有不同含量萜烯樹脂T-110的SIS1106壓敏膠混和體系的180度剝離力和外表張力變化趨勢由此我們推測：當用量小于50%時，萜烯樹脂能夠很好的溶解在彈性體SIS的連續(xù)相中；當樹脂的溶解到達飽和狀態(tài)后就出現(xiàn)樹脂相和橡膠相的別離，一局部低分子量的橡膠溶解在樹脂相中；樹脂的溶解使膠粘劑的初粘力和180度剝離力增加，樹脂的逐漸增加使二者均到達最大值。進一步增加樹脂的用量可使膠層發(fā)生急劇的相轉(zhuǎn)變，樹脂相轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)相而橡膠相成為分散相，從而使膠層的初粘力和180度剝離力急劇下降。3.2SIS彈性體對壓敏膠體系性質(zhì)的影響3.2.1彈性體對體系初粘力的影

48、響本實驗分別探討了三種彈性體SIS1105、SIS106、SIS1209對萜烯樹脂-SIS壓敏膠混合體系初粘力的影響。一、對于萜烯樹脂T-96：SIS種類在萜烯樹脂T-96含量不同的情況下對壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量到達并超過40%的情況下，含SIS1209的體系剝離力最大，SIS1105的次之，SIS1106的最??；萜烯樹脂含量低于40%時，含SIS1106的體系剝離力最大，SIS1105的次之，SIS1209的最小。二、對于萜烯樹脂T-100：SIS種類在萜烯樹脂T-100含量不同的情況下對壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，參加相同含量的萜烯樹脂時，SI

49、S1209體系的初粘力最大，SIS1105次之，SIS1106最小。三、對于萜烯樹脂T-110：SIS種類在萜烯樹脂T-110含量不同的情況下對壓敏膠混和體系初粘力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量到達并超過40%的情況下，含SIS1209的體系剝離力最大，SIS1105的次之，SIS1106的最小；萜烯樹脂含量低于40%時，含SIS1106的體系剝離力最大，SIS1105的次之，SIS1209的最小。，3.2.2彈性體對體系持粘力的影響本實驗分別探討了三種彈性體SIS1105、SIS106、SIS1209對萜烯樹脂-SIS壓敏膠混合體系持粘力的影響。一、對于萜烯樹脂T-96：SIS種類在萜烯

50、樹脂T-96含量不同的情況下對壓敏膠混和體系持粘力的影響二、對于萜烯樹脂T-100：SIS種類在萜烯樹脂T-100含量不同的情況下對壓敏膠混和體系持粘力的影響三、對于萜烯樹脂T-110：SIS種類在萜烯樹脂T-110含量不同的情況下對壓敏膠混和體系持粘力的影響從以上三幅圖可以看出，在增粘樹脂含量相同的情況下，對于任意一種軟化點的萜烯樹脂，SIS1105體系的壓敏膠持粘力最大，SIS1106次之，SIS1209的最小。3.2.3彈性體對體系180度玻璃力的影響本實驗分別探討了三種彈性體SIS1105、SIS106、SIS1209對萜烯樹脂-SIS壓敏膠混合體系180度剝離力的影響。一、對于萜烯樹

51、脂T-96：SIS種類在萜烯樹脂T-96含量不同的情況下對壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量到達并超過40%的情況下，含SIS1209的體系剝離力最大，SIS1106的次之，SIS1105的最??；萜烯樹脂含量低于40%時，含SIS1106的體系剝離力最大，SIS1105的次之，SIS1209的最小。二、對于萜烯樹脂T-100：SIS種類在萜烯樹脂T-100含量不同的情況下對壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，參加相同含量的萜烯樹脂時，SIS1105體系的剝離力最大，SIS1209次之，SIS1106最小。三、對于萜烯樹脂T-110：SIS種類在萜烯樹脂

52、T-110含量不同的情況下對壓敏膠混和體系180度剝離力的影響從圖中可以看出，萜烯樹脂含量到達并超過40%的情況下，剝離力變化趨勢不明顯；萜烯樹脂含量低于40%時，含SIS1106的體系剝離力最大，SIS1105的次之，SIS1209的最小。四、 致謝行文至此，我的這篇論文已接近尾聲，四年的大學生活也即將畫上一個圓滿的句號。三個多月的實驗過程中，我無疑遇到了諸多的困難和障礙，但都在同學和老師的幫助下順利解決。所以在這里，特別感謝我的論文指導(dǎo)老師蔡正春老師，他給予了我無私的輔導(dǎo)和指點，不厭其煩的幫助我進行論文的修改和改良；導(dǎo)師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、平易近人的道德情操給我以啟迪和教育，使我受

53、益匪淺。同時十分感謝林新學長、蔡海元學長、陳傳運同學、呂正偉同學在實驗過程中給予我的熱情幫助、細心指導(dǎo)。三個多月的實驗也讓我了解了許多關(guān)于膠粘劑的知識，大大提升了自己的動手能力，同時對本專業(yè)的重要性有了更深的認識。 本次論文時間不是非常富裕，加上我的知識水平有限，論文中必然存在一些問題和缺乏，請各位老師和同學多多批評指正。五、 參考文獻1 張愛清，壓敏膠粘劑,化學工業(yè)出版社 2 張愛清，熱熔膠粘劑,化學工業(yè)出版社.3 高琴衛(wèi)，方明鋒，高分子實驗，南京林業(yè)大學自編講義 4 Yoshinobu Nakamura,1,2 Manabu Adachi,1 Keiko Ito,1 Yosuke Kato,1 Syuj