CN112574704B - 一种抗静电压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗静电压敏胶，由下列物质制成：改性聚氨酯预聚物、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、交联剂、引发剂、溶剂、润滑剂、添加剂。本发明导电压敏胶表现出了很强的力学强度、粘结强力、耐候、耐高温、抗老化能力，使用稳定性和寿命有效延长。

Description

一种抗静电压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明属于压敏胶技术领域，具体涉及一种抗静电压敏胶及其制备方法。

背景技术

随着经济和科学技术的逐步发展，工业、农业、交通、医疗、国防和人们日常生活对压敏胶粘剂(PSA)的需求量日益增大，提出的要求也越来越高。国家十一五计划也明确提出研究高性能、高品质压敏胶及制品。从目前压敏胶的实际应用情况综合来看，要制备强度高、耐热性好的压敏胶，单纯使用一种类型的树脂，难以获得良好的效果，必须进行改性。聚丙烯酸酯压敏胶粘剂以其优良的粘接性能和化学稳定性能，以及无毒、无害和成本低廉等优点，得到广泛应用。但聚丙烯酸酯压敏胶耐热性能一般，交联后的丙烯酸酯压敏胶最高使用温度仅在150℃短期使用，在较高的温度下，热氧老化性能差，容易失去压敏性，这使得丙烯酸酯压敏胶的应用受到很大的限制。有机硅压敏胶不仅具有普通压敏胶的特性，还具有较宽的使用温度(-70～250℃)范围和优良的化学惰性等优点，但有机硅压敏胶的剥离强度低，难以满足一些高剥离强度的粘接要求。因此，采用有机硅对聚丙烯酸酯压敏胶进行化学改性，兼具有机硅压敏胶的耐高温性能和聚丙烯酸酯压敏胶的高剥离性能等优点，不仅可以保证一定的剥离强度，而且可以提高聚丙烯酸酯压敏胶的耐高温性能和耐介质性能，具有实际应用价值。

压敏胶的应用领域广泛，如电子设备、过流保护、医用等领域中；现有智能设备的屏幕多需要用到防护保护膜，而此防护保护膜的制备及使用中需要用到压敏胶，为了提高智能设备的安全性，需要降低其使用时产生的静电积累，因此开发一种综合性能强的抗静电压敏胶具有重要的意义。

公开特许号为60-197780的日本专利曾报道将100份重量的丙烯酸酯压敏胶与1～30份的有机硅压敏胶在有机溶剂中共混，得到有机硅改性丙烯酸酯压敏胶粘剂，这种方法的共混改性，因为丙烯酸酯与有机硅之间没有键合，易产生相分离，产品的稳定性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗静电压敏胶及其制备方法，本抗电压敏胶的强度高，综合使用性能好。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种抗静电压敏胶，由如下对应重量份的物质制成：

20～25份改性聚氨酯预聚物、60～65份丙烯酸丁酯、15～20份甲基丙烯酸甲酯、0.1～0.15份交联剂、0.1～0.2份引发剂、30～35份溶剂、6～9份润滑剂、3～5份添加剂。

优选的，由如下对应重量份的物质制成：

23份改性聚氨酯预聚物、64份丙烯酸丁酯、18份甲基丙烯酸甲酯、0.12份交联剂、0.15份引发剂、33份溶剂、8份润滑剂、4份添加剂。

进一步的，所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

进一步的，所述的引发剂为安息香双甲醚。

进一步的，所述的溶剂是由无水乙醇和去离子水对应按照体积比1:3～4混合而成。

进一步的，所述的润滑剂为甘油。

进一步的，所述的添加剂是由氯化钠、硝酸镧对应按照重量比8～10:1～2混合而成。

进一步的，所述的改性聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：

1)将纳米二氧化钛浸入到钛酸酯偶联剂中，磁力搅拌处理30～35min，滤出后干燥备用；

2)将聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、有机铋、步骤1)处理后的纳米二氧化钛对应按照重量比12～15:6～9:0.1～0.15:0.5～0.8进行混合投入到反应釜内，然后加热保持反应釜内的温度为80～85℃，保温处理1～1.5h后，再向反应釜内加入甲基丙烯酸羟乙酯，调节反应釜内的温度至50～55℃，保温处理5～7h后滤出，最后用环己烷提纯后干燥即可。

进一步的，步骤2)中所述的甲基丙烯酸羟乙酯的加入量是聚己二酸乙二醇酯总质量的60～65％。

一种抗静电压敏胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将改性聚氨酯预聚物、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，然后加入交联剂、引发剂、溶剂、润滑剂、添加剂，再次混匀后得混合料；

(2)将步骤(1)所得的混合料均匀涂抹在PET薄膜上，再利用紫外光照射处理，待其固化后剥离即得成品抗静电压敏胶。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明优化改善了抗电压敏胶的配方，采用了特制的原料进行特配使用，有效的提升了抗电压敏胶的综合品质。其中制备了改性聚氨酯预聚物成分，在制备中使用了被钛酸酯偶联剂表面处理的纳米二氧化钛，将此成分填充交联入了预聚物中，当此预聚物最终反应形成聚氨酯丙烯酸酯后，改性的纳米二氧化钛随之有效的融入到大分子链中，一方面提高了组织的致密性、耐磨性等，另一方面又很好的改善了整体的耐候性及粘结性；添加的甘油润滑剂即能起到润滑的效果，又能进一步提升整体的粘结力，增强其在高湿度下的粘性；添加剂能够很好的优化整体的导电性及强度；最终在各成分的共同配合作用下，本发明抗电压敏胶表现出了很强的力学强度、粘结强力、耐候、耐高温、抗老化能力，使用稳定性和寿命有效延长，极具推广应用价值。

具体实施方式

实施例1

一种抗静电压敏胶，由如下对应重量份的物质制成：

20份改性聚氨酯预聚物、60份丙烯酸丁酯、15份甲基丙烯酸甲酯、0.1份交联剂、0.1份引发剂、30份溶剂、6份润滑剂、3份添加剂。

所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

所述的引发剂为安息香双甲醚。

所述的溶剂是由无水乙醇和去离子水对应按照体积比1:4混合而成。

所述的润滑剂为甘油。

所述的添加剂是由氯化钠、硝酸镧对应按照重量比8:1混合而成。

所述的改性聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：

1)将纳米二氧化钛浸入到钛酸酯偶联剂中，磁力搅拌处理30min，滤出后干燥备用；

2)将聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、有机铋、步骤1)处理后的纳米二氧化钛对应按照重量比12:6:0.1:0.5进行混合投入到反应釜内，然后加热保持反应釜内的温度为80℃，保温处理1h后，再向反应釜内加入甲基丙烯酸羟乙酯，调节反应釜内的温度至50℃，保温处理5h后滤出，最后用环己烷提纯后干燥即可。

步骤2)中所述的甲基丙烯酸羟乙酯的加入量是聚己二酸乙二醇酯总质量的60％。

一种抗静电压敏胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将改性聚氨酯预聚物、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，然后加入交联剂、引发剂、溶剂、润滑剂、添加剂，再次混匀后得混合料；

(2)将步骤(1)所得的混合料均匀涂抹在PET薄膜上，再利用紫外光照射处理，待其固化后剥离即得成品抗静电压敏胶。

实施例2

一种抗静电压敏胶，由如下对应重量份的物质制成：

23份改性聚氨酯预聚物、64份丙烯酸丁酯、18份甲基丙烯酸甲酯、0.12份交联剂、0.15份引发剂、33份溶剂、8份润滑剂、4份添加剂。

所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

所述的引发剂为安息香双甲醚。

所述的溶剂是由无水乙醇和去离子水对应按照体积比1:3.5混合而成。

所述的润滑剂为甘油。

所述的添加剂是由氯化钠、硝酸镧对应按照重量比9:1.5混合而成。

所述的改性聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：

1)将纳米二氧化钛浸入到钛酸酯偶联剂中，磁力搅拌处理32min，滤出后干燥备用；

2)将聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、有机铋、步骤1)处理后的纳米二氧化钛对应按照重量比14:8:0.12:0.7进行混合投入到反应釜内，然后加热保持反应釜内的温度为82℃，保温处理1.3h后，再向反应釜内加入甲基丙烯酸羟乙酯，调节反应釜内的温度至54℃，保温处理6h后滤出，最后用环己烷提纯后干燥即可。

步骤2)中所述的甲基丙烯酸羟乙酯的加入量是聚己二酸乙二醇酯总质量的62％。

一种抗静电压敏胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将改性聚氨酯预聚物、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，然后加入交联剂、引发剂、溶剂、润滑剂、添加剂，再次混匀后得混合料；

(2)将步骤(1)所得的混合料均匀涂抹在PET薄膜上，再利用紫外光照射处理，待其固化后剥离即得成品抗静电压敏胶。

实施例3

一种抗静电压敏胶，由如下对应重量份的物质制成：

25份改性聚氨酯预聚物、65份丙烯酸丁酯、20份甲基丙烯酸甲酯、0.15份交联剂、0.2份引发剂、35份溶剂、9份润滑剂、5份添加剂。

所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

所述的引发剂为安息香双甲醚。

所述的溶剂是由无水乙醇和去离子水对应按照体积比1:3～4混合而成。

所述的润滑剂为甘油。

所述的添加剂是由氯化钠、硝酸镧对应按照重量比8～10:1～2混合而成。

所述的改性聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：

1)将纳米二氧化钛浸入到钛酸酯偶联剂中，磁力搅拌处理35min，滤出后干燥备用；

2)将聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、有机铋、步骤1)处理后的纳米二氧化钛对应按照重量比15:9:0.15:0.8进行混合投入到反应釜内，然后加热保持反应釜内的温度为85℃，保温处理1.5h后，再向反应釜内加入甲基丙烯酸羟乙酯，调节反应釜内的温度至55℃，保温处理7h后滤出，最后用环己烷提纯后干燥即可。

步骤2)中所述的甲基丙烯酸羟乙酯的加入量是聚己二酸乙二醇酯总质量的65％。

一种抗静电压敏胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将改性聚氨酯预聚物、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，然后加入交联剂、引发剂、溶剂、润滑剂、添加剂，再次混匀后得混合料；

(2)将步骤(1)所得的混合料均匀涂抹在PET薄膜上，再利用紫外光照射处理，待其固化后剥离即得成品抗静电压敏胶。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例3相比，区别仅在于，在改性聚氨酯预聚物的制备中，省去了步骤1)及对应后续的处理，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例3相比，区别仅在于，省去了润滑剂及添加剂的使用，除此外的方法步骤均相同。

为了对比本发明效果，对上述实施例1～3、对比实施例1～2对应制得的压敏胶进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：

表1

注：上表1中所述的持粘力测试是选用温度型胶带保持力试验机(MIDELKJ-6012，东莞市科建检测仪器有限公司)，按照GB/T4851-1998进行测试，以胶带剪切破坏掉落的时间来计算持粘力；所述的150℃/2h是将压敏胶置于150℃温度下2h，观察压敏胶的状态；所述的180°剥离强度测试是选用电脑式拉力试验机(MIDELKJ-1065A，东莞市科建检测仪器有限公司)，按照GB/T2792-1998进行测试，对应的室温就是在室温条件下进行，对应的200℃，老化处理25h即是将压敏胶置于200℃温度下老化处理25h后再进行的测试。

由上表1可以看出，本发明制得的压敏胶的综合性能得到了明显的提升，其耐温性和粘结能力均得到显著的增强，极具市场竞争力。

Claims (4)

1.一种抗静电压敏胶，其特征在于，由如下对应重量份的物质制成：

20～25份改性聚氨酯预聚物、60～65份丙烯酸丁酯、15～20份甲基丙烯酸甲酯、0.1～0.15份交联剂、0.1～0.2份引发剂、30～35份溶剂、6～9份润滑剂、3～5份添加剂，其中：

所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；

所述的引发剂为安息香双甲醚；

所述的溶剂是由无水乙醇和去离子水对应按照体积比1:3～4混合而成；

所述的润滑剂为甘油；

所述的添加剂是由氯化钠、硝酸镧对应按照重量比8～10:1～2混合而成；

其中，所述的改性聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：

1)将纳米二氧化钛浸入到钛酸酯偶联剂中，磁力搅拌处理30～35min，滤出后干燥备用；

2)将聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、有机铋、步骤1)处理后的纳米二氧化钛对应按照重量比12～15:6～9:0.1～0.15:0.5～0.8进行混合投入到反应釜内，然后加热保持反应釜内的温度为80～85℃，保温处理1～1.5h后，再向反应釜内加入甲基丙烯酸羟乙酯，调节反应釜内的温度至50～55℃，保温处理5～7h后滤出，最后用环己烷提纯后干燥即可。

2.根据权利要求1所述的一种抗静电压敏胶，其特征在于，由如下对应重量份的物质制成：

23份改性聚氨酯预聚物、64份丙烯酸丁酯、18份甲基丙烯酸甲酯、0.12份交联剂、0.15份引发剂、33份溶剂、8份润滑剂、4份添加剂。

3.根据权利要求1所述的一种抗静电压敏胶，其特征在于，步骤2)中所述的甲基丙烯酸羟乙酯的加入量是聚己二酸乙二醇酯总质量的60～65％。

4.一种抗静电压敏胶的制备方法，用于权利要求1-3任一所述的抗静电压敏胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)先将改性聚氨酯预聚物、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，然后加入交联剂、引发剂、溶剂、润滑剂、添加剂，再次混匀后得混合料；

(2)将步骤(1)所得的混合料均匀涂抹在PET薄膜上，再利用紫外光照射处理，待其固化后剥离即得成品抗静电压敏胶。