CN113429510B - 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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙烷磺酸内盐;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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙烷磺酸内盐的影响
(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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙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 GDA0003426310150000061
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 GDA0003426310150000071
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 (4)

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0.2份、润湿剂0.05份、消泡剂0.03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-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙烷磺酸内盐;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;
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。
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。
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,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。
4.制备如权利要求1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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