CN110982484A - 一种水性有机硅压敏胶及制备方法 - Google Patents

一种水性有机硅压敏胶及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性有机硅压敏胶及制备方法，包括以下重量份的原料组成，甲基乙烯基MQ树脂20‑30份；羟基封端107硅橡胶15‑40份；甲苯10‑30份；催化剂0.005‑0.2份；乳化剂2‑7份；聚醚改性MQ树脂5‑15份；润湿剂0‑3份；增稠剂0‑3份；去离子水60‑200份，本发明制备的水性有机硅压敏胶，通过引入聚醚改性MQ树脂，不仅能增强水性有机硅压敏胶的亲水性能，提高有机硅压敏胶对基材的附着力，而且对乳化工艺的控制起促进的作用，使本水性有机硅压敏胶达到粒径小，稳定性好的乳液，保留了原有油性有机硅压敏胶的大部分性能。

Description

一种水性有机硅压敏胶及制备方法
技术领域
本发明涉及有机硅压敏胶领域，具体为一种水性有机硅压敏胶及制备方法。
背景技术
压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂，主要用于制备压敏胶带，一般压敏胶的剥离力即胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力小于胶粘剂的内聚力小于胶粘剂的粘基力，这样的压敏胶粘剂在使用过程中才不会有脱胶等现象的发生。然目前使用的压敏胶在长时间使用后会随着暴晒频次和时间的加长，导致材料附着的压敏胶剥离开裂的问题。
与橡胶型及丙烯酸酯型压敏胶相比，有机硅压敏胶具有良好的耐高低温、耐湿热老化、耐溶剂、耐腐蚀和介电性能，对多种低表面能材料具有良好的粘接性能，在-100℃～260℃的宽泛温度范围内可以长期保持性能稳定，目前，常用的有机硅压敏胶一般是由有机硅氧烷作为主体材料，借助大量的苯、甲苯等有毒有机溶剂缩合制备而成。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水性有机硅压敏胶及制备方法，本发明将溶剂型的有机硅压敏胶做成水性乳液，使用水作为稀释剂，替代树脂中绝大多数有机挥发性溶剂，大大降低了VOC排放，保护了环境，不燃不爆，避免了火灾、爆炸风险。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水性有机硅压敏胶，甲基乙烯基MQ树脂20-30份；羟基封端107硅橡胶15-40份；甲苯10-30份；催化剂0.005-0.2份；乳化剂2-7份；聚醚改性MQ树脂5-15份；润湿剂0-3份；增稠剂0-3份；去离子水60-200份。
优选的，所述的甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为0.5％-2.5％，MQ比值为0.6-0.9。
优选的，所述的羟基封端的107硅橡胶的粘度为50-100万mPas。
优选的，所述的催化剂为氢氧化钾碱胶、四甲基氢氧化铵碱胶、三乙胺、二乙胺中的一种或几种的组合。
优选的，所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚或异构醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。
优选的，聚醚改性MQ树脂其结构通式为：[R1R2R3SiO1/2]a[SiO4/2]b，其中R1为C3H6O(C2H40)x(C3H60)yCH3，X为1-10的整数倍，Y为1-40的整数倍，R2为甲基，R3为OH，OH含量<1％。
优选的，润湿剂为非离子型表面活性剂，所述的增稠剂为ASE-60。
在本发明中，还提供了一种水性有机硅压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将甲基乙烯基MQ树脂，羟基封端107硅橡胶和甲苯按比例加入到反应容器中，升温至40℃-80℃，待溶解完全后加入催化剂，继续升温至115℃，回流反应4h，减压脱出甲苯，得无溶剂的有机硅压敏胶；
步骤(2)：将乳化剂，聚醚改性MQ树脂升温至80度，加入少量去离子水，高速搅拌均匀，加入上述无溶剂有机硅压敏胶，快速分散30分钟后缓慢滴加剩余去离子水，搅拌均匀后冷却至室温加入润湿剂和增稠剂得水性有机硅压敏胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明将溶剂型的有机硅压敏胶做成水性乳液，使用水作为稀释剂，替代有机挥发性溶剂，大大降低了VOC排放，保护了环境，不燃不爆，避免了火灾、爆炸风险。
2、制备的水性有机硅压敏胶乳液粘度小，用水稀释至所需固含量，可以直接使用。
3、使用本方法制备的水性有机硅压敏胶，通过引入聚醚改性MQ树脂，不仅能增强水性有机硅压敏胶的亲水性能，还能提高水性有机硅压敏胶对基材的附着力，而且对乳化工艺的控制起促进的作用，使本水性有机硅压敏胶达到粒径小，稳定性好的乳液，保留了原有油性有机硅压敏胶的大部分性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，一种水性有机硅压敏胶，包括以下重量份的原料组成，
甲基乙烯基MQ树脂20-30份；羟基封端107硅橡胶15-40份；甲苯10-30份；催化剂0.005-0.2份；乳化剂2-7份；聚醚改性MQ树脂5-15份；润湿剂0-3份；增稠剂0-3份；去离子水60-200份。
其中，甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为0.5％-2.5％，MQ比值为0.6-0.9；羟基封端的107硅橡胶的粘度为50-100万mPas。
实施例1、一种水性有机硅压敏胶的制备方法，将甲基乙烯基MQ树脂20g，其中，甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.5；羟基封端的107胶20g，甲苯30g加入反应容器中，升温至60℃，待溶解完全后加入催化剂氢氧化钾碱胶0.02g，继续升温至115度回流反应4h，减压脱出甲苯，得无溶剂的有机硅压敏胶；将聚醚改性MQ树脂8g，OP-10乳化剂3g，OP-7乳化剂2g加入到反应容器中，升温至80℃，搅拌10分钟，缓慢滴加去离子水15g，继续高速搅拌10分钟，加入上述有机硅压敏胶，高速搅拌30分钟混合均匀得半透明膏状固体，缓慢滴加去离子水120g，加水完毕后加入2gPE100，2gASE-60，低速搅拌15min得本发明乳白色水性有机硅压敏胶。
实施例2、一种水性有机硅压敏胶的制备方法，将甲基乙烯基MQ树脂20g，其中，甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.6；羟基封端的107胶20g，甲苯30g加入反应容器中，升温至60℃，待溶解完全后加入催化剂氢氧化钾碱胶0.02g，继续升温至115度回流反应4h，减压脱出甲苯，得无溶剂的有机硅压敏胶；将聚醚改性MQ树脂8g，OP-10乳化剂3g，OP-7乳化剂2g加入到反应容器中，升温至80℃，搅拌10分钟，缓慢滴加去离子水15g，继续高速搅拌10分钟，加入上述有机硅压敏胶，高速搅拌30分钟混合均匀得半透明膏状固体，缓慢滴加去离子水120g，加水完毕后加入2gPE100，2gASE-60，低速搅拌15min得本发明乳白色水性有机硅压敏胶。
实施例3、一种水性有机硅压敏胶的制备方法，将甲基乙烯基MQ树脂20g，其中，甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.8；羟基封端的107胶20g，甲苯30g加入反应容器中，升温至60℃，待溶解完全后加入催化剂氢氧化钾碱胶0.02g，继续升温至115度回流反应4h，减压脱出甲苯，得无溶剂的有机硅压敏胶；将聚醚改性MQ树脂8g，OP-10乳化剂3g，OP-7乳化剂2g加入到反应容器中，升温至80℃，搅拌10分钟，缓慢滴加去离子水15g，继续高速搅拌10分钟，加入上述有机硅压敏胶，高速搅拌30分钟混合均匀得半透明膏状固体，缓慢滴加去离子水120g，加水完毕后加入2gPE100，2gASE-60，低速搅拌15min得本发明乳白色水性有机硅压敏胶。
实施例4、一种水性有机硅压敏胶的制备方法，将甲基乙烯基MQ树脂20g，其中，甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.8；羟基封端的107胶20g，甲苯30g加入反应容器中，升温至60℃，待溶解完全后加入催化剂氢氧化钾碱胶0.01g、三乙胺0.01g，继续升温至115度回流反应4h，减压脱出甲苯，得无溶剂的有机硅压敏胶；将聚醚改性MQ树脂8g，OP-10乳化剂3g，OP-7乳化剂2g加入到反应容器中，升温至80℃，搅拌10分钟，缓慢滴加去离子水15g，继续高速搅拌10分钟，加入上述有机硅压敏胶，高速搅拌30分钟混合均匀得半透明膏状固体，缓慢滴加去离子水120g，加水完毕后加入2gPE100，2gASE-60，低速搅拌15min得本发明乳白色水性有机硅压敏胶。
对比实施例1
与实施例1制备方法相同，只是将甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.5改为甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为0.4％，这种方式制得的压敏胶粘剂粘性差，放置6天后明显失粘。
对比实施例2
与实施例2制备方法相同，将甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.6改为甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.4，这种方式制得的压敏胶粘剂粘性差，放置6天后明显失粘。
对比实施例3
与实施例3制备方法相同，将甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.8改为甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为0.6改为甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为1.5％，MQ比值为1.2，这种方式制得的压敏胶粘剂粘性差，放置6天后明显失粘。
本发明实施例1-实施例4制备的水性有机硅压敏胶通过引入聚醚改性MQ树脂，不仅能增强水性有机硅压敏胶的性能，使水性有机硅压敏胶对基材有很好的附着力，而且对乳化工艺的控制起促进的作用，使本水性有机硅压敏胶达到粒径小，稳定性好的乳液，保留了原有油性有机硅压敏胶的大部分性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种水性有机硅压敏胶，其特征在于，包括以下重量份的原料组成，
甲基乙烯基MQ树脂20-30份；羟基封端107硅橡胶15-40份；甲苯10-30份；催化剂0.005-0.2份；乳化剂2-7份；聚醚改性MQ树脂5-15份；润湿剂0-3份；增稠剂0-3份；去离子水60-200份。
2.根据权利要求1所述的一种水性有机硅压敏胶，其特征在于，所述的甲基乙烯基MQ树脂的乙烯基含量为0.5％-2.5％，MQ比值为0.6-0.9。
3.根据权利要求2所述的一种水性有机硅压敏胶，其特征在于，所述的羟基封端的107硅橡胶的粘度为50-100万mPas。
4.根据权利要求1所述的一种水性有机硅压敏胶，其特征在于，所述的催化剂为氢氧化钾碱胶、四甲基氢氧化铵碱胶、三乙胺、二乙胺中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种水性有机硅压敏胶，其特征在于，所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚或异构醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种水性有机硅压敏胶，其特征在于，所述的聚醚改性MQ树脂其结构通式为：[R1R2R3SiO1/2]a[SiO4/2]b，其中R1为C3H6O(C2H40)x(C3H60)yCH3，X为1-10的整数倍，Y为1-40的整数倍，R2为甲基，R3为OH，OH含量<1％。
7.根据权利要求1所述的一种水性有机硅压敏胶，其特征在于，所述的润湿剂为非离子型表面活性剂，所述的增稠剂为ASE-60。
8.一种水性有机硅压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：将甲基乙烯基MQ树脂，羟基封端107硅橡胶和甲苯按比例加入到反应容器中，升温至40℃-80℃，待溶解完全后加入催化剂，继续升温至115℃，回流反应4h，减压脱除溶剂，得无溶剂的有机硅压敏胶；
步骤(2)：将乳化剂，聚醚改性MQ树脂升温至80度，加入少量去离子水，高速搅拌均匀，加入上述有机硅压敏胶，快速分散30分钟后缓慢滴加剩余去离子水，搅拌均匀后冷却至室温加入润湿剂和增稠剂得水性有机硅压敏胶。
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