CN112552827A - 一种uv固化的聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子压敏胶领域，提供一种UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。所述UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶由质量份数为20‑50份的机硅聚丙烯酸酯预聚体、0.25‑1份的光引发剂和多官能度活性稀释剂为原材料制备而成，所述多官能度活性稀释剂包括质量份数为10‑25份的单官能度活性稀释剂、15‑30份的双官能度活性稀释剂和30‑45份的三官能度活性稀释剂。本发明的压敏胶流动性好，浸润性强，剥离强度高，并且固化速度只需要3‑5秒，可以有效满足烟草包装的高质量和高生产效率方面的要求。同时，本发明的压敏胶具有非常优异的耐老化性能且十八项醛酮和五苯测试结果都达到烟草级别的环保需求。
Description
技术领域
本发明属于高分子压敏胶领域，具体涉及一种UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。
背景技术
随着人们环保意识的逐渐提高以及科学技术的不断发展，环保、高性能的压敏胶开始引起人们的关注和研究。丙烯酸酯类压敏胶因为低毒、透明性好、粘接面广、配方简单等优点，其用量占压敏胶粘剂中的65%以上，目前已经成为压敏胶中产量最大的胶种。目前市场上常见的压敏胶形态主要有溶剂型压敏胶、乳液型压敏胶、热熔型压敏胶，这几种形态的压敏胶在制备以及使用过程中都存在一定的缺点。
紫外光固化压敏胶是一种新型节能环保压敏胶，在使用前实际上是一种没有完全反应的聚丙烯酸酯液态半成品。在紫外光照射下，该液态体系经过接枝、交联固化而产生所需要的压敏粘接性。紫外光固化压敏胶主要是特点是固化速度快、不含溶剂、无污染、环保安全，室温固化、能耗低以及耐水性及耐热性好。不仅克服了溶剂型压敏胶污染严重，水性压敏胶的耐水性差和耗能大，而且也克服了热熔型压敏胶的易老化和不耐高温的特点。
目前市面上的烟草用压敏胶大都是水性丙烯酸酯压敏胶水，但是由于水性丙烯酸酯类压敏胶制品耐水性及耐老化性能差，并且本身的耐寒性差以及对基材的浸润性能也不是很好。除此之外，由于水较之有机溶剂的挥发速度慢，在制品加工时不可以高速生产，使得生产效率比较低。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，能够有效解决目前烟草用压敏胶浸润性差，剥离强度低，耐老化性能差以及固化速率低等问题，可以满足烟草生产中的高质量，高效率需求。
本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。
一种UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶，所述UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶由质量份数为20-50份的机硅聚丙烯酸酯预聚体、0.25-1份的光引发剂和多官能度活性稀释剂为原材料制备而成，所述多官能度活性稀释剂包括质量份数为10-25份的单官能度活性稀释剂、15-30份的双官能度活性稀释剂和30-45份的三官能度活性稀释剂。
随着官能度的上升，样品的硬度也直线上升、并且固化速率也提升，添加三种官能度的活性稀释剂可以使制品硬度和固化速率达到最佳的平衡。
在上述技术方案中，所述单官能度活性稀释剂为丙烯酸异辛酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
在上述技术方案中，所述双官能度活性稀释剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯。
在上述技术方案中，所述三官能度活性稀释剂为季戊四醇三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
在上述技术方案中，所述有机硅聚丙烯酸酯预聚体以聚甲基二乙氧基硅烷为主要单体，以氢化硅油、丙烯酸羟乙酯作为辅助单体，过氧化二苯甲酰作为引发剂制备而成。
在上述技术方案中，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（1173）、1-羟基环己基苯基甲酮（184）、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷（TPO）中的一种或两种的混合。
本发明还提供一种UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）有机硅聚丙烯酸酯预聚体的制备：首先，将质量份数为20-50份的聚甲基二乙氧基硅烷和3-8份的过氧化二苯甲酰各分成等质量的两份，将其中一份单体和引发剂加入通有氮气氛围的三口烧瓶中，开启搅拌并缓慢升温至50℃，持续搅拌1 h后，将另一半单体和引发剂加入三口烧瓶中，并且加入5-10份的氢化硅油、10-20份丙烯酸羟乙酯，然后将温度缓慢升至70℃，再继续冷凝回流2 h，即得有机硅聚丙烯酸酯预聚体；
（2）按压敏胶配方称取相应的有机硅聚丙烯酸酯预聚体，加入多官能度活性稀释剂和光引发剂，在室温条件下，搅拌溶解均匀，得到可UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶。
与现有技术相比，本发明的压敏胶流动性好，浸润性强，剥离强度高，并且固化速度只需要3-5秒，可以有效满足烟草包装的高质量和高生产效率方面的要求。同时，本发明的压敏胶具有非常优异的耐老化性能且十八项醛酮和五苯测试结果都达到烟草级别的环保需求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方法，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。
下面结合表1所示的实施例1-6对本发明专利作进一步说明。
如表1所示，本发明的主要原材料配比为：
表1 实验原料的正交配方
按表1所示配比进行UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶的制备，制备步骤如下：
（1）有机硅聚丙烯酸酯预聚体的制备：首先，将质量份数为20-50份的聚甲基二乙氧基硅烷和3-8份的过氧化二苯甲酰各分成等质量的两份，将其中一份单体和引发剂加入通有氮气氛围的三口烧瓶中，开启搅拌并缓慢升温至50℃，持续搅拌1 h后，将另一半单体和引发剂加入三口烧瓶中，并且加入5-10份的氢化硅油、10-20份丙烯酸羟乙酯，然后将温度缓慢升至70℃，再继续冷凝回流2 h，即得有机硅聚丙烯酸酯预聚体；
（2）按压敏胶配方称取相应的有机硅聚丙烯酸酯预聚体，加入多官能度活性稀释剂和光引发剂，在室温条件下，搅拌溶解均匀，得到可UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶。
对所得实施例1-6的样品进行各种性能测试、力学性能测试、十八项醛酮和五苯测试、气味测试等，测试结果如表2至表5所示。
表2 实施例1-6的综合性能测试数据
表3 实施例1-6在7*24小时、105℃老化条件下的力学性能测试数据
表4-1实施例1的十八项醛酮和五苯测试数据
表4-2实施例2的十八项醛酮和五苯测试数据
表4-3实施例3的十八项醛酮和五苯测试数据
表4-4实施例4的十八项醛酮和五苯测试数据
表4-5实施例5的十八项醛酮和五苯测试数据
表4-6实施例6的十八项醛酮和五苯测试数据
表5实施例1-6的气味测试数据
根据实施例1-6的实验结果发现：（1）实施例1-6中的固化时间区间在3-5秒，能够有效满足烟草制品的快速固化，快速生产的需求，其次贴合时间只需2-4秒，能够满足高速贴合的生产线需求；此外，实施例2和3 ，压敏胶具有最佳的流动性。（2）在实施例1-6中制品都具有非常高的剥离强度，并且在105℃，老化7天条件下，压敏胶非常好的保持了其剥离强度和剪切强度，满足了长时间使用的需求。（3）本发明的压敏胶的气味性能够达到低味、环保的特征，满足环保需求。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方法，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶由质量份数为20-50份的机硅聚丙烯酸酯预聚体、0.25-1份的光引发剂和多官能度活性稀释剂为原材料制备而成，所述多官能度活性稀释剂包括质量份数为10-25份的单官能度活性稀释剂、15-30份的双官能度活性稀释剂、和30-45份的三官能度活性稀释剂。
2.根据权利要求1所述的UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述单官能度活性稀释剂为丙烯酸异辛酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
3.根据权利要求1所述的UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述双官能度活性稀释剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述三官能度活性稀释剂为季戊四醇三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述有机硅聚丙烯酸酯预聚体以聚甲基二乙氧基硅烷为主要单体，以氢化硅油、丙烯酸羟乙酯作为辅助单体，过氧化二苯甲酰作为引发剂制备而成。
6.根据权利要求1所述的UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷中的一种或两种的混合。
7.一种UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：
（1）有机硅聚丙烯酸酯预聚体的制备：首先，将质量份数为20-50份的聚甲基二乙氧基硅烷和3-8份的过氧化二苯甲酰各分成等质量的两份，将其中一份单体和引发剂加入通有氮气氛围的三口烧瓶中，开启搅拌并缓慢升温至50℃，持续搅拌1 h后，将另一半单体和引发剂加入三口烧瓶中，并且加入5-10份的氢化硅油、10-20份丙烯酸羟乙酯，然后将温度缓慢升至70℃，再继续冷凝回流2 h，即得有机硅聚丙烯酸酯预聚体；
（2）称取相应配比的有机硅聚丙烯酸酯预聚体，加入多官能度活性稀释剂和光引发剂，在室温条件下，搅拌溶解均匀，得到可UV固化的聚丙烯酸酯压敏胶。
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| CN115160979A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-11 | 深圳市康利邦科技有限公司 | 一种光固化型有机硅压敏胶及其制备方法 |
| CN115160979B (zh) * | 2022-08-18 | 2023-06-27 | 深圳市康利邦科技有限公司 | 一种光固化型有机硅压敏胶及其制备方法 |
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