CN113429510A - 一种可擦式水性丙烯酸可移胶及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种可擦式水性丙烯酸可移胶及其制备工艺，可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.1~0.3份、润湿剂0.03~0.06份、消泡剂0.02~0.04份和蒸馏水40~60份；共聚单体包括软单体、硬单体和N,N‑二甲基‑N‑甲基丙烯酰胺丙基‑N,N‑二甲基‑N‑丙烯烷磺酸内盐；在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为14~16:1，N,N‑二甲基‑N‑甲基丙烯酰胺丙基‑N,N‑二甲基‑N‑丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的11.5~15.0wt%；具有可用水擦除、耐水性高、贮存稳定、剥离强度高、耐高湿的优点。

Description

一种可擦式水性丙烯酸可移胶及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种可擦式水性丙烯酸可移胶及其制备工艺。
背景技术
压敏胶是指在外力按压下能与被粘物粘接的一类胶粘剂。目前被大量用于封箱带、标签、保护用胶带以及装饰板等行业。
丙烯酸酯类压敏胶虽然具有优良的性能，应用也十分广泛，但其在使用过程中存在残胶难以去除的问题，因此，制备一种可用水擦除的可擦拭型丙烯酸酯胶具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种可擦式水性丙烯酸可移胶，具有可用水擦除的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种可擦式水性丙烯酸可移胶，按质量份数计，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.1～0.3份、润湿剂0.03～0.06份、消泡剂0.02～0.04份和蒸馏水40～60份；
所述共聚单体包括软单体、硬单体和N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐；在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为14～16∶1，N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的11.5～15.0wt％。
进一步的，所述软单体包括28～31wt％的丙烯酸-2-乙基己酯和69～72wt％的丙烯酸月桂酯；所述硬单体包括45～55wt％的甲基丙烯酸甲酯和45～55wt％的苯乙烯。
进一步的，在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为15∶1，N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的12.5wt％；所述软单体包括30wt％的丙烯酸-2-乙基己酯和70wt％的丙烯酸月桂酯；所述硬单体包括48wt％的甲基丙烯酸甲酯和52wt％的苯乙烯。
进一步的，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.2份、润湿剂0.05份、消泡剂0.03份和蒸馏水40～60份；
所述引发剂选用过氧化二苯甲酰；所述润湿剂选用乙醇胺磷脂；所述消泡剂选用聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
进一步的，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料还包括0.4～0.6质量份数的丙三醇和0.1～0.3质量份数的马来酸酐。
进一步的，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料还包括0.5质量份数的丙三醇和0.2质量份数的马来酸酐。
本发明的第二目的是提供一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备工艺。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
制备所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的工艺，包括如下步骤：
(1)取配方量的共聚单体和0.4～0.5倍配方量的蒸馏水，搅拌，分散均匀得到S1液；
(2)取剩余配方量的蒸馏水，加入S1液，搅拌，升温至55～65℃，加入0.1～0.2倍配方量的引发剂，进行反应；在步骤(2)中加入S1液的质量为步骤(1)制备质量的1/50～1/40；
(3)将剩余配方量的引发剂置于剩余的S1液中，搅拌，分散均匀，滴加至步骤(2)中进行反应，滴加完毕保温1.5～2.5hr，降至室温；加入配方量的润湿剂、消泡剂，搅拌，分散均匀即可；滴加速率为0.2～0.3kg/hr。
本发明技术效果主要体现在以下方面：
N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐具有亲水性官能团，当其含量越高则接入聚合物分子链上的亲水官能团则越多，当其达到一定程度时则会和油相形成亲水性胶束，从而提高亲水性，使之具备可擦拭能力。至于亲水单体的选择上，现有的亲水单体的趋势为单体含量增加则亲水性提高(导致耐水性降低)，而在本申请的单体中可发现，亲水单体的增加，亲水性先增加然后达到一个平缓阶段然后再次增加，因此采用本申请的单体的亲水性在该平缓阶段变化不大，有利于其在该阶段对其他性能进行改进，达到现有无法满足的剥离强度、稳定性等。
而亲水性的提高，则导致其耐水性、贮存稳定性、剥离强度以及耐高湿度性的降低，因此本申请通过改进硬单体、软单体及其用量，并引入丙三醇和马来酸酐来平衡这些，使本申请可用水擦除、耐水性高、贮存稳定、剥离强度高、耐高湿。
具体实施方式
实施例1：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，按质量份数计，一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.2份、润湿剂0.05份、消泡剂0.03份和蒸馏水50份。
在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为15∶1。N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的12.5wt％。软单体包括30wt％的丙烯酸-2-乙基己酯和70wt％的丙烯酸月桂酯。硬单体包括48wt％的甲基丙烯酸甲酯和52wt％的苯乙烯。
引发剂选用过氧化二苯甲酰。
润湿剂选用乙醇胺磷脂。
消泡剂选用聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
制备一种可擦式水性丙烯酸可移胶的工艺，包括如下步骤：
(1)取配方量的共聚单体和0.5倍配方量的蒸馏水，搅拌，分散均匀得到S1液；
(2)取剩余配方量的蒸馏水，加入S1液，搅拌，升温至60℃，加入0.1倍配方量的引发剂，进行反应；在步骤(2)中加入S1液的质量为步骤(1)制备质量的1/50；
(3)将剩余配方量的引发剂置于剩余的S1液中，搅拌，分散均匀，滴加至步骤(2)中进行反应，滴加完毕保温2.0hr，降至室温；加入配方量的润湿剂、消泡剂，搅拌，分散均匀即可；滴加速率为0.2kg/hr。
实施例2：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，与实施例1的区别在于，
润湿剂0.03份、消泡剂0.02份和蒸馏水40份。
实施例3：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，与实施例1的区别在于，
润湿剂0.06份、消泡剂0.04份和蒸馏水60份。
实施例4：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，与实施例1的区别在于，
在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为14∶1；
N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的11.5wt％；软单体包括28wt％的丙烯酸-2-乙基己酯和72wt％的丙烯酸月桂酯；
硬单体包括45wt％的甲基丙烯酸甲酯和55wt％的苯乙烯。
实施例5：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，与实施例1的区别在于，
在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为16∶1；
N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的15.0wt％；软单体包括31wt％的丙烯酸-2-乙基己酯和69wt％的丙烯酸月桂酯；
硬单体包括55wt％的甲基丙烯酸甲酯和45wt％的苯乙烯。
实施例6：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，按质量份数计，一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.2份、润湿剂0.05份、消泡剂0.03份、蒸馏水50份、丙三醇0.5份和马来酸酐0.2份。
在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为15∶1。N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的12.5wt％。软单体包括30wt％的丙烯酸-2-乙基己酯和70wt％的丙烯酸月桂酯。硬单体包括48wt％的甲基丙烯酸甲酯和52wt％的苯乙烯。
引发剂选用过氧化二苯甲酰。
润湿剂选用乙醇胺磷脂。
消泡剂选用聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
制备一种可擦式水性丙烯酸可移胶的工艺，包括如下步骤：
(1)取配方量的共聚单体和0.5倍配方量的蒸馏水，搅拌，分散均匀得到S1液；
(2)取剩余配方量的蒸馏水，加入S1液，搅拌，升温至60℃，加入0.1倍配方量的引发剂，进行反应；在步骤(2)中加入S1液的质量为步骤(1)制备质量的1/50；
(3)将剩余配方量的引发剂置于剩余的S1液中，搅拌，分散均匀，滴加至步骤(2)中进行反应，滴加完毕保温2.0hr，降至室温；加入配方量的润湿剂、消泡剂、丙三醇和马来酸酐，搅拌，分散均匀即可；滴加速率为0.2kg/hr。
实施例7：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，与实施例6的区别在于，按质量份数计，一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.2份、润湿剂0.05份、消泡剂0.03份、蒸馏水50份、丙三醇0.4份和马来酸酐0.1份。
实施例8：一种可擦式水性丙烯酸可移胶，与实施例6的区别在于，按质量份数计，一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.2份、润湿剂0.05份、消泡剂0.03份、蒸馏水50份、丙三醇0.6份和马来酸酐0.3份。
性能测试
1、N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐的影响(1)分别对实施例1以及对照品1-7的可擦拭能力进行评估。其中对照品1-7的获得方法为：与实施例1的区别在于，N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体分别为0.5、5.5、10.5、11.5、15.0、16.0、20.0wt％。
可擦拭能力评估：用沾有水的湿布擦拭胶，压力大小为0.5kg，擦拭时间为20s；若无残胶剩余，则可擦拭能力结果记为具备，若有残胶剩余，则记为不具备。
测试发现：对照品1-3不具备可擦拭能力，对照品4-7、实施例1具备可擦拭能力；即，N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体大于等于11.5wt％，本申请的可移胶开始具备可擦拭能力。
这是由于聚合物中大部分官能团不溶于水，而N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐具有亲水性官能团，当其含量越高则接入聚合物分子链上的亲水官能团则越多，当其达到一定程度时则会和油相形成亲水性胶束，从而提高亲水性，使之具备可擦拭能力。
(2)分别对实施例1以及对照品1-7的耐水性进行评估。
耐水性：将胶以宽5mm、长5mm涂覆于铁片上，置于50℃水中浸泡，记录胶泛白脱落的时间。
测试发现：实施例1、对照品1-7的胶泛白脱落的时间分别为77、82、80、78、77、75、60和41hr；随N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体含量增加，耐水性逐渐变差；当N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体含量为0.5、5.5、10.5、11.5、12.5、15.0时，其胶泛白脱落的时间从82hr降至75hr，降幅较小，当N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体含量高于15.0％后胶泛白脱落的时间迅速降低，后者耐水性差，因此N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体小于等于15.0wt％，可得到合适的耐水性。
结合上述测试，N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体为11.5～15.0wt％。
2、润湿剂、消泡剂等影响
(1)分别对实施例1、实施例6-8以及对照品8-13的可擦拭能力进行评估。
其中，对照品8-9的获得方法为：与实施例1的区别在于，润湿剂分别为0.06和0.08份。对照品10-11的获得方法为：与实施例1的区别在于，消泡剂分别为0.04和0.05份。对照品12的获得方法为：与实施例6的区别在于，丙三醇0.3份和马来酸酐0.05份。对照品13的获得方法为：与实施例6的区别在于，丙三醇0.7份和马来酸酐0.4份。
可擦拭能力评估：用沾有水的湿布擦拭胶，压力大小为0.5kg，擦拭时间为20s；若无残胶剩余，则可擦拭能力结果记为具备，若有残胶剩余，则记为不具备。
测试发现：实施例1、实施例6-8、以及对照品8-13均具备可擦拭能力。
(2)分别对实施例1、实施例6-8以及对照品8-13的耐水性进行评估。
耐水性：将胶以宽5mm、长5mm涂覆于铁片上，置于50℃水中浸泡，记录胶泛白脱落的时间。
测试发现：实施例1的胶泛白脱落的时间为77hr，对照品8和9胶泛白脱落的时间分别为73、60hr，对照品10-11胶泛白脱落的时间分别为74、65hr，实施例6-8、对照品12-13胶泛白脱落的时间分别为77、76、74、65、63、55hr。润湿剂和/或消泡剂过高则耐水性降低(润湿剂/或消泡剂过低则其润湿、消泡作用降低)，润湿剂、消泡剂的适当用量分别为0.03～0.06、0.02～0.04份。丙三醇和马来酸酐过低或过高则耐水性均降低，丙三醇和马来酸酐的适当用量分别为0.4～0.6份和0.1～0.3份数。
3、稳定性及剥离强度测试
贮存稳定性：将胶在0℃下密封保存6个月，观测是否有沉淀或凝聚现象发生。
剥离强度：将胶参照GB/T2792-1998的标准进行剥离强度测试。分别对刚制备好以及0℃下贮存6个月的样品进行测试。
测试结果表1所示。表1显示，实施例4-5贮存后有少量沉淀或絮凝，且贮存前后的剥离强度变化大，而实施例1以及6-8贮存后无沉淀或絮凝且贮存前后的剥离强度变化小，因此，实施例1、6-8具有更优的贮存稳定性和剥离强度。
表1
Figure BDA0003190577670000061
湿度稳定性：将样品放置在35℃/60％RH下6个月，观测是否有沉淀或凝聚现象发生。
剥离强度：将胶参照GB/T2792-1998的标准进行剥离强度测试。分别对刚制备好以及0℃下贮存6个月的样品进行测试。
测试结果表2所示。表2显示，实施例1贮存后有少量沉淀或絮凝，且贮存前后的剥离强度变化大，而实施例6-8贮存后无沉淀或絮凝且贮存前后的剥离强度变化小，因此，实施例6-8具有更优的湿度稳定性和剥离强度。
表2
Figure BDA0003190577670000062
Figure BDA0003190577670000071
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种可擦式水性丙烯酸可移胶，其特征是，按质量份数计，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.1~0.3份、润湿剂0.03~0.06份、消泡剂0.02~0.04份和蒸馏水40~60份；
所述共聚单体包括软单体、硬单体和N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N,N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐；在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为14~16:1，N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N,N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的11.5~15.0wt%。
2.根据权利要求1所述的一种可擦式水性丙烯酸可移胶，其特征是，所述软单体包括28~31wt%的丙烯酸-2-乙基己酯和69~72wt%的丙烯酸月桂酯；所述硬单体包括45~55wt%的甲基丙烯酸甲酯和45~55wt%的苯乙烯。
3.根据权利要求2所述的一种可擦式水性丙烯酸可移胶，其特征是，在共聚单体中，软单体和硬单体质量比为15:1，N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺丙基-N,N-二甲基-N-丙烯烷磺酸内盐占总共聚单体的12.5wt%；所述软单体包括30wt%的丙烯酸-2-乙基己酯和70wt%的丙烯酸月桂酯；所述硬单体包括48wt%的甲基丙烯酸甲酯和52wt%的苯乙烯。
4.根据权利要求3所述的一种可擦式水性丙烯酸可移胶，其特征是，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料包括共聚单体100份、引发剂0.2份、润湿剂0.05份、消泡剂0.03份和蒸馏水40~60份；
所述引发剂选用过氧化二苯甲酰；所述润湿剂选用乙醇胺磷脂；所述消泡剂选用聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
5.根据权利要求4所述的一种可擦式水性丙烯酸可移胶，其特征是，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料还包括0.4~0.6质量份数的丙三醇和0.1~0.3质量份数的马来酸酐。
6.根据权利要求5所述的一种可擦式水性丙烯酸可移胶，其特征是，所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的制备原料还包括0.5质量份数的丙三醇和0.2质量份数的马来酸酐。
7.制备如权利要求1-4任一项所述一种可擦式水性丙烯酸可移胶的工艺，其特征是，包括如下步骤：
（1）取配方量的共聚单体和0.4~0.5倍配方量的蒸馏水，搅拌，分散均匀得到S1液；
（2）取剩余配方量的蒸馏水，加入S1液，搅拌，升温至55~65℃，加入0.1~0.2倍配方量的引发剂，进行反应；在步骤（2）中加入S1液的质量为步骤（1）制备质量的1/50~1/40；
（3）将剩余配方量的引发剂置于剩余的S1液中，搅拌，分散均匀，滴加至步骤（2）中进行反应，滴加完毕保温1.5~2.5hr，降至室温；加入配方量的润湿剂、消泡剂，搅拌，分散均匀即可；滴加速率为0.2~0.3kg/hr。
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