CN103396746A - 一种高性能水性压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高性能水性压敏胶及其制备方法，该压敏胶的配方包括软单体、硬单体、功能单体、乳化剂、引发剂、PH调节剂。制备方法为种子乳液聚合方法，并在制备好之后加入交联剂XC-113。本发明提供的压敏胶具有高内聚力、高剥离强度、高初粘性等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种压敏胶及其制备方法，具体的说是涉及一种高性能水性压敏胶及其制备方法。
背景技术
压敏胶(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)是指不需添加固化剂或溶剂，也不需加热，只需稍微施加一点儿接触压力就能实现粘接的胶粘剂。压敏胶粘剂是一种自胶粘物质，在较小的作用力下就能形成比较牢固的粘接力，它在两物体表面之间形成的粘接力主要是范德华力，因此，粘接面形成后，粘接表面的结构没有被破坏。压敏胶最常见的使用形式是将压敏胶涂于塑料薄膜、织物、纸张或金属箔上制成胶粘带。 我国功能性压敏胶粘带品种主要有医用胶粘带、阻燃胶粘带、导电胶粘带、防腐胶粘带和表面保护胶粘带等。
丙烯酸酯类压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶，它是丙烯酸酯单体和其它乙烯类单体的共聚物，其特点是分子结构中不含不饱和键而具有耐老化、耐光、粘接强度好，无色透明的优点，并且具有材料来源广泛，易合成，耐久性好，低温性能好，毒性小，粘接面广等综合性能。
但聚丙烯酸酯压敏胶普遍存在内聚力不足、剥离强度低、初粘力不够、耐水性差等缺点。XC-113是一种不含有任何溶剂、固含量大于99%的三官能团氮丙啶交联剂，广泛应用于皮革、纺织、油墨、涂料、压敏胶、粘合剂、固化剂等领域，对其交联成膜产品的耐水洗、擦洗、化学品、及在底材上的附着力都有显著的改善。该交联剂属于环保型交联剂，交联后无甲醛等有害物质放出，且交联后成品无毒、无味。
发明内容
本发明目的是针对大多数的聚丙烯酸酯压敏胶内聚力、剥离力、初粘力比较差，提供了一种高性能水性压敏胶及其制备方法，较大程度提高聚丙烯酸酯压敏胶的性能。
为实现上述目的，本发明采用了以下方案：
一种高性能水性压敏胶，其特征在于：各原料组分的重量份比例组成如下：
组分1：软单体3.7-4.7份，硬单体0.45-0.75份，阴离子型乳化剂0.05份，非离子型乳化剂0.35-0.65份，PH调节剂0.05份，水17.1-21.1份；
组分2：引发剂0.1份，水4-5.6份；
组分3：软单体32.6-41.6份， 硬单体4.8-5.8份，官能单体 0.55-0.85份，阴离子型乳化剂0.15份，非离子型乳化剂0.35-0.65份，水10.4-13.4份；
组分4：引发剂0.15份，水6.95-8.6份；
组分5：引发剂0.1份，水3.8-5.8份；
组分6：交联剂1.9-2.9份。
所述的软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，比例为1:1。
所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，比例为4:5。
所述的阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠。
所述的非离子型乳化剂为乳化剂OS。
所述的PH调节剂为碳酸氢钠。
所述的引发剂为过硫酸钾。
所述的官能单体为丙烯酸。
所述的交联剂为XC-113。
一种采用上述组分的高性能水性压敏胶的制备方法，其特征是其制备步骤如下：
a)预乳化：按组分3的配料先称取组分3中的阴离子型乳化剂（即十二烷基硫酸钠），置于烧杯中，加入水，用搅拌器搅拌至全部溶解；加入非离子型乳化剂，充分搅拌，并置于60±5℃烘箱内加速溶解，过滤，取乳化剂溶液备用；在上述搅拌状态下，分批加入如数份量的单体，加入顺序为：软单体、硬单体、官能单体，搅拌时间控制在25-35分钟；期间，搅拌速度缓慢增加；
b)乳液聚合：在四颈瓶中加入组分1，转速固定在150±25转/分钟；加温至70±5℃，加入组分2；温度提高至82±5℃，待反应器中出现蓝光后半小时，滴加步骤a中预乳化后得到的溶液，控制3小时滴完；期间，每隔15分钟，加入一次组分4混合后的乳化剂溶液，其加入量单次为组份4混合后总量的十二分之一；在滴完组分3后，补加组分5，之后在86℃下恒温1小时；
c)上述恒温后的半成品当温度降至40到50℃时，将PH调至9，加入组分6，之后转移至塑料瓶中，即得水性压敏胶产品。
本发明的有益效果是：
通过本发明提出的高性能水性压敏胶，具有高内聚力、高剥离强度以及好的初粘性等特点。高性能体现在初粘性、持粘性和剥离强度均具有良好的指标，比现有丙烯酸酯压敏胶的指标高三成以上。尤其是制备的是水性压敏胶，其制备和使用时对环境和人体的影响小，极具社会和经济价值。可取代现有产品。
具体实施方式
实施例1：
1、压敏胶的制备
a)预乳化：按组分3，先称取十二烷基硫酸钠，置于100ml烧杯中，加入25.0g水，用磁力搅拌器搅拌至全部溶解。加入乳化剂OS，充分搅拌，并置于60℃烘箱内加速溶解，过滤。取乳化剂溶液，在搅拌状态下，依次加入丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸，时间控制在30分钟左右。期间，搅拌速度缓慢增加。
b)乳液聚合：在四颈瓶中加入组分1，转速固定在150转/分钟。加温至70℃左右，加入组分2。温度提高至82℃左右，待反应器中出现蓝光后半小时，滴加组分3，3小时左右滴完；期间，每隔15分钟，补加引发剂（组分4，为总量，每次加入量相同）。滴完组分3后，补加组分5，在86℃下恒温1小时。
c)当温度降至40到50℃时，将PH调至9左右，加入交联剂XC-113，转移至塑料瓶中。
2、压敏胶胶带的制作
用80um线棒涂布器将压敏胶涂于PE膜上，室温下晾干90分钟，于90℃烘箱中烘90秒，取出降温。
3、性能测试
初粘性：按GB 4852-84 测试
持粘性：按GB 4851-98 测试
剥离强度：按GB2792-98 测试
实施例2：
制备方法、胶带的制作及性能测试的方法按实例1，以上实施例中，水增减5%的组分对本发明并无影响。
实施例3：
制备方法、胶带的制作及性能测试的方法按实施例1
实施例1、2、3的测试结果如下
| 初粘性（球号） | 持粘（小时） | 180°剥离强度（N/25mm） | |
| 实例1 | 14 | >48 | 15.2 |
| 实例2 | 15 | >48 | 15.8 |
| 实例3 | 13 | >48 | 14.6 |
本发明涉及的其它未说明部分与现有技术相同。
Claims (10)
1.一种高性能水性压敏胶，其特征在于：各原料组分的重量份比例组成如下：
组分1：软单体3.7-4.7份，硬单体0.45-0.75份，阴离子型乳化剂0.05份，非离子型乳化剂0.35-0.65份，PH调节剂0.05份，水17.1-21.1份；
组分2：引发剂0.1份，水4-5.6份；
组分3：软单体32.6-41.6份， 硬单体4.8-5.8份，官能单体 0.55-0.85份，阴离子型乳化剂0.15份，非离子型乳化剂0.35-0.65份，水10.4-13.4份；
组分4：引发剂0.15份，水6.95-8.6份；
组分5：引发剂0.1份，水3.8-5.8份；
组分6：交联剂1.9-2.9份。
2.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，比例为1:1。
3.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，比例为4:5。
4.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠。
5.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的非离子型乳化剂为乳化剂OS。
6.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的PH调节剂为碳酸氢钠。
7.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸钾。
8.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的官能单体为丙烯酸。
9.如权利1所述的一种高性能水性压敏胶，其特征在于：所述的交联剂为XC-113。
10.一种采用如权利要求1所述组分的高性能水性压敏胶的制备方法，其特征是其制备步骤如下：
（a）预乳化：按组分3的配料先称取组分3中的阴离子型乳化剂，置于烧杯中，加入水，用搅拌器搅拌至全部溶解；加入非离子型乳化剂，充分搅拌，并置于60±5℃烘箱内加速溶解，过滤，制得乳化剂溶液备用；在上述搅拌状态下，分批加入组分3如数份量的单体，加入顺序为：软单体、硬单体、官能单体，搅拌时间控制在25-35分钟；期间，搅拌速度缓慢增加；
(b)乳液聚合：在四颈瓶中加入组分1，转速固定在150±25转/分钟；加温至70±5℃，加入组分2；温度提高至82±5℃，待反应器中出现蓝光后半小时，滴加步骤a中预乳化后得到的乳化剂溶液，控制3小时滴完；期间，每隔15分钟，加入一次组分4混合后的溶液，其加入量单次为组份4混合后总量的十二分之一；在滴完组分3后，补加组分5，之后在86℃下恒温1小时；
(c)上述恒温后的半成品当温度降至40到50℃时，将PH调至9，加入组分6，之后转移至塑料瓶中，即得水性压敏胶产品。
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