1 前言
SIS是苯乙烯和异戊二烯的嵌段共聚物。20世纪60年代中期，美国Shell公司首先实现了工业化生产。国内对SIS的研究始于上世纪80年代，巴陵石化公司于1996年实现了SIS的工业化生产，目前已拥有10多个牌号的产品，年产量达2万吨以上。SIS具有很好的内聚力和优良的粘附性能，是制备热熔压敏胶极好的主体材料。
SEBS是苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物SBS的选择性加氢产物，这种加氢用的SBS具有较高的乙烯基含量，加氢后中间嵌段为乙烯和丁烯-1的无规共聚段，具有橡胶弹性。SEBS于1972年由美国Shell公司开发成功，1981年正式出售工业化产品。国内经过近10年的研究开发，巴陵石化公司于2005年底建成了年产2万吨的工业装置并拥有自主知识产权，目前产品牌号10余个，产品质量与国外基本相当。SEBS在国外被称为第2代热塑性橡胶，其许多性能如内聚力、吸油率，特别是耐老化性能都优于SBS和SIS，是制备高性能热熔压敏胶不可多得的主体材料。
热熔压敏胶(HMPSA)是在熔融条件下进行涂布，冷却后即具有压敏粘性的无溶及、无污染压敏胶。热塑性橡胶是其主体材料，网时还需要加入增粘树脂、增塑剂及少量其他组分，并在较高温度下(160-200℃)经融熔搅拌制成。
2 国内SIS产品性能及应用特点
巴陵牌SIS主要牌号的产品性能及应用特点见表1。
不同牌号的SIS所生产的热熔压敏胶具有不同的特点：SIS-1105生产的初粘性较好，持粘时间较长，剥离时不留痕迹，主要用于通用压敏胶带的生产：SIS-1209生产的具有内聚力好、熔融黏度低、便于涂布、耐温性能较好、反剥性能好的特点，适用于一次性卫生用品如妇女卫生巾、婴幼儿和老年人尿不湿生产：SIS-1106产品中含一定量2嵌段SI，提高了其初粘性和分切性能，可用于压敏胶带和标签纸的生产：SIS-1124、1126产品中2嵌段含量较高，压敏胶具有很好的初粘性和分切性能，能满足商标纸机械化自动模切的生产要求：SlS-4019为星型结构产品，内聚力好，压敏胶持粘性大，产品中含一定量2嵌段SI，保证了压敏胶的初粘性和分切性能，由于星型SIS吸油率高于线型SIS，制备热熔压敏胶时可以适当增加环烷油的量，从而降低用户成本，同时星型SIS耐热性一般也优于线型SIS，可用于对耐热性要求更高的压敏胶生产；印刷胶片用SIS新牌号是采用偶联法合成的线型SIS产品，具有低熔融黏度、高熔指的特点，产品中不含大分子，其吸油速率均匀，主要用于生产印刷胶片，还可以满足采用螺杆挤出法工艺生产热熔压敏胶。
3 增粘树脂及其对SIS热熔压敏胶性能的影响
增粘树脂是指分子质量为几百到几千、软化点为60-150℃的一类无定型热塑性聚合物。由于主体材料SIS(SEBS)具有溶忽度参数不同的2相结构，一相为塑料相，起物理交联作用；一相为橡胶相，起粘附作用，根据与2相互容行为的不同，可将增粘树脂分为2类，一类为与橡胶相相容的增粘树脂，包括各种脂肪族和脂环族石油树脂，萜烯树脂等；另一类则为与塑料相相容的增粘树脂，包括芳香族石油树脂、古马隆-茚树脂等。前者可降低胶粘剂体系的模量和内聚强度，改善体系黏弹性、粘附性和压敏性；后者增加固定相的相畴，改善体系硬度、模量、内聚强度和粘附力。
3.1 常用的增粘树脂及其性能
1)松香树脂：松香树脂是用得最早的增粘剂，其软化点不高，一般为70-85℃，主要成分是松香酸，分子中含双键，易与空气中的氧发生反应，在光、热作用下反应更快。通过加氢、歧化、双聚等方法来改性，可得到稳定性和其他性能优良的松香树脂。聚合松香，色泽浅、酸值低、软化点低、抗氧化性能强；氢化松香，脆性低、抗氧化性能优良；脂松香包括松香甘油脂、松香季戊四醇脂，各项性能都比较好，且软化点离可达110℃。以松香为增粘树脂配制成的热熔压敏胶初粘性很好但剥离力和持粘性较低。
2)萜烯树脂：萜烯树脂是从松节油制得的a-蒎烯、β-蒎烯聚合而成的，它具有和天然橡胶聚异戊二烯相近的性能。萜烯树脂呈中性，耐酸碱性、耐光性、耐老化性及电性能均比较好。此外，还有萜烯酚树脂，耐氧化、耐酸碱性能优良，软化点较高，可达80-130℃，耐热性良好。萜烯苯乙烯树脂，软化点80-130℃，色泽≤3，用于外观要求严格的胶粘剂。以萜烯为增粘树腊配制成的热熔压敏胶初粘性、剥离力和持粘性都较好。
3)石油树脂：石油树脂是石油裂解副产物中不饱和烃馏分的聚合物，根据原料馏分可余为脂肪族（C5馏分）、芳香族(C9馏分）、脂环族及它们的改性树脂如氢化石油树脂等种类。脂肪族石油树脂与天然橡胶具有相似的结构，与SIS有较好的相容性，其软化点一般为65-100℃，熔融黏度高，价格低。芳香族石油树脂是乙烯基甲苯、苯乙烯系及茚类聚合物，无极性基团，软化点为80-160℃。以C5树脂为增粘树脂制成的热熔压敏胶剥离力和持粘性较大但初粘性较差。
3.2 增粘树箱对热熔压敏胶性能的影响
增粘树脂用量对热熔压敏胶性能的影响，作者曾有详细介绍，这里介绍复合增粘树腊的影响。
为了提高压敏胶的性能，降低成本，通常选用复合增粘树脂来制备热熔压敏胶，如将萜烯树脂、C5石油树脂、C9石油树脂按一定的比例两两复配，以相同的配方mSIS-1105：m环烷油：m树脂=30：20：50制成热熔压敏胶，测试其剥离强度，结果见图1。
由图1可知，C5与C9石油树脂的配比为8：2，萜烯与C9石油树脂的配比为8：2时，SIS热熔压敏胶的剥离强度最大，而萜烯、C5石油树脂复配时，其效果与使用单一树脂相差不大。
在制备SIS热熔压敏胶时还可以加入极性较大的增粘树脂如萜烯酚树脂、萜烯酚醛树脂等以增加压敏胶的内聚力，改善与极性材料的粘接性能。在树脂总量不变时，极性树脂的含量对SIS热熔压敏胶剥离强度的影响如图2所示。
由图2可知，极性树脂含量在树脂总量的15%左右能有效提高热熔压敏胶的剥离强度。
4 增塑剂对SIS热熔压敏胶性能的影响
增塑剂是SIS热熔压敏胶的重要组分，它在常温下是低黏度的液体，与SIS混容后可明显降低压敏胶的熔融黏度，有利于施工涂布。增塑剂在SIS热熔压敏胶中起到改善低温柔软性、增加压敏性、降低硬度和模量等作用，对改变压敏胶的初粘性起着主要作用，同时还能降低压敏胶的成本。随着增塑剂用量的增加，热熔压敏胶的初粘性迅速提高，但增塑剂也会显著降低热熔压敏胶的内聚强度，导致其持粘性和剥离强度下降。
4.1 常用的增塑剂及其SIS热熔压敏胶性能
常用的增塑剂有环烷油、白矿油、液体石蜡、邻苯二甲酸二丁（辛）脂等，在相同配方SIS-1105：m油：m萜烯树脂=30：20：50时，各种增塑剂对SIS热熔压敏胶性能的影响见表2。
从表2可见，邻苯二甲酸二辛脂(DOP)具有非常好的初粘性，但是其持粘性、剥离强度都很差，且渗油严重，不能单独使用；环烷油是综合性能最好的增塑剂：此外32#白油、液体石蜡使用效果也不错。
4.2 复合增塑剂对SIS热熔压敏胶性能的影响
为了提高压敏胶的初粘性能而又基本不降低其他性能，制备热熔压敏胶时可以使用复合增塑剂，如在环烷油中加入邻苯二甲酸二丁（辛）脂。在SIS30份、增粘树脂50份、增塑剂20份的通用配方下，在增塑剂环烷油中加入DOP，其对SIS热熔压敏胶的初粘性和剥离强度的影响如图3所示。
由图3可见，DOP的加入能大大提高压敏胶的初粘性，但也快速降低其剥离强度。制备热熔压敏胶时，根据性能需要，可以采取在增塑剂环烷油中加入少量（建议15%以下）邻苯二甲酸二丁（辛）腊的方法。
5 SEBS在热熔压敏胶中的应用
SEBS作为主体材料所制备的热熔压敏胶，具有贮存期长、经久耐用、外观透明、粘性良好、内聚力高、颜色稳定等特点，可满足特殊行业的使用要求。在国产SEBS10多个牌号产品中，用作热熔压敏胶主体材料的主要有YH-501和YH-5022个牌号。原因在于其分子质量较小，而低分子质量的SEBS对基材的湿润能力强，黏度低，有利于加工涂布。应用于热熔压敏胶的SEBS产品性能见表3。
5.1 SEBS热熔压敏胶配方研究
SEBS热熔压敏胶所用SEBS为YH-501、增塑剂为环烷油、增粘树脂为氢化石油树脂，固定SEBS用量不变，改变增塑剂和增粘树脂的用量，所配制的热熔压敏胶性能测试见表4。
由表4可知，SEBS热熔压敏胶的持粘性好，但初粘性较羞，剥离强度不高；SEBS吸油率大，制备热熔压敏胶时，当环烷油的加入量为SEBS的2.5倍时，也不会产生渗油现象，这就降低了SEBS热熔压敏胶成本。SEBS热熔压敏胶的初粘性和剥离强度在一定范围随增塑剂用量的增加而增大，随着增粘树脂用量的增加而先增加后减小。综合考虑，SEBS热熔压敏胶的基础配方为mSEBS：m增量剂：m增粘树脂=1：2：3为宜。
为提高SEBS热熔压敏胶的初粘性，可采用在SEBS中加入SIS的方法，该方法同时还可提高热熔压敏胶的剥离强度，获得比SIS热熔压敏胶使用温度、耐老化性能更拢的热熔压敏胶。在主体树脂(SEBS+SIS)、增望剂（环烷油）、增粘树脂（氢化石油树脂）质量比为1：2：3的条件下，改变SIS-1106在SE8S-502中的比例，所制备的热熔压敏胶性能见表5。
由表5可知，随着SIS用量的增大，压敏胶初粘性大大提高，剥离强度有所增大，但持粘性降低。当SIS的加入量为25%时，SEBS热熔压敏胶的综合性能优良。
5.2 SEBS热熔压敏胶基础配方推荐
推荐下列2个SEBS热熔压敏胶基础配方（质量份）：
配方1 SEBS 100
增塑剂 200-250
增粘树脂 250-300
配方2 SEBS+SIS 100（其中SIS 20-35）
增塑剂 180-230
增粘树脂 200-280
6 结束语
不同牌号的SIS可满足不同要求的热熔压敏胶生产：采用适当比例的复合增粘树脂或复合增塑剂可有效提高SIS热熔压敏胶的性能并降低成本；SEBS具有高内聚力、耐老化、高吸油的特点，以SEBS为主体树脂可制备综合性能优良的热熔压敏胶。