丙烯酸酯压敏胶聚合物胶粘剂是乳液聚合技术的重要应用之一。本文基于保护膜用胶粘剂中丙烯酸酯压敏胶的现状,从分子设计原理考虑,优化聚合工艺,调整配方组合,进行了大量的实验和研究工作,制备出多元共聚乳液型丙烯酸酯胶粘剂。解决了常规丙烯酸酯胶粘剂存在的一些不足之处,并为保护膜用丙烯酸酯压敏胶新品种的研究提供了借鉴和思路。利用FTIR、DSC等多种分析表征方法对丙烯酸酯共聚乳液的结构进行表征,通过对丙烯酸酯共聚乳液固含量、转化率、吸水率等性能的测试,以及压敏胶三大力学性能的测试,详细的讨论了聚合方法、引发剂、乳化剂、共聚单体、功能及交联单体对乳液性能的影响。
丙烯酸酯压敏胶按主体材料的化学成分可分为橡胶型压敏胶、热塑性弹性体丙烯酸酯压敏胶、有机硅丙烯酸酯压敏胶、聚氨酯压敏胶和丙烯酸酯压敏胶5大类。丙烯酸酯压敏胶是目前市场上应用最为广泛的压敏胶,它是丙烯酸酯单体和其他乙烯基类单体的共聚物,与其他几类压敏胶相比,具有不用添加防老剂、粘接强度好、耐老化、耐候性、耐热性、透明性好、耐介质及无相分离和迁移等优良性[5]能。传统丙烯酸酯压敏胶的分类及研究进展传统丙烯酸酯压敏胶按固化方式可分为非交联型、外加交联剂型和自交联型压敏胶3大类。
这是开发最早、至今产量仍然很大的一类橡胶型压敏胶粘剂。它们是以天然橡胶弹性体为主体,配合以增粘树脂、软化剂、防老剂、颜填料和交联(硫化)剂等添加剂的复杂混合物,由于天然橡胶既有很高的内聚强度和弹性,又能与许多增粘树脂很好混溶,得到高度的粘性和对被粘材料良好的湿润性,所以天然橡胶是比较理想的一类压敏胶粘剂主体材料。其主要缺点是分子中存在着不饱和双键,耐光和氧的老化性能较差。但通过交联和使用防老剂等措施后,可使它的耐候性和耐热性得到改善。用天然橡胶压敏胶粘剂几乎可以制成各种类型的压敏胶粘制品
丙烯酸酯压敏胶的制备步骤分别有以下几步:1)采用自制的含羟基的丙烯酸酯类低聚物代替丙烯酸酯类单体改性水性聚氨酯,使丙烯酸酯与聚氨酯发生接枝反应,再通过交联剂交联形成网状结构,与丙烯酸酯类单体改性相比反应更充分,实现单体残留量低,制备工艺简单,节能环保的目的;2)采用氧化还原引发体系对产物进行后处理,进一步降低单体残留量,得到超低单体残留的绿色胶粘剂产品;3)合成的产品稳定性良好,力学性能优异,无论是初粘还是持粘均高于单纯丙烯酸酯乳液和丙烯酸酯单体改性水性聚氨酯,可作为压敏胶广泛用于生产、生活等各领域。
丙烯酸酯类压敏胶要有较好的持黏力,必须提高相对分子质量,但相对分子质量过高,胶体的黏度又过大,从而影响了涂布工 艺。只有将分子质量不太高而黏度不太大的共聚物在 涂布时进行交联,便可大大提高共聚物的分子质量和压敏胶的持黏力,从而解决性能和涂布工艺之间的矛盾。而且,交联还可以改 善高温下压敏胶的拉伸强度、粘接强度、耐热性、 耐水性等性能,同时操作简便、适用期长、固含量高,因此具有很大的发展前景, 同时,丙烯酸酯乳液型压敏胶的耐水性、耐老化性、干燥速度慢,涂布性能不如溶剂型丙烯酸酯,因此性能的提高有很大研究空间。
1)胶水起粘附作用的软单体, 主要是碳原子数为4-8的丙烯酸酯, 如丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等;(2)起内聚作用的硬单体, 这类单体与软单体共聚后保持粘接力与内聚力的平衡, 如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、氯乙烯等;(3)起改性作用的功能单体, 胶水价格可以通过其自身的活性官能团赋予胶粘剂反应特性, 本地胶水价格用以改良胶粘剂的粘接性能以及耐水性、耐候性、耐溶剂性等性能, 如丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酞胺、丙烯酸缩水甘油酯等、制备酸酯乳液压敏胶时