CN110591633A - 一种聚氨酯改性丙烯酸酯uv固化压敏胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，配方由包括以下重量份的原料配比而成：甲苯二异氰酸酯70‑100份，聚醚二元醇50‑60份，甲基丙烯酸羟丙酯90‑150份，活性稀释剂20‑30份，有机锡催化剂5‑8份，二苯基氧化膦10‑15份，偶联剂2‑5份，阻聚剂3‑6份，光引发剂3‑5份；其制备方法包括以下步骤：(1)聚氨酯预聚体的制备；(2)改性丙烯酸酯的制备；(3)将所述聚合物混合液与改性丙烯酸酯在50‑75℃混合，反应2‑3h，得到粘合剂；(4)UV固化聚氨酯丙烯酸酯粘合剂的合成，取粘合剂50‑70质量份，并加入活性稀释剂20‑30份、光引发剂3‑5份，常温搅拌均匀，进行紫外光照射10‑20min，即得成品胶。本发明制备方法简单，成品胶具有很好的耐热性、稳定性和很好的剥离性能。

Description

一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，具体为一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶。
背景技术
丙烯酸酯是丙烯酸及其同系物酯类的总称，比较重要的有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯等。丙烯酸酯能自聚或和其他单体共聚，是制造胶粘剂常用的单体，为了得到性能更好的胶制剂，通常需要采用不同的材料将丙烯酸酯改性。
聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，固化后的胶黏剂具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的辐射固化材料。
但是目前的聚氨酯改性丙烯酸酯存在稳定性不够好、不容易剥离等缺点，仍然不能满足人们需求。因此，需要开发出一种耐热性能良好、稳定性好、容易剥离的聚氨酯改性丙烯酸酯。
发明内容
为解决以上现有问题，本发明提供一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶。本发明通过以下技术方案实现。
一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，配方由包括以下重量份的原料配比而成：
甲苯二异氰酸酯70-100份，聚醚二元醇50-60份，甲基丙烯酸羟丙酯90-150份，活性稀释剂20-30份，有机锡催化剂5-8份，二苯基氧化膦10-15份，偶联剂2-5份，阻聚剂3-6份，光引发剂3-5份。
优选的，一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，配方由包括以下重量份的原料配比而成：
甲苯二异氰酸酯85份，聚醚二元醇56份，甲基丙烯酸羟丙酯110份，活性稀释剂27份，有机锡催化剂6份，二苯基氧化膦12份，偶联剂4份，阻聚剂5份，光引发剂3份。
优选的，所述光引发剂是吸收395nm的紫外光引发剂，包括2-羟基-2甲基-苯基丙酮或1-羟基环己基苯甲酮。
优选的，所述活性稀释剂为甲苯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸异丁酯、乙醇、正丁醇、环己酮、二甲苯、丙酮、甲基异丁基甲酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种混合物。
优选的，所述的有机锡催化剂为二丁基锡、辛酸亚锡或单丁基氧化锡中的一种或几种混合物。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
优选的，所述阻聚剂为对甲氧基苯酚。
更优选的，一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其制备方法包括以下步骤：
(1)反应釜中加入聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、阻聚剂、有机锡催化剂，通入氮气，在70-80℃搅拌反应2-4h，得到聚氨酯预聚体；
(2)反应釜中加入甲基丙烯酸羟丙酯、二苯基氧化膦和偶联剂，加热到80-90℃，反应3-5h，得到改性丙烯酸酯；
(3)将所述聚合物混合液与改性丙烯酸酯在50-75℃混合，反应2-3h，得到粘合剂；
(4)UV固化聚氨酯丙烯酸酯粘合剂的合成，取粘合剂50-70质量份，并加入活性稀释剂20-30份、光引发剂3-5份，常温搅拌均匀，进行紫外光照射10-20min，即得成品胶。
本发明的有益效果：
本发明一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶制备方法简单、通过聚氨酯对丙烯酸酯进行改性并经过UV光固化处理，使得最终的成品胶具有很好的耐热性、稳定性和很高的剥离性能，并且该胶的剥离性能良好。总之本发明方法制备的改性丙烯酸酯UV固化压敏胶性能有很大的改善。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作更为详细、完整的说明。
实施例1，一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，配方由包括以下重量份的原料配比而成：
甲苯二异氰酸酯85份，聚醚二元醇56份，甲基丙烯酸羟丙酯110份，乙酸乙酯27份，二丁基锡6份，二苯基氧化膦12份，偶联剂4份，阻聚剂5份，2-羟基-2甲基-苯基丙酮3份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)反应釜中按比例加入聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、甲氧基苯酚、二丁基锡，通入氮气，在70℃搅拌反应4h，得到聚氨酯预聚体；
(2)反应釜中按比例加入甲基丙烯酸羟丙酯、二苯基氧化膦和硅烷偶联剂，加热到90℃，反应4h，得到改性丙烯酸酯；
(3)将所述聚合物混合液与改性丙烯酸酯在60℃混合，反应3h，得到粘合剂；
(4)UV固化聚氨酯丙烯酸酯粘合剂的合成，取粘合剂70质量份，并加入乙酸乙酯27份、2-羟基-2甲基-苯基丙酮3份，常温搅拌均匀，进行紫外光照射20min，即得成品胶。
实施例2，一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，配方由包括以下重量份的原料配比而成：
甲苯二异氰酸酯95份，聚醚二元醇60份，甲基丙烯酸羟丙酯130份，活性稀释剂30份，单丁基氧化锡7份，二苯基氧化膦15份，偶联剂4份，阻聚剂6份，1-羟基环己基苯甲酮4份。
此实施例的活性稀释剂为醋酸丁酯与二甲苯按照质量比2:1配置而成的混合物。
其制备方法包括以下步骤：
(1)反应釜中按比例加入聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、甲氧基苯酚、单丁基氧化锡，通入氮气，在75℃搅拌反应4h，得到聚氨酯预聚体；
(2)反应釜中按比例加入甲基丙烯酸羟丙酯、二苯基氧化膦和硅烷偶联剂，加热到85℃，反应5h，得到改性丙烯酸酯；
(3)将所述聚合物混合液与改性丙烯酸酯在70℃混合，反应3h，得到粘合剂；
(4)UV固化聚氨酯丙烯酸酯粘合剂的合成，取粘合剂65质量份，并加入活性稀释剂30份、1-羟基环己基苯甲酮4份，常温搅拌均匀，进行紫外光照射20min，即得成品胶。
实施例3，一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，配方由包括以下重量份的原料配比而成：
甲苯二异氰酸酯75份，聚醚二元醇50份，甲基丙烯酸羟丙酯125份，正丁醇25份，二丁基锡7份，二苯基氧化膦13份，偶联剂3份，阻聚剂4份，2-羟基-2甲基-苯基丙酮4份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)反应釜中按比例加入聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、甲氧基苯酚、二丁基锡，通入氮气，在80℃搅拌反应4h，得到聚氨酯预聚体；
(2)反应釜中按比例加入甲基丙烯酸羟丙酯、二苯基氧化膦和硅烷偶联剂，加热到85℃，反应5h，得到改性丙烯酸酯；
(3)将所述聚合物混合液与改性丙烯酸酯在70℃混合，反应2h，得到粘合剂；
(4)UV固化聚氨酯丙烯酸酯粘合剂的合成，取粘合剂60质量份，并加入正丁醇25份、2-羟基-2甲基-苯基丙酮4份，常温搅拌均匀，进行紫外光照射15min，即得成品胶。
为了验证以上各实施例值得的聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶的性能，做以下验证试验：将各实施例制备的压敏胶涂覆在基材上制备成胶带分别在相同的湿度、不同的温度环境情况内进行性能测试，测试项目包括：按照测试标准GB2792-81测试180°剥离强度；按照测试标准GB4851-84测试持粘性能；按照测试标准GB4852-2002测试初粘性能。
相对应地，以普通UV固化丙烯酸酯压敏胶涂覆在相同基材上制备胶带作为对照项，以相同的条件进行持粘力及180°剥离强度性能测试。测试结果见表1。
将实施例1-3制备的成品胶均匀涂覆在基材上0.1mm厚度，制得相应的胶粘带，再将其进行180°剥离强度测试和残留测试。
180°剥离强度测试按GB/T2792-1998的规定进行测试。
将实验板清洗擦干，取200mm胶粘带与清洗后的试验板粘接。在试验板的另一端下面放置一条长200mm、宽40mm的涤纶膜，用压辊在自重下以300mm/min的速度在试样上来回滚压三次，之后在试验环境下停放20-40min后进行试验。将试样自由端对折180°，从试板上剥开粘合面25mm把试样自由端和试验板分别夹在上、下夹持器上。试验机以300mm/min下降速度连续剥离，并自动记录仪绘出剥离曲线。
按GB/T1735-2009的规定进行测试：将实验板清洗擦干，取200mm胶粘带与清洗后的试验板粘接。将试板放入规定温度的烘箱中。在规定温度下将试板放置16h，达到规定时间后，将试板从烘箱中取出并冷却至室温，观察压敏胶是否出现颜色变化
压敏胶残留测试：将本发明一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶贴在PMMA基材表面，室温下放置8个月后撕去该压敏胶时，观察是否有压敏胶残留在基材表面。
测试结果见表1.
表1，实施例1-3制备的压敏胶性能测试结果
实施例 剥离强度(N/mm) 耐热后外观 是否有残胶
实施例1 0.94 正常 否
实施例2 0.91 正常 否
实施例3 0.96 正常 是
对照项 0.78 变黄 是
通过上表数据可看出，本发明获得的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶与普通的UV固化丙烯酸酯压敏胶相比具有很高的剥离强度及很好的耐热性，胶的残留少，聚氨酯改性丙烯酸酯效果显著。
显然，所描述的实施例仅是本发明的个别实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：配方由包括以下重量份的原料配比而成：
甲苯二异氰酸酯70-100份，聚醚二元醇50-60份，甲基丙烯酸羟丙酯90-150份，活性稀释剂20-30份，有机锡催化剂5-8份，二苯基氧化膦10-15份，偶联剂2-5份，阻聚剂3-6份，光引发剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：配方由包括以下重量份的原料配比而成：
甲苯二异氰酸酯85份，聚醚二元醇56份，甲基丙烯酸羟丙酯110份，活性稀释剂27份，有机锡催化剂6份，二苯基氧化膦12份，偶联剂4份，阻聚剂5份，光引发剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：所述光引发剂是吸收395nm的紫外光引发剂，包括2-羟基-2甲基-苯基丙酮或1-羟基环己基苯甲酮。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：所述活性稀释剂为甲苯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸异丁酯、乙醇、正丁醇、环己酮、二甲苯、丙酮、甲基异丁基甲酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：所述的有机锡催化剂为二丁基锡、辛酸亚锡或单丁基氧化锡中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：所述阻聚剂为对甲氧基苯酚。
8.根据权利要求1所述的一种聚氨酯改性丙烯酸酯UV固化压敏胶，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
(1)反应釜中加入聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、阻聚剂、有机锡催化剂，通入氮气，在70-80℃搅拌反应2-4h，得到聚氨酯预聚体；
(2)反应釜中加入甲基丙烯酸羟丙酯、二苯基氧化膦和偶联剂，加热到80-90℃，反应3-5h，得到改性丙烯酸酯；
(3)将所述聚合物混合液与改性丙烯酸酯在50-75℃混合，反应2-3h，得到粘合剂；
(4)UV固化聚氨酯丙烯酸酯粘合剂的合成，取粘合剂50-70质量份，并加入活性稀释剂20-30份、光引发剂3-5份，常温搅拌均匀，进行紫外光照射10-20min，即得成品胶。
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