关键词：SIS、嵌段比、嵌段聚合物含量、分子构型
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摘要
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本文主要研究了SIS的技术参救对SIS热熔压敏性能的影响，试验表明，星型结构的SIS热熔压敏胶熔融黏度较低，持粘性、剥离强度较大，软化点较高；嵌段比增大时，SIS热熔压敏的初粘性降低、持粘性增大、熔融黏度减小、软化点升高；分子质量增大,SIS热熔压敏胶的初粘性降低、持粘性增大、熔融黏度增大，软化点升高；2嵌段SI含量增加，SIS热熔压敏胶初粘性增大、持粘性降低、180°刹离强度先增大后减小，且压敏胶的熔融粘度减小，软化点降低、分切性能变好。
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前言
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热塑性弹性体SIS是苯乙烯与异戊二烯的嵌段共聚物,其技术参数主要包括SIS的构型、嵌段比（S/I）、分子质量和2嵌段SI含量。受中间嵌段聚异戊二烯侧链甲基的影响,SIS具有很好的内聚力和粘接性能的同时,还具有模量低、弹性好、熔融黏度小、粘性强、涂布性能好的特点，因此，SIS是制备热熔压敏胶( HMPSA)的优良主体材料，现已被广泛应用于压敏胶带和标签纸的生产。HMPSA是指在加热至熔融状态下涂布于基材上、冷却后即具有永久粘性的半干型固体。SIS热熔压敏胶一般由SIS、增塑剂、增粘树脂按一定比例混合在180℃左右熔融而成,其性能主要用初粘性、持粘性和180°剥离强度来表征。此外, HMPSA的软化点、分切性能、熔融黏度也常是用户所关心的性能。由于市场对SIS产品及其性能HMPSA性能要求的多样性和特殊性，研究SIS技术参数对热熔压敏胶性能的影响对于制备不同性能要求的新型HMPSA具有指导意义。
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实验部分
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1.原料
所用SIS、SI全部在5L小釜实验装置上根据需要自行设计合成,其中合成所用原材料包括苯乙烯、异戊二烯、聚合溶剂、引发剂丁基锂等均来自事业部SBS工业装置。增粘树脂为萜烯树后,软化点75℃,江西:增塑剂为环烷油KN-4010，新疆。
2.胶的制备
在500mL的烧杯里加入一定量的SIS和环烷油，边加热边搅拌至熔融，加入增粘树脂,混熔均匀后进行涂布,并测其性能，HMPSA应用配方为M(sis):M(增塑剂):M(增粘树脂)=30：22：50。
3.性能测试
SIS的分子质量及其分布采用凝胶渗透色谱仪测定，溶剂为四氢呋喃(THF)。
初粘性:按GB/T4852-2002测试，但将压敏胶试样改为水平放置于助滚斜面的正下方。采用6#小球从30°倾角斜面10cm处自由滚下,测试小球在压敏胶试样上的滚动距离。
持粘性:按GB/T4851-1998测试，180°剥离，按GB17200-2008测试。
熔融黏度:按GB/T2794-1995测试。
软化点:按环球法测定。
压敏胶分切性能:将涂布好的压敏胶(带离析纸)置于垫有硬纸板的铁板上,离析纸在下端。在胶样上放置一橡胶裁刀,以2kg砝码0.5m高处自由落下冲击橡胶裁刀,观察压敏胶的胶层切断情况。
4.结果与讨论
（1）分子构型对SIS热熔压敏胶性能的影响
SIS包括线型和星型2种结构。与线型SIS相比,星型SIS结构中物理交联区域密度大,2种嵌段排列规整,具有耐热性好、熔融黏度低、抗冷流性能好、弹性模量高的特点。合成星型SIS时受偶联剂偶合效率的影响,星型SIS产品中或多或少含有2嵌段SI，相同嵌段比相同分子质量的线型与星型SIS以相同配方制成的 HMPSA性能如表1所示。
从表1可以看出,星型SIS制备的 HMPSA熔融黏度较低，有利于涂布加工。压敏胶的持粘性、剥离强度较大、软化点较高。这是由于偶合剂增加了星型SIS交联密度，且2种嵌段排列更规整所致。
（2）嵌段比对SIS热熔压敏胶性能的影响
嵌段比是指SIS中苯乙烯与异戊二烯的质量比,它直接影响SIS热熔压敏胶的性能,特别是初粘性、持粘性、熔融黏度和软化点。不同嵌段比的 SIS HMPSA性能见表2
从表2可见,对于一定分子质量的SIS，当嵌段比在一定范围内增大时，SIS HMPSA的持粘性增大，软化点升高。其原因在于：聚苯乙烯相具有塑料性质，Tg升高，SIS中为硬段，起物理交联点作用。嵌段比增大，聚苯乙烯相增多，SIS的内聚力增大；而聚异戊烯相具有橡胶性质，在SIS中为软段,表现出粘弹性和粘附性，嵌段比增大，粘弹性和粘附性能降低, HMPSA表现为粘性降低、熔融黏度减小。
由表3可以看出,对于一定嵌段比的SIS,当分子质量在一定范围内增大时，HMPSA的初粘性降低、持粘性增大、熔融黏度增大、软化点升高。其原因在于SIS的分子质量大，流动性和对基材的湿能力减弱，故初粘性降低，同时大分子之间的范德华力增大,故压敏胶的持粘性增大，熔融黏度增大、软化点升高。
（3）嵌段聚合物含量对SIS热熔压敏胶性能的影响
SIS中含一定量的2段SI,有利于改善SIS性能,特别是对制备标签级用的压敏胶,2嵌段有利于机械化自动模切。2段SI含量对 HMPSA性能的影响见表4
从表4可知,随着2嵌段SI含量的增加, HMPSA初粘性增大、持粘性降低，180°剩离强度先增大后减小。这是由于初粘性主要取决于压敏胶的粘附强度，持粘性主要取决于压敏胶的内聚强度，而180°剥离强度在胶的抗冷流性能相同时则取决于压敏胶的粘附性能和内聚强度的综合平衡。2嵌段SI由于分子结构的网络缺失及较小分子质量的原因，具有较好的粘附性能和较差的内聚强度,导致2嵌段SI含量增加使压敏胶的初粘性增大,持粘性降低。当2嵌段SI含量少时,体系的粘附强度相对较低，内聚强度相对较高，此时的剥离强度以粘附破坏为主，当2嵌段SI含量高时，体系的粘附强度较高,内聚强度较低，此时的剥离强度以粘附破坏为主，当2者平衡时，180°剥离强度就会出现最大值。这就是180°剥离强度先增大后减小的原因。压敏胶的熔融黏度减小、软化点降低、分切性能变好，也是由于2嵌段Si分子结构的网络缺失及分子质量较小的原因，当2嵌段SI量分数达30%以上时, HMPSA具有很好的分切性能。
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结论
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1)星型结构SIS所制备的 HMPSA具有熔融黏度较低，持粘性、剥离强度较大,软化点较高的特点。
2)SIS的嵌段比增大, HMPSA的初粘性降低、持粘性增大、熔融黏度减小、软化点升高。
3)SIS分子质量增大, HMPSA的初粘性降低、持粘性增大、熔融黏度增大、软化点升高。
4)2嵌段SI含量增加, HMPSA的初粘性增大、持粘性降低、180°剥离强度先增大后减小,且压敏胶的熔融黏度减小、软化点降低、分切性能变好。
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