氯化聚丙烯能溶于苯、甲苯、四氯化碳等溶劑。當氯化聚丙烯溶液與聚丙烯材料接觸時,聚丙烯表面發生有限溶脹,這時,原來結晶度很高的聚丙烯,因引入氯原子使結晶降低到4%以下;氯的引入大大增強了聚丙烯發生化學反應的活性點,使很多在聚丙烯上不能發生的反應得以實現。但由于結晶度的降低,導致熔點大幅度下降,所以力學強度也因內聚力降低而相應降低。為了提高其內聚力,需要對氯化聚丙烯進行改性,即在其分子中引入有強極性基團的化合,以增強其力學強度和粘接性能。通過CPP與含極性基團的各類單體進行反應,可以得到性能不同的膠粘劑。
黃世強等采用聚甲基硅氧烷接枝CPP,發現以丙烯酸丁酯、丙烯腈和馬來酸酐改性可提高聚丙烯之間以及聚丙烯與其他材料之間的粘接強度,并且有較好的耐水性能。添加少量的交聯劑可使粘接強度得到顯著提高,該膠粘劑對多種材料具有粘接性能。他們研究還發現在自由基引發劑作用下,對CPP進行溶液自由基接枝共聚,分別合成了CPP 二苯基硅雙甲基丙烯酸酯共聚膠粘劑以及CPP聚甲基硅氧烷 丙烯酸丁酯三元共聚膠粘劑。研究表明該2類膠粘劑不僅對聚烯烴材料自身有優良的粘接性能,而且對聚烯烴與其他材料如金屬、橡膠、纖維制品等都有較理想的粘接效果及耐水性能。涂膠前若對PP進行了鉻酸氧化處理,并且加熱固化,其最大剪切強度為4.7MPa,加入交聯劑后有5.2MPa。
為了提高內聚力,增加其力學強度,鄒麗霞采用了帶強極性基團的丙烯腈以及能耐高溫、防潮并具有一定力學強度的苯乙烯基乙氧基硅烷與氯化聚丙烯在溶液及引發劑存在下,經自由基接枝共聚反應制得膠粘劑,優化了單體最佳的配比。該膠粘劑不僅對聚丙烯材料有優良粘接性,對鋼、鋁等材料也有十分理想的粘接效果,此膠粘劑為單組分溶劑型。生產工藝簡單,產品既可室溫固化,也可加熱固化,使用方便,粘接聚丙烯的剪切強度最大可達5.11MPa。后來鄒麗霞等又采用接枝方法合成了氯化聚丙烯丙烯睛 苯乙烯二乙氧基硅烷三元膠,用鉻酸氧化處理PP表面,并加熱固化,該膠粘劑粘接聚丙烯剪切強度最大可達5.13MPa。
對PP粘接并不一定要對PP進行表面化學處理。李林研究了以CPP作為接枝主鏈,不飽和羧酸或酯為主要接枝單體,丙烯腈類化合物為第2接枝單體,并在多種引發劑存在的條件下,發生接枝共聚,從而制得了對聚烯烴有良好粘接性能的膠粘劑。本膠粘劑不需對PP表面進行化學處理,只需打磨、水洗等簡單的表面處理,加熱固化,剪切強度最大為5.0MPa。
黃光佛等研究了在自由基引發劑作用下采用一定量的甲基氫硅氧烷、丙烯酸丁酯與CPP進行共聚,制得了CPP PMS BA三元共聚物。試驗表明三元共聚物CSB的微相形態呈”海島”結構,CSB膠粘劑對聚丙烯材料和金屬鋁材具有較高的剪切強度和較好的耐水性,適量的交聯劑的加入可顯著提高CSB膠粘劑的粘接性能。
何中為等以甲苯為溶劑,以過氧化苯甲酰為引發劑,用馬來酸酐和丙烯酸對CPP進行接枝共聚改性,表明改性共聚物膠粘劑對聚丙烯具有較好的粘接性能。在書籍封面、廣告、高級包裝等方面國外有人采用石油樹脂和乙酸乙酯對CPP進行改性得到氯化聚丙烯改性粘合劑,用作塑紙復合膠效果良好。
本課題組分別采用一種單體、雙單體、多單體等對CPP進行接枝改性,同時加入了不同性能的改性劑,得到幾個系列的CPP改性膠粘劑,其性能穩定,粘附強度高,相容性和流動性均很好。另外,改性氯化聚丙烯還可用于塑料血袋配件粘合劑,聚丙烯薄膜與鋁箔的層壓粘合劑、熱壓薄膜的粘合劑、復合印刷油墨的粘合劑等,將改性CPP涂在BOPP薄膜上作內涂層,然后涂以壓敏膠涂層,可制成性能優良的壓敏膠帶。