庞艳梅，龙莹春，李庆彪，鲁圣军

　　(贵州大学材料与冶金学院，贵州 贵阳 550025)

　　摘 要

　　介绍了热熔压敏胶的特点，综述了热塑性弹性体热熔压敏胶、丙烯酸酯类热熔压敏胶、有机硅类热熔压敏胶、无定型聚烯烃类热熔压敏胶、橡胶基热熔压敏胶的国内外研究进展，并对其各自优缺点进行了分析。最后对热熔压敏胶的发展方向进行了展望。

　　关键词：热熔压敏胶;研究进展;发展方向。

　　压敏胶(PSA)是一种自胶粘物质，只需施以较小压力，便可通过在两物体表面形成范德华力，与被粘物牢固粘接，这种对压力敏感的粘接性能是其基本特征，也是区别于其他类胶粘剂的典型特征，PSA可分为溶液型、乳液型、光固化型和热熔型。溶液型PSA含有易燃有毒的有机溶剂，易造成环境污染;乳液型PSA干燥慢，涂布过程复杂。热熔胶可广泛应用于包装、装订、热封以及压敏应用，近年来，由于操作效率、涂布工艺和环保方面的需要，热熔PSA得到快速发展，成为无溶剂型PSA中发展较快的品种之一，增长速率达20%。热熔压敏胶(HMPSA)集热熔和压敏的双重特性于一体，熔融状态(通常为150~120 ℃)下进行涂布，冷却固化后施加较小指压即能粘接。与其他PSA相比，HMPSA具有如下特点：①含固量100%，不含溶剂，环保无公害;②快速涂布，无需干燥，固化快;③易剥离，不污染被粘物;④原料来源容易，制品成本低。HMPSA广泛应用于医疗卫生、包装、涂装、建筑、电气绝缘及特殊用途等。

　　HMPSA的研究进展

　　热塑性弹性体HMPSA

　　热塑性弹性体 HMPSA 是由热塑性弹性体、增黏树脂、增塑剂、抗氧剂以及填料等混熔而成。热塑性弹性体主要是指苯乙烯及其嵌段共聚物，常用的如苯乙烯-丁二烯嵌段(SBS)和苯乙烯-异戊二烯嵌段(SIS)，其来源广泛、价格合理，高温具有热塑性，室温又具备橡胶的弹性。SIS系HMPSA因其便利性和环境友好性而受到广泛关注，而且性能优于SBS系HMPSA。但是因SBS和SIS分子极性小且存在不饱和双键，传统的热塑性弹性体 HMPSA存在一些不足，如对极性材料的粘接强度小、耐油耐溶剂性差及耐热氧老化性能不足等 。为弥补这些缺点，国内外许多研究人员对传统的热塑性弹性体HMPSA进行改性，研发了一些新的品种。

　　01　SBS和SIS共混型HMPSA

　　SIS性能优于SBS，李红强等将SBS和SIS共混使用，在降低成本的同时可提高加工性能和使用功能。这是因为SIS中的聚异戊二烯链段受热氧化，会引起分子链断裂，使胶粘剂熔融黏度降低，变软拔丝。而SBS中的聚丁二烯链段在高温氧化，分子链倾向于交联，熔融黏度增加，胶粘剂变硬。因此将两者以恰当比例混合运用，可以避免体系的熔融黏度发生较大的波动。如果通过实验的方式寻找最佳配比，工作量大，不能有的放矢，为攻克这一难题，很多研究人员对共混型HMPSA的机理做了大量的研究，使得准确、迅速调配SIS和SBS的比例变得更加直接有效。吴波等制备了SIS/SBS、SIS/SBS/增黏树脂和SIS/SBS/增塑剂共混物，采用DMA(动态力学分析)法及TEM(透射电镜)法对比分析流变行为，阐明了黏弹性机制，使黏弹性调整更具明确性。SIS/SBS共混物存在三相畴分离结构，PS组成硬相畴，PI和PI/PB组成软相畴。增黏树脂通过与硬相畴相斥，与软相畴完全相容使共混物变为两相畴结构，同时改变其流变行为，平台区温度的损耗模量增加，产生了初粘力。增塑剂通过与硬相畴相斥，与软相畴选择性相容保持了共混体系的三相畴结构，柔韧性增加。根据苯乙烯系热塑性弹性体SDS(包括SBS、SIS)型HMPSA热氧老化的机理，说明了发生热氧化时的氧气吸收过程，使用模拟动力学方法，推导出吸氧量方程，讨论了最大吸氧量、复合速率常数和达到最大吸氧量时间的关系，这对于研究SDS型HMPSA 的老化有非常重要的意义。将不同的增黏树脂分别应用于纯SIS、SBS和SIS/SBS混合物，评估了各组分之间的相互作用效应。结果表明：HMPSA最终性能对所用树脂/橡胶组合的强烈依赖性，芳香族和脂肪族共混使用是SIS的最佳增黏剂，而对于SBS，最好的选择是芳香族/脂肪族共聚物。

　　02　SEBS/SEPS型HMPSA

　　通过对 SBS氢化(SEBS)、SIS氢化(SEPS)制得饱和的热塑性弹性体，由此制备的HMPSA，不仅耐氧化、耐紫外线和耐热性能明显改善，而且具有优异的耐候性。目前SEBS和SEPS虽已商业化，但存在初粘性差等缺点，为解决这些问题，许多科研人员在SEBS/SEPS的基础上，配以其他材料(如SIS)进行改性，制得初粘性优异的HMPSA。HMPSA因放置过程中会发生老化现象导致胶料不同程度的发粘和脆化，存在很大风险，为改善这一安全隐患，霍宁波等发明了一种以SEBS为基体材料，以热塑性聚氨酯弹性体为改性材料，配合增黏树脂、增塑剂以及填料等共混改性，形成骨架结构，解决了因气候问题导致的湿热老化问题。杨学根等使用弹性体、增黏树脂、增塑剂、稳定剂和添加剂制备了一种抗热老化性能优异、抗紫外老化性能良好、剥离强度高、工艺简单且成本低廉的高分子防水卷材 HMPSA，其弹性体由SIS/SEPS、SIS/SBS及SBS/SEBS中的1种或多种组成。袁煜艳使用SEBS作为基体材料，配合环烷油，氢化石油树脂制得了持粘性良好、吸油率大且成本较低的 SEBS型HMPSA，但是其初粘性差、剥离强度不高，为改善这些不足，采用SEBS与SIS共混的方法，成功提高了初粘性和剥离强度。

　　03　环氧化SBS/SIS型HMPSA

　　利用SBS和SIS中的双键进行环氧化反应，在此基础上制备HMPSA，既能提高极性和内聚强度，改善与其他组分的相容性，又能提高初粘性能和剥离强度，近年来对此类 HMPSA的极性调节的研究逐渐增多并取得显著效果。李红强等采用SIS、SBS配合自制的极性环氧化SBS(ESBS)和SIS(ESIS)作为基料，制备了环氧化SDS型HMPSA。随着ESBS和ESIS用量的增加，初粘力下降，持粘力上升，对非极性底材的剥离强度下降，对极性板材的剥离强度先增加再下降。为了开发极性调节的HMPSA，研究了使用原位法，用苯甲酸制备了环氧化SIS。结果显示：环氧化程度随着环氧化时间线性增加，而在低温下没有副反应，聚合物的极性随着环氧化程度的增加而增加，在低环氧化程度下，环氧化SIS基HMPSA的180°剥离强度随着环氧化程度的增加而增加。使用单体活化的阴离子聚合方法合成聚(苯乙烯-b-异戊二烯-b-苯乙烯-b-环氧乙烷)四嵌段三元共聚物(SISO)，其与增黏剂和增塑剂熔融混合以形成基于SISO的极性HMPSA，用于透皮递送亲水性药物。

　　04　辐射固化SBS/SIS型HMPSA

　　采用电子束或者紫外光对HMPSA的涂层进行辐射，可以打开SBS/SIS分子中的双键，使其进行化学交联，从而提高HMPSA的耐热性、耐老化性以及耐溶剂性等。郑阳等以比例为1∶1的SBS/SIS为基体，加入增黏树脂制成HMPSA，使用自制的活性丙烯酸长链烷烃酯为增塑剂，TPO为光引发剂，研究了增塑剂用量和UV辐射对HMPSA性能的影响。通过测试表明，自制的活性增塑剂可以显著提高初粘性能，辐射固化可以在保证初粘性能的同时获得优异的持粘性能。市面售卖的热塑性弹性体HMPSA布基胶带存在耐温性能不足等缺点，为改善这些缺点，王凤等使用1种或多种嵌段共聚物热塑性弹性体配合增黏树脂、含长链烷基的烯类单体、软化剂、光引发剂和抗氧剂制成了耐高温性能优异的HMPSA，短期耐温150℃，长期耐温125℃，尤其适用于汽车发动机舱内的高温部位。

　　05　其他改性SBS/SIS型HMPSA

　　近年来，基于对HMPSA性能以及成本的要求，出现了其他类型的改性HMPSA。兰翎等采用丁基橡胶、SIS与增塑剂预混的方法，减少制备过程的热氧化，再配C5石油树脂、萜烯树脂、环烷油、促进剂和抗氧剂等制备了具有低软化点、优良初粘性和持粘性、对非极性难粘材料的粘接性能良好、耐老化性能好及使用方便的HMPSA。刘延昌等以SIS为基体树脂，配以增黏树脂，并使用纳米二氧化硅为耐热改性剂制得HMPSA。结果表明：当HMPSA中纳米二氧化硅含量为2%时，HMPSA的软化点提高了约15℃，持粘力72h，初粘力和剥离强度均相对较大，综合性能相对最好。使用丙烯酸酯EPO与SIS共混改性制成了两亲HMPSA，由于SIS和EPO之间的兼容性以及EPO和PEG之间氢键的相互作用，两亲HMPSA 显示出良好的热稳定性，同时具有良好的180°剥离强度和持粘力，适用于透皮药物递送系统。