CN111454688A - 一种阻燃型压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种阻燃型压敏胶及其制备方法，涉及压敏胶制备领域，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15‑28份，端羟基聚二甲基硅氧烷20‑35份，乳化剂1‑4份，去离子水80‑100份，阻燃剂15‑25份，三乙胺0.01‑0.1份，过氧化苯甲酰1‑3份，甲苯15‑32份。采用本发明中的配方制备的压敏胶具有优异的阻燃性、高稳定性及优异的粘结力，同时配方中的阻燃剂及乳化剂的使用不会降低制备的压敏胶的粘结力及稳定性。本发明为乳液型压敏胶大大降低了VOC排放，有利于保护环境，气味小，不会对使用者的身体造成伤害。采用本发明中的制备方法制备的压敏胶具有稳定性好的乳液，同时阻燃剂成分不会从乳液中析出，也不会造成乳液的破乳现象。

Description

一种阻燃型压敏胶及其制备方法

技术领域：

本发明涉及压敏胶领域，具体涉及一种阻燃型压敏胶及其制备方法。

背景技术：

压敏胶是指在轻度压力作用下即可与被粘物牢固粘结的一类胶黏剂，压敏胶通常是制做加工成压敏胶粘剂和各种胶带来使用，压敏胶粘剂一般为乳液型，压敏胶带为固体型，如常用压敏胶带，标签，胶纸，透明胶等，在生产和生活中大量使用，其次压敏胶是制作卫生用品和其他用品如卫生巾，创可贴，医用胶布，输液贴等的主要构成材料，还有应用在特殊生产领域，特殊场所上，如电子电路板上使用的导电胶，绝缘胶，防火用的阻燃胶等。

压敏胶粘剂按应用范围不同分为三大类：橡胶型，丙烯酸类，有机硅类。压敏胶的核心组成是基材和压敏胶粘剂，基材有承载压敏胶粘剂的材料，要求具有较好的抗破坏性，不易变形等，各种塑料薄膜、纸张、织物均可作为压敏胶粘制品的基材，最早的膏药加工用的膏药纸是最原始类型的基材，后来出现了医用胶布和绝缘胶带是使用布类作为基材，现在的粘胶纸，双面胶，标签胶，包装胶是使用布料和塑料类作为基材，从基材的选择上可以看出压敏胶的品种不断扩大。

现有的乳液型的压敏胶通常采用乳液聚合的方法制备，添加的乳化剂很难去除干净，残留的乳化剂会对制备的压敏胶带来一些不良影响，包括：(1)比较差的乳液稳定性：在物理吸附的作用下，乳化剂包裹在颗粒的表面，在高剪切力作用或者存放在高低温环境时，乳液层容易破乳，从而导致相分离，乳化物析出；(2)当成膜时，乳化剂分子残留在水溶剂中，影响成膜速度，甚至导致成品压敏胶的初始粘力或者持粘力下降；(3)残留在压敏胶内的乳化剂也可能造成成品胶膜的增塑效应，从而影响制成的压敏胶的透明性及其他力学性能。

此外，压敏胶中添加的阻燃剂常为粉末，粉末状的阻燃剂添加到压敏胶中容易导致压敏胶的稳定性降低，在涂覆前会出现轻微分层，从而影响其性能，尤其对于水乳体系的压敏胶而言，添加阻燃剂后可能会形成破乳沉淀，导致制备的压敏胶的稳定性降低。在压敏胶中添加阻燃剂也会一定程度上降低压敏胶的粘结性。因此，现有技术中存在的诸多问题导致了阻燃型的压敏胶的应用受到了极大的限制。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供阻燃型压敏胶及其制备方法。

本发明采用的技术方案为：一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15-28份，端羟基聚二甲基硅氧烷20-35份，乳化剂1-4份，去离子水80-100份，阻燃剂15-25份，三乙胺0.01-0.1份，过氧化苯甲酰1-3份，甲苯15-32份。

所述压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂20-25份，端羟基聚二甲基硅氧烷25-30份，乳化剂2-3份，去离子水90-100份，阻燃剂18-20份，三乙胺0.05-0.1份，过氧化苯甲酰2-3份，甲苯20-25份。

所述阻燃剂包括磷酸三丁酯3-10份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺10-15份，三氧化二锑3-4份，氢氧化钙8-9份，三聚氰胺7-9份，硅油15-30份。

本发明还提供了一种上述阻燃型压敏胶的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤一：将配方量的阻燃剂及甲苯加入反应釜中，开动搅拌将混合液体搅拌均匀，持续搅拌1-2h，并将混合液加热至60-80℃；

步骤二：向反应釜中加入配方量的甲基MQ硅树脂与端羟基聚二甲基硅氧烷，待溶解完全后加入配方量的三乙胺及过氧化苯甲酰，搅拌2-3h并将温度以0.5℃/min的升温速度升温至80-110℃，减压蒸馏出甲苯；

步骤三：向反应釜中加入配方量的乳化剂，高速搅拌1-2h直至搅拌均匀，在搅拌过程中分五批加入去离子水；

步骤四：冷却至室温，制得阻燃型压敏胶。

本发明的有益效果为：(1)采用本发明中的配方制备的压敏胶具有优异的阻燃性、高稳定性及优异的粘结力，同时配方中的阻燃剂及乳化剂的使用不会降低制备的压敏胶的粘结力及稳定性。(2)本发明为乳液型压敏胶大大降低了VOC排放，有利于保护环境，气味小，不会对使用者的身体造成伤害。(3)采用本发明中的制备方法制备的压敏胶具有稳定性好的乳液，同时阻燃剂成分不会从乳液中析出，也不会造成乳液的破乳现象。

具体实施方式：

结合具体实施例对本发明进行进一步说明：

实施例一：

一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15份，端羟基聚二甲基硅氧烷20份，乳化剂1份，去离子水80份，阻燃剂15份，三乙胺0.01份，过氧化苯甲酰1份，甲苯15份。乳化剂为：烷基酚聚氧乙烯醚。

所述阻燃剂包括磷酸三丁酯3份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺10份，三氧化二锑3份，氢氧化钙8份，三聚氰胺7份，硅油15份。

实施例二：

一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂28份，端羟基聚二甲基硅氧烷35份，烷基酚聚氧乙烯醚4份，去离子水100份，阻燃剂25份，三乙胺0.1份，过氧化苯甲酰3份，甲苯32份。

所述阻燃剂包括磷酸三丁酯10份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺15份，三氧化二锑4份，氢氧化钙9份，三聚氰胺9份，硅油30份。

实施例三：

一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂20份，端羟基聚二甲基硅氧烷28份，烷基酚聚氧乙烯醚2份，去离子水90份，阻燃剂20份，三乙胺0.05份，过氧化苯甲酰2份，甲苯30份。

所述阻燃剂包括磷酸三丁酯6份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺12份，三氧化二锑3.5份，氢氧化钙8.5份，三聚氰胺8份，硅油22份。

相对于实施例二及实施例三，采用实施例一中的配方所获得的阻燃型压敏胶具有更佳的阻燃型、粘结力及稳定性。

实施例一至实施例三中的压敏胶采用以下制备方法进行制备：

一种阻燃型压敏胶的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤一：将配方量的阻燃剂及甲苯加入反应釜中，开动搅拌将混合液体搅拌均匀，持续搅拌1-2h，并将混合液加热至60-80℃；

步骤二：向反应釜中加入配方量的甲基MQ硅树脂与端羟基聚二甲基硅氧烷，待溶解完全后加入配方量的三乙胺及过氧化苯甲酰，搅拌2-3h并将温度以0.5℃/min的升温速度升温至80-110℃，减压蒸馏出甲苯；

步骤三：向反应釜中加入配方量的乳化剂，高速搅拌1-2h直至搅拌均匀，在搅拌过程中分五批加入去离子水；

步骤四：冷却至室温，制得阻燃型压敏胶。

对比例一：

一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15份，端羟基聚二甲基硅氧烷20份，十二烷基磺酸钠1份，去离子水80份，三乙胺0.01份，过氧化苯甲酰1份，甲苯15份。

对比例二：

一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15份，端羟基聚二甲基硅氧烷20份，烷基酚聚氧乙烯醚1份，去离子水80份，阻燃剂15份，二月桂酸二丁基锡0.01份，过氧化苯甲酰1份，甲苯15份。

所述阻燃剂包括磷酸三丁酯3份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺10份，三氧化二锑3份，氢氧化钙8份，三聚氰胺7份，硅油15份。

对比例三：

一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15份，端羟基聚二甲基硅氧烷20份，乳化剂1份，去离子水80份，阻燃剂15份，三乙胺0.01份，过氧化苯甲酰1份，甲苯15份。乳化剂为：烷基酚聚氧乙烯醚。

所述阻燃剂包括磷酸三丁酯3份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺10份，三氧化二锑3份，氢氧化钙8份，三聚氰胺7份。

对比例四：

一种阻燃型压敏胶，该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15份，端羟基聚二甲基硅氧烷20份，乳化剂1份，去离子水80份，阻燃剂15份，三乙胺0.01份，过氧化苯甲酰1份，甲苯15份。乳化剂为：烷基酚聚氧乙烯醚。

所述阻燃剂包括磷酸三丁酯3份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺10份，三氧化二锑3份，三聚氰胺7份，硅油15份。

对比例一至对比例四中的压敏胶的制备方法参照实施例一至实施例三中的制备方法进行制备。

压敏胶性能测试：

一、产品外观：

观察实施例一至实施三、对比例一至对比例四中的压敏胶的外观，并将其外观情况记录在下表一中。

二、稳定性测试：

(1)冻融稳定性：

测试方法：

将盛装有各实施例和对比例中压敏胶样品的容器放置在-30℃左右的环境18h，取出后立即在30℃环境中放置18h，重复上述操作四次，观察各容器中的乳液型压敏胶是否有增厚、破乳或絮凝等现象，记录试验现象，将试验结果记录在表一中。

(2)稀释稳定性：

测定方法：

取1.0ml上述实施例和对比例中的压敏胶样品加入试管中，用去离子水稀释至10.0mL，密封保存72h，观察各容器中乳液型压敏胶的分层情况。记录试验现象，将试验结果记录在表一中。

表一：压敏胶外观及稳定性能测试结果。

实施例一与对比例一、对比例二、对比例三及对比例四相比，压敏胶的透明度及稳定性均较优异，从表一中可以发现本发明配方中的催化剂三乙胺、乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚、阻燃剂中的硅油及氢氧化钾对本配方压敏胶的稳定性和外观有着至关重要的作用。本申请人推测是配方中的硅油、烷基酚聚氧乙烯醚与配方中的其他成分在制备压敏胶过程中形成相互交联的网状结构，将阻燃剂中的组份包裹在网状结构之间，避免阻燃剂从乳液中析出或者造成乳液破乳，使整个乳液的结构变得有序，乳液中游离分子量减少而使乳液稳定性提高。此外，本申请人还推测本体系中的乳化剂分子与压敏胶体系中的网状结构之间通过化学键连接，避免乳化剂分子游离在水溶剂中或者吸附在压敏胶颗粒表面从而在高剪切力作用下或者高低温条件下析出而导致乳液稳定性降低。

三、粘结力测试

将实施例一至实施例三、对比例一至对比例四中的压敏胶涂布在基材上，制成压敏胶带，然后裁成2.5cm宽的长条状胶带。

(1)初粘性测试

按照GB4852-2002中的初粘性测试方法测试，记录测试结果并将记录测试数据记录在下表二中。

(2)120℃下的持粘性能测试：

测试方法：

按照GB/T4851-1998中记载的持粘性能测试方法在120℃的温度下进行测试，记录压敏胶胶带完全脱落时间，并将记录测试数据记录在下表二中。

(3)剥离强度测试：

按照GB/T2792-1998标准中记载的剥离强度测试方法进行测试，记录测试数值，并将记录测试数据记录在下表二中。

表二：压敏胶粘结力测试结果。

从上表数据可以看出，本发明中实施例一至实施例三中的压敏胶具有明显优于对比例一至对比例四中的压敏胶的粘性性能，由此，本申请人推断：阻燃剂的加入不仅未降低该压敏胶的粘性性能，还在一定程度上提高了该有机硅压敏胶的粘性性能。

四、阻燃性能测试：

测试方法：

按照GB/T5454-1997标准中记载的测试方法，用氧指数测定仪测定试样平稳燃烧所需的氧/氮混合体系中最低氧浓度，并将测试结果记录在下表三中。

表三：压敏胶阻燃性能测试结果。

从上表可以看出，本发明实施例一至实施例四中制备的压敏胶具备较好的阻燃性，属于很难燃烧的材料。

综上所述，采用本发明中的配方制备的压敏胶具有优异的阻燃性、高稳定性及优异的粘结力，同时配方中的阻燃剂及乳化剂的使用不会降低制备的压敏胶的粘结力及稳定性。本发明为乳液型压敏胶大大降低了VOC排放，有利于保护环境，气味小，不会对使用者的身体造成伤害。采用本发明中的制备方法制备的压敏胶具有稳定性好的乳液，同时阻燃剂成分不会从乳液中析出，也不会造成乳液的破乳现象。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种阻燃型压敏胶，其特征在于：该压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂15-28份，端羟基聚二甲基硅氧烷20-35份，乳化剂1-4份，去离子水80-100份，阻燃剂15-25份，三乙胺0.01-0.1份，过氧化苯甲酰1-3份，甲苯15-32份。

2.根据权利要求1所述的阻燃型压敏胶及其制备方法，其特征在于：所述压敏胶包括以下重量份数的原料组成：甲基MQ硅树脂20-25份，端羟基聚二甲基硅氧烷25-30份，乳化剂2-3份，去离子水90-100份，阻燃剂18-20份，三乙胺0.05-0.1份，过氧化苯甲酰2-3份，甲苯20-25份。

3.根据权利要求1所述的阻燃型压敏胶及其制备方法，其特征在于：所述阻燃剂包括磷酸三丁酯3-10份，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺10-15份，三氧化二锑3-4份，氢氧化钙8-9份，三聚氰胺7-9份，硅油15-30份。

4.一种阻燃型压敏胶的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

步骤一：将配方量的阻燃剂及甲苯加入反应釜中，开动搅拌将混合液体搅拌均匀，持续搅拌1-2h，并将混合液加热至60-80℃；

步骤二：向反应釜中加入配方量的甲基MQ硅树脂与端羟基聚二甲基硅氧烷，待溶解完全后加入配方量的三乙胺及过氧化苯甲酰，搅拌2-3h并将温度以0.5℃/min的升温速度升温至80-110℃，减压蒸馏出甲苯；

步骤三：向反应釜中加入配方量的乳化剂，高速搅拌1-2h直至搅拌均匀，在搅拌过程中分五批加入去离子水；

步骤四：冷却至室温，制得阻燃型压敏胶。