CN110776856A - 一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法，包括丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物包括60至87wt%的高生物基含量丙烯酸酯单体、10至30wt%高生物基含量的非极性单体、3至10wt%的极性可交联单体，所述高生物基含量丙烯酸酯单体、高生物基含量的非极性单体和极性可交联单体的和为100wt%。本发明所制备的一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法，其生物基原料来源于植物油、冰片及树脂等自然资源，属于生物来源材料，蕴藏量丰富且可再生，其产业化不会对环境增加负荷，环保，属于一款环境友好型胶黏剂，其性能能够达到通用丙烯酸酯的标准。

Description

一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明属于粘合材料技术领域，具体涉及一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法。
背景技术
以石油资源为原料的传统高分子材料产业为人类生产、生活带来了极大便利，但由此带来的塑料污染和资源过度消耗等问题越来越成为阻碍其发展的瓶颈。发现和使用丰富的天然化合物作为聚合单体有助于摆脱当前对石油资源的过度依赖，已经成为高分子材料合成领域的研究热点。传统的丙烯酸酯压敏胶黏剂的制备来源于依托石油化工产业的丙烯酸酯类单体，这必然会加速石油资源的加速消耗，石油资源属于不可再生或者难再生的资源，过度开采必将导致地球资源的枯竭。近年来研究目光也已经转向基于生物可再生来源的丙烯酸酯单体原料并逐渐产业化。生物基丙烯酸酯单体的生产一般基于植物中所提取的醇类与基于石化工业的丙烯酸的催化酯化反应，其中生物基醇类的来源一般是植物油、冰片等天然产物。这类原料来源丰富，并且可再生性强，符合可持续发展战略。
因此，有必要研发一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于发明一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法，解决上述技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可再生的压敏胶黏剂：包括丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物包括60至87wt％的高生物基含量丙烯酸酯单体、10至30wt％高生物基含量的非极性单体、3至10wt％的极性可交联单体，所述高生物基含量丙烯酸酯单体、高生物基含量的非极性单体和极性可交联单体的和为100wt％。
作为本发明的一个优选的实施例，所述丙烯酸酯共聚物具有350000至600000克/摩尔的重均分子量。
作为本发明的一个优选的实施例，所述丙烯酸酯共聚物的玻璃化转变温度低于或等于-35℃。
作为本发明的一个优选的实施例，所述高生物基含量丙烯酸酯单体为2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯或者甲基丙烯酸十二烷基酯中的任意一种。
作为本发明的一个优选的实施例，所述高生物基含量的非极性单体为丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯或者丙烯酸异冰片酯与新癸酸乙烯酯的混合物中的任意一种。
作为本发明的一个优选的实施例，所述极性可交联单体为丙烯酸或者β-丙烯酰氧基丙酸中的任意一种。
本发明还提供一种可再生的压敏胶黏剂的制备方法，在装有回流装置、通氮气、温度计及搅拌装置的反应釜中加入高生物基含量丙烯酸酯单体，加入溶剂使其溶解，再加入高生物基含量的非极性单体和极性可交联单体，升温至65℃，通入氮气30分钟后加入占单体总量0.15至0.4wt％的引发剂，维持65℃及氮气环境反应12小时，冷却至室温，获得丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物的固含量为45至50wt％。
作为本发明的一个优选的实施例，所述氮气的流量为0.5L/min。
作为本发明的一个优选的实施例，所述溶剂包括乙酸乙酯、甲苯、丁酮、乙酸丁酯、正己烷中的任意一种或多种的组合。
作为本发明的一个优选的实施例，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。
本发明公开了一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法，其优点为：
1、胶黏剂具有合适的Tg，适用于各种不同基材的粘结；
2、粘度适中，有利于加工生产；
3、本发明产品属于溶剂型胶黏剂，可调整为不同浓度涂布成不同厚度的压敏胶制品，适用范围广泛；
4、本发明产品属于高生物基含量胶黏剂，属于环境友好型产品，环保效益好。
具体实施方式
本发明提供了一种可再生的压敏胶黏剂，其主要成分为丙烯酸酯共聚物，包含60至87wt％的高生物基含量丙烯酸酯单体、10至30wt％高生物基含量的非极性单体、3至10wt％的极性可交联单体；其中丙烯酸酯共聚物具有350000至600000克/摩尔的重均分子量，玻璃化转变温度不高于-35℃。
高生物基含量丙烯酸酯单体为2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯或者甲基丙烯酸十二烷基酯的一种；极性可交联单体为丙烯酸、或者β-丙烯酰氧基丙酸的一种；高生物基含量非极性单体为丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯或者丙烯酸异冰片酯与新癸酸乙烯酯的混合物。
上述组合物的制备方法为：在装有回流装置、通氮气、温度计及搅拌装置的反应釜中加入丙烯酸酯单体及溶剂，升温至65℃，通氮气30分钟后加入占单体总量0.15至0.4wt％的引发剂，反应12小时，冷却至室温，胶水固含为45至50wt％。所用溶剂包括乙酸乙酯，甲苯，丁酮，乙酸丁酯，正己烷中的一种及它们的组合；所用引发剂为偶氮二异丁腈或者过氧化二苯甲酰或者偶氮二异丁酸二甲酯的一种。
本发明中所使用的单体、引发剂、溶剂的简称表示如表1所示：
缩写 名称
2-EHA 2-乙基己基丙烯酸酯
IOA 丙烯酸异辛酯
LMA 甲基丙烯酸十二烷基酯
AA 丙烯酸
β-CEA β-丙烯酰氧基丙酸
THFA 丙烯酸四氢呋喃酯
Veova10 新癸酸乙烯酯
IBOA 丙烯酸异冰片酯
BPO 过氧化二苯甲酰
V 601 偶氮二异丁酸二甲酯
Tol 甲苯
EtAc 乙酸乙酯
BAc 醋酸丁酯
Hex 正己烷
MEK 丁酮
表1原料及试剂
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的范围并不限于这些实施例。
实施例
丙烯酸酯共聚物的制备：
聚合物的原料配方如表2所示，下面以实例C-1为例说明合成过程：
C-1：在装有机械搅拌、N2通口、温度计和冷凝水的2L反应釜中，加入70份2-EHA、10份β-CEA、5份Veova10、15份IBOA以及62份EtAc，搅拌充分，升温至65℃，N2流量为0.5L/min，并且通30分钟的N2后加入0.15份AIBN，维持65℃及N2环境反应12小时后冷却至室温，加入60份Hex稀释。所得聚合物的重均分子量为456494g/mol，玻璃化转变温度为-49.37℃。
表2聚合反应配方实例
Figure BDA0002262466870000051
综上所述，本发明所制备的一种可再生的压敏胶黏剂及其制备方法，其生物基原料来源于植物油、冰片及树脂等自然资源，属于生物来源材料，蕴藏量丰富且可再生，其产业化不会对环境增加负荷，环保，属于一款环境友好型胶黏剂，其性能能够达到通用丙烯酸酯的标准。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种可再生的压敏胶黏剂，其特征在于：包括丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物包括60至87wt%的高生物基含量丙烯酸酯单体、10至30wt%高生物基含量的非极性单体、3至10wt%的极性可交联单体，所述高生物基含量丙烯酸酯单体、高生物基含量的非极性单体和极性可交联单体的和为100wt%。
2.根据权利要求1所述的一种可再生的压敏胶黏剂，其特征在于：所述丙烯酸酯共聚物具有350000至600000克/摩尔的重均分子量。
3.根据权利要求1所述的一种可再生的压敏胶黏剂，其特征在于：所述丙烯酸酯共聚物的玻璃化转变温度低于或等于-35℃。
4.根据权利要求1所述的一种可再生的压敏胶黏剂，其特征在于：所述高生物基含量丙烯酸酯单体为2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯或者甲基丙烯酸十二烷基酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种可再生的压敏胶黏剂，其特征在于：所述高生物基含量的非极性单体为丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯或者丙烯酸异冰片酯与新癸酸乙烯酯的混合物中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种可再生的压敏胶黏剂，其特征在于：所述极性可交联单体为丙烯酸或者β-丙烯酰氧基丙酸中的任意一种。
7.一种可再生的压敏胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括：在装有回流装置、通氮气、温度计及搅拌装置的反应釜中加入高生物基含量丙烯酸酯单体，加入溶剂使其溶解，再加入高生物基含量的非极性单体和极性可交联单体，升温至65℃，通入氮气30分钟后加入占单体总量0.15至0.4wt%的引发剂，维持65℃及氮气环境反应12小时，冷却至室温，获得丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物的固含量为45至50wt%。
8.根据权利要求7所述的一种可再生的压敏胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述氮气的流量为0.5L/min。
9.根据权利要求7所述的一种可再生的压敏胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括乙酸乙酯、甲苯、丁酮、乙酸丁酯、正己烷中的任意一种或多种的组合。
10.根据权利要求7所述的一种可再生的压敏胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。
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