CN106833398B - 一种快速固化丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速固化丙烯酸酯压敏胶，由包括如下重量份数的原料制得：粘性单体70～85份，内聚单体0～25份，功能单体1～10份，自由基聚合引发剂0.3～0.8份，溶剂100～150份固化单体5～10份，光敏剂为固化单体重量的1～3%，其中，所述固化单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三（2‑羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。本发明利用多官能度的固化单体在UV条件下使分子链之间形成互传网络结构从而对压敏胶进行固化，从而显著缩短固化时间，且在正常使用处理下没有残胶现象，且附着力强，剥离力大，在使用过程中没有脱胶和胶层以及界面破坏的现象，具有较大的应用价值和市场价值。

Description

一种快速固化丙烯酸酯压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明属于丙烯酸酯压敏胶领域，具体涉及一种快速固化丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。

背景技术

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，与其它几类压敏胶相比，具有以下特点：几乎不用加防老剂便具有优异的耐候性和耐热性；无相分离和迁移现象，透明性好，耐油性差；对皮肤无影响，适用于医用领域，有人甚至还制备出了相应的导电胶，扩大了该类压敏胶的应用范围，因此，它在很多领域得到了广泛的应用，其用量占到整个压敏胶的65%以上，尤其是近二十年来这类压敏胶发展非常迅速，并逐渐取代了天然橡胶压敏胶的地位，广泛应用于包装、涂布、运输、电子通讯、电器、建材、机械、航空航天、轻工、医疗、家庭生活等诸多领域。

如今随着胶粘剂在全球范围内应用的扩大，压敏胶在各个领域的应用也越来越多，比如其已广泛应用于电子绝缘、电子元件加工、彩色扩印、军用侦毒制品、汽车内装饰及医疗等诸多领域。于此同时，国外压敏胶产品在飞机器外壳漆面修补领域中也得到了成功的应用。但是由于普通溶剂型丙烯酸酯压敏胶在使用过程中会采用普通固化剂比如异氰酸酯类、环氧类。使用这两种类型固化剂有一个固化的过程，而且一般固化周期较长，效率比较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有丙烯酸酯压敏胶的缺陷，提供了一种快速固化丙烯酸酯压敏胶。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种快速固化丙烯酸酯压敏胶，由包括如下重量份数的原料制得：

粘性单体 70～85份，

内聚单体 0～25份，

功能单体 1～10份，

自由基聚合引发剂 0.3～0.8份，

溶剂 100～150份

固化单体 5～10份，

光敏剂 为固化单体重量的1～3%，

其中，所述固化单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述内聚单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯中的至少一种；

所述粘性单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-异辛酯、丙烯酸乙酯中的至少一种；

所述功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸铵、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种；

所述自由基聚合引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的至少一种；

所述光敏剂为2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮和/或1-羟基-环己基苯酮；

所述溶剂为乙酸乙酯和/或甲苯。

上述快速固化丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括如下：

（1）先将内聚单体、粘性单体、功能单体混合，得到单体混合物；

（2）再将单体混合物、自由基聚合引发剂和溶剂分批次加料混合反应；

（3）向步骤（2）的产物中加入固化单体和光敏剂，得到快速固化丙烯酸酯压敏胶。

优选地，步骤（2）分批次加料混合反应的操作如下：

（a）先按单体混合物总量的30～50%、自由基聚合引发剂总量的40～60%和溶剂总量的30～50%，将单体混合物、自由基聚合引发剂和溶剂混合加热回流反应1～1.5h；

（b）然后将剩余的单体混合物、溶剂和自由基聚合引发剂加入，加热回流反应1～3h。

优选地，加热回流反应的温度为75～85℃。

与现有丙烯酸酯压敏胶相比，本发明利用多官能度的固化单体通过光敏剂在UV条件下使分子链之间形成互传网络结构从而对压敏胶进行固化，从而缩短固化时间，提高固化效率，且在正常使用处理下没有残胶现象，且附着力强，剥离力大，在使用过程中没有脱胶和胶层以及界面破坏的现象，很好地解决了电子绝缘、电子元件加工、彩色扩印、军用侦毒制品、汽车内装饰及医疗等诸多领域的应用，具有较大的应用价值和市场价值。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

按如下重量配比准备原料

乙酸乙烯酯5份、丙烯酸丁酯65份、丙烯酸-2-异辛酯17份、丙烯酸4份、丙烯酸羟乙酯4份、乙酸乙酯150份、偶氮二异丁腈（AIBN）0.5份、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯5份、2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮 0.125份。

1）将乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-异辛酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯混合，得单体混合物，取上述单体混合物总量的40%和溶剂乙酸乙酯总量的40%，倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至80℃后，将引发剂AIBN总量的50%倒入反应烧瓶中，当冷凝管中产生回流后开始计时，保温反应1h。

2）反应后，将剩余单体混合物、溶剂乙酸乙酯以及引发剂AIBN利用恒液漏斗在2～3h内均匀滴加进反应体系中，再保温反应2h。

3）反应后，温度升高83℃保持1h。

4）反应结束并降温后，加入三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯和2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮，与胶液充分混合，得到快速固化丙烯酸酯压敏胶。

实施例2

按如下重量配比准备原料

乙酸乙烯酯5份、丙烯酸丁酯62.5份、丙烯酸-2-异辛酯17份、丙烯酸4份、丙烯酸羟乙酯4份、乙酸乙酯150份、偶氮二异丁腈（AIBN）0.5份、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯7.5份、2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮 0.18份。

1）将乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-异辛酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯混合，得单体混合物，取上述单体混合物总量的40%和溶剂乙酸乙酯总量的40%，倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至80℃后，将引发剂AIBN总量的50%倒入反应烧瓶中，当冷凝管中产生回流后开始计时，保温反应1h。

2）反应后，将剩余单体混合物、溶剂乙酸乙酯以及引发剂AIBN利用恒液漏斗在2～3h内均匀滴加进反应体系中，再保温反应2h。

3）反应后，温度升高83℃保持1h。

4）反应结束并降温后，加入三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯和2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮，与胶液充分混合，得到快速固化丙烯酸酯压敏胶。

实施例3

按如下重量配比准备原料

乙酸乙烯酯5份、丙烯酸丁酯60份、丙烯酸-2-异辛酯17份、丙烯酸4份、丙烯酸羟乙酯4份、乙酸乙酯150份、偶氮二异丁腈（AIBN）0.5份、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯10份、2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮 0.25份。

1）将乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-异辛酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯混合，得单体混合物，取上述单体混合物总量的40%和溶剂乙酸乙酯总量的40%，倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至80℃后，将引发剂AIBN总量的50%倒入反应烧瓶中，当冷凝管中产生回流后开始计时，保温反应1h。

2）反应后，将剩余单体混合物、溶剂乙酸乙酯以及引发剂AIBN利用恒液漏斗在2～3h内均匀滴加进反应体系中，再保温反应2h。

3）反应后，温度升高83℃保持1h。

4）反应结束并降温后，加入三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯和2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮，与胶液充分混合，得到快速固化丙烯酸酯压敏胶。

实施例4

按如下重量配比准备原料

乙酸乙烯酯4份、丙烯酸丁酯62.5份、丙烯酸-2-异辛酯17份、丙烯酸3份、丙烯酸羟乙酯6份、乙酸乙酯150份、偶氮二异丁腈（AIBN）0.5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯7.5份、2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮 0.18份。

1）将乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-异辛酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯混合，得单体混合物，取上述单体混合物总量的40%和溶剂乙酸乙酯总量的40%，倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至80℃后，将引发剂AIBN总量的50%倒入反应烧瓶中，当冷凝管中产生回流后开始计时，保温反应1h。

2）反应后，将剩余单体混合物、溶剂乙酸乙酯以及引发剂AIBN利用恒液漏斗在2～3h内均匀滴加进反应体系中，再保温反应2h。

3）反应后，温度升高83℃保持1h。

4）反应结束并降温后，加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮，与胶液充分混合，得到快速固化丙烯酸酯压敏胶。

将实施例1-4所得胶分别用直径1.5cm的玻璃棒涂布在PET离型纸上，将其厚度控制在45μm，在UV固化机固化后厚度变为25±3μm，所述PET膜的厚度为25μm。用裱膜机将胶膜转移到透明PET膜上，最后制样测试。

比较例1

按如下重量配比准备原料

乙酸乙烯酯5份、丙烯酸丁酯65份、丙烯酸-2-异辛酯17份、丙烯酸4份、丙烯酸羟乙酯4份、乙酸乙酯150份、偶氮二异丁腈（AIBN）0.5份。

1）将乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-异辛酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯混合，得单体混合物，取上述单体混合物总量的40%和溶剂乙酸乙酯总量的40%，倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至80℃后，将引发剂AIBN总量的50%倒入反应烧瓶中，当冷凝管中产生回流后开始计时，保温反应1h。

2）反应后，将剩余单体混合物、溶剂乙酸乙酯以及引发剂AIBN利用恒液漏斗在2～3h内均匀滴加进反应体系中，再保温反应2h。

3）反应后，温度升高83℃保持1h。

4）反应结束并降温后，加入固化剂L75（甲苯二异氰酸酯）充分搅拌，L75的加入量以甲苯二异氰酸酯计，占称取胶液重量的0.5%。将所得胶用直径1.5cm的玻璃棒涂布在PET离型纸上，将其厚度控制在60μm，在120℃固化3～5min后再经过55℃烘箱条件下熟化24h后厚度变为25±3μm。用裱膜机将胶膜转移到透明PET膜上，最后制样测试。

性能测试：按照GBT 4852-2002 压敏胶粘带初粘性试验方法 (滚球法)，持粘力测试按照GBT 4851-1998 压敏胶粘带持粘性试验方法，剥离力测试按照GBT 2792-1998 压敏胶粘带180°剥离强度试验方法。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种快速固化丙烯酸酯压敏胶的制备方法，所述压敏胶由包括如下重量份数的原料制得：

粘性单体 70～85份，

内聚单体 4～5份，

功能单体 1～10份，

自由基聚合引发剂 0 .3～0 .8份，

溶剂 100～150份

固化单体 5～10份，

光敏剂 为固化单体重量的1～3%，

其中，所述固化单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种；

所述方法包括如下步骤：

（1）先将内聚单体、粘性单体、功能单体混合，得到单体混合物；

（2）再将单体混合物、自由基聚合引发剂和溶剂分批次加料混合反应，操作如下：

（a）先按单体混合物总量的30～50%、自由基聚合引发剂总量的40～60%和溶剂总量的30～50%，将单体混合物、自由基聚合引发剂和溶剂混合加热至85℃回流反应1～1 .5h；

（b）然后将剩余的单体混合物、溶剂和自由基聚合引发剂加入，加热至85℃回流反应1～3h；

（3）向步骤（2）的产物中加入固化单体和光敏剂，得到快速固化丙烯酸酯压敏胶。

2.根据权利要求1所述的快速固化丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于：

所述内聚单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯中的至少一种；

所述粘性单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-异辛酯、丙烯酸乙酯中的至少一种；

所述功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸铵、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的快速固化丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于：

所述自由基聚合引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的至少一种；

所述光敏剂为2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮和/或1-羟基-环己基苯酮；

所述溶剂为乙酸乙酯和/或甲苯。