CN113717315A - 耐高温丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，所述耐高温丙烯酸酯压敏胶括组分A和组分B，所述组分A按质量份数包括以下原料组分：软单体60～90质量份，硬单体2～10质量份，功能单体2～10质量份，引发剂0.5～2质量份，溶剂120～160质量份，其中，所述组分B为固化剂，本发明通过软单体、硬单体、功能单体的复配使用，采用分步聚合的方法，所制得的耐高温丙烯酸酯压敏胶，无论在常温下还是高温下都具备良好的粘结效果，并且不会出现脱胶、残胶的现象。
Description
技术领域
本发明是关于耐高温压敏胶，特别是关于一种耐高温丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。
背景技术
压敏胶是在借助外力情况下能使被粘物与压敏胶制品粘合的一类粘胶剂，压敏胶是与人们日常生活紧密联系的一种胶黏剂，也是目前应用最为广泛、产量最大的胶黏剂品种之一，其可大致分为热熔型、溶剂型、水溶液型、乳液型、压延型和反应型等六大类，随着压敏胶的发展和环保要求，溶剂型压敏胶用量逐渐减少，但因其优良的性能，在一些领域仍具有不可替代性。丙烯酸压敏胶由于较低的聚合物玻璃化温度在常温下具有良好的性能，但是在高温下性能将会下降，出现脱胶、残胶等现象，这就大幅度的降低了丙烯酸胶黏剂的使用场景，使其局限在常温下使用。
因此，有必要提供一种耐高温丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，来解决上述问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，其能够无论在常温下还是高温下都具备良好的粘结效果，并且不会出现脱胶、残胶等现象。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种耐高温丙烯酸酯压敏胶，包括组分A和组分B，所述组分A按质量份数包括以下原料组分：软单体60～90质量份，硬单体2～10质量份，功能单体2～10质量份，引发剂0.5～2质量份，溶剂120～160质量份，
其中，所述组分B为固化剂。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述软单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正丁酯以及甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈以及苯乙烯中的一种或多种。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、N-乙烯基环己酰胺、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯中的一种或两种。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述所述固化剂为异氰酸酯、胺基树脂或金属盐类的一种或多种。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述组分A与组分B的质量比为100：(1～3)。
在本发明的一个或多个实施方式中，组分A按质量份数包括以下原料组分：软单体为10～20质量份的丙烯酸异辛酯、15～40质量份的丙烯酸丁酯以及1～15质量份的丙烯酸乙酯的混合物；硬单体为2～10质量份的甲基丙烯酸甲酯；功能单体为1～6质量份的丙烯酸、0.3～3质量份的丙烯酸羟丙酯、0.5～3质量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯以及0.2～2质量份的甲基丙烯酰胺的混合物，引发剂为0.5～2质量份，溶剂为120～160质量份。
本发明还公开了一种耐高温丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取组分A的各组分原料：软单体、硬单体、功能单体、引发剂以及溶剂；
S2、将部分软单体、部分功能单体以及部分的引发剂和部分的溶剂加入至反应釜中，升温至65～72℃后，反应60～120min，反应完成后保温20～40min，得到中间产物A；
S3、对反应釜内的中间产物A升温至75-80℃，然后将剩余软单体和功能单体以及部分引发剂以及部分溶剂混合均匀后滴加至反应釜内，滴加完成后得到中间产物B；
S4、将中间产物B内加入全部硬单体以及部分引发剂，在温度80～85℃下，反应60～90min，得到中间产物C；
S5、向中间产物C内，加入剩余溶剂，并且搅拌55～65min，然后降温至50℃以下，得到组分A；
S6、称取部分组分A以及固化剂，搅拌均匀后涂布在离型纸上，在90℃的烘箱中经过3min交联固化后转移到25μPET，在50℃条件下熟化24h，即得到耐高温丙烯酸酯压敏胶。
与现有技术相比，根据本发明实施方式的耐高温丙烯酸酯压敏胶以及制备方法，通过软单体、硬单体、功能单体的复配使用以及采用分步聚合的方法，所制得的丙烯酸酯压敏胶经交联后无论在常温下还是高温下都具备良好的粘结效果，并且不会出现脱胶、残胶等现象。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
根据本发明优选实施方式的耐高温丙烯酸酯压敏胶，包括组分A和组分B，组分A按质量份数包括以下原料组分：软单体60～90质量份，硬单体2～10质量份，功能单体2～10质量份，引发剂0.5～2质量份，溶剂120～160质量份，其中，组分B为固化剂。
一具体实施方式中，软单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正丁酯以及甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种。
一具体实施方式中，硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈以及苯乙烯中的一种或多种。
一具体实施方式中，功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、N-乙烯基环己酰胺、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
一具体实施方式中，引发剂为偶氮二异丁腈。
在一具体实施方式中，溶剂为乙酸乙酯、甲苯中的一种或两种。
一具体实施方式中，固化剂为异氰酸酯、胺基树脂或金属盐类的一种或多种。
其中，金属盐可以为：乙酰丙酮铝、乙酰丙酮钛、醋酸锌。
一具体实施方式中，组分A与组分B的质量比为100：(1～3)。
一具体实施方式中，组分A按质量份数包括以下原料组分：软单体为10～20质量份的丙烯酸异辛酯、15～40质量份的丙烯酸丁酯以及1～15质量份的丙烯酸乙酯的混合物；硬单体为2～10质量份的甲基丙烯酸甲酯；功能单体为1～6质量份的丙烯酸、0.3～3质量份的丙烯酸羟丙酯、0.5～3质量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯以及0.2～2质量份的甲基丙烯酰胺的混合物，引发剂为0.5～2质量份，溶剂为120～160质量份。
按照上述实施方式中的各原料组分进行组合，制作出耐高温丙烯酸酯压敏胶的耐高温性能更加优异。
需要说明的是，温度对丙烯酸酯分子链的运动影响较大，在常温下，分子链的运动较小，通过固化剂的交联作用即可获得较好的性能，但是在高温下，分子链的运动较大，加入同样的固化剂则会出现脱胶、残胶的现象，加入过多则会失去原来的性能，本发明通过加入软单体、硬单体和功能单体的种类及比例增加大分子链的数目和减少小分子的数目，在通过后添加固化剂的种类及比例能够使丙烯酸酯的小分子链能够与大分子链或小分子链之间连接成一条分子链，在高温下能够降低分子链的运动，使其达到使用过程中不会出现脱胶、残胶的现象。
本发明还公开了一种耐高温丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取组分A的各组分原料：软单体、硬单体、功能单体、引发剂以及溶剂；
S2、将部分软单体、部分功能单体以及部分的引发剂和部分的溶剂加入至反应釜中，升温至65～72℃后，反应60～120min，反应完成后保温20～40min，得到中间产物A；
S3、对反应釜内的中间产物A升温至75-80℃，然后将剩余软单体和功能单体以及部分引发剂以及部分溶剂混合均匀后滴加至反应釜内，滴加完成后得到中间产物B；
S4、将中间产物B内加入全部硬单体以及部分引发剂，在温度80～85℃下，反应60～90min，得到中间产物C；
其中，S4中的引发剂的量为S2中引发剂的量2～4倍，起到消除小分子和未反应单体的，提高反应率的的作用。
S5、向中间产物C内，加入部分引发剂，在温度80～85℃下，反应60～90min后，再加入剩余溶剂，并且搅拌55～65min，然后降温至50℃以下，得到组分A；
其中，S5中的引发剂的量为S2中引发剂的量1～2倍，起到消除小分子和未反应单体的，提高反应率的的作用。
S6、称取部分组分A以及固化剂，搅拌均匀后涂布在离型纸上，在90℃的烘箱中经过3min交联固化后转移到25μPET，在50℃条件下熟化24h，即得到耐高温丙烯酸酯压敏胶。
需要说明的是，通过软单体、硬单体、功能单体的复配使用以及上述的采用分步聚合的方法制得的耐高温丙烯酸酯压敏胶的在高温下具备更加优异的粘结效果。
实施例1，
先称取如下质量的组分A的原料：
丙烯酸异辛酯10g、丙烯酸丁酯40g、丙烯酸3g、丙烯酸乙酯10g、丙烯酸羟丙酯1g、甲基丙烯酸甲酯6g、甲基丙烯酰胺1g、甲基丙烯酸缩水甘油酯2份、偶氮二异丁腈1g、乙酸乙酯60g、甲苯60g。
1)将4g的丙烯酸异辛酯、16g的丙烯酸丁酯、1g的丙烯酸、3g的丙烯酸乙酯、0.4g的丙烯酸羟丙酯、2g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.2g的偶氮二异丁腈、20g的乙酸乙酯以及20g甲苯均匀混合后加入装有温度计、冷凝器和机械搅拌的四口反应瓶内。然后升温65℃，当反应釜内温度上升>0.1℃/S并反应釜内有气泡产生确定开始反应，并计时反应60min。滴加完成后保温20min，得到中间产物A。
2)提前将6g的丙烯酸异辛酯、24g的丙烯酸丁酯、2g的丙烯酸、7g的丙烯酸乙酯、0.6g的丙烯酸羟丙酯、1g的甲基丙烯酰胺、0.2g的偶氮二异丁腈、25g的乙酸乙酯以及25g甲苯混合均匀；将中间产物A的温度升至75℃时通过恒压滴液漏斗将上述溶液滴加入反应釜，滴加时间90min，温度75℃。滴加完毕后，保温反应60min，得到中间产物B。
3)首先将6g的甲基丙烯酸甲酯加入中间产物B内，再将0.4g的偶氮二异丁腈在5g的乙酸乙酯溶解完全后加入反应釜，在温度为80℃条件下反应60min，得到中间产物C。
4)将0.2g的偶氮二异丁腈在5g的乙酸乙酯溶解完全后加入中间产物C内，在温度为80℃条件下反应60min，然后加入剩余乙酸乙酯和甲苯，搅拌60min后，降温到50℃以下，即得到组分A。
5)取100g上述制得的组分A，向其中加入2g的异氰酸酯搅拌均匀，将所得胶用涂胶棒涂布在离型纸上，在90℃干燥固化3min后，控制干胶厚度在25±2μm，并转移至25μmPET上，即制得耐高温丙烯酸酯压敏胶。
实施例2，
先称取如下质量的组分A的原料：
丙烯酸异辛酯18g、丙烯酸丁酯30g、丙烯酸3g、丙烯酸乙酯12g、丙烯酸羟丙酯1.5g、甲基丙烯酸甲酯5g、丙烯酰胺1.5g、甲基丙烯酸缩水甘油酯1g、偶氮二异丁腈1.5g、乙酸乙酯100g、甲苯60g。
1)将6g的丙烯酸异辛酯、12g的丙烯酸丁酯、1g的丙烯酸、5g的丙烯酸乙酯、0.5g的丙烯酸羟丙酯、1g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.3g的偶氮二异丁腈、20g的乙酸乙酯以及20g甲苯均匀混合后加入装有温度计、冷凝器和机械搅拌的四口反应瓶内。然后升温72℃，当反应釜内温度上升>0.1℃/S并反应釜内有气泡产生确定开始反应，并计时反应120min，滴加完成后保温40min，得到中间产物A。
2)提前将12g的丙烯酸异辛酯、18g的丙烯酸丁酯、2g的丙烯酸、7g的丙烯酸乙酯、1g的丙烯酸羟丙酯、1.5g的丙烯酰胺、0.3g的偶氮二异丁腈、30g的乙酸乙酯以及20g甲苯混合均匀，将中间产物A的温度升至80℃时通过恒压滴液漏斗将上述溶液滴加入反应釜，滴加时间90min，温度80℃。滴加完毕后，保温反应90min，得到中间产物B。
3)首先将5g的甲基丙烯酸甲酯加入中间产物B中，再将0.6g的偶氮二异丁腈在5g的乙酸乙酯溶解完全后加入反应釜，在温度为85℃的条件下反应90min，得到中间产物C。
4)将0.3g的偶氮二异丁腈在5g的乙酸乙酯溶解完全后加入中间产物C中，在温度为85℃的条件下反应90min。加入剩余乙酸乙酯和甲苯，搅拌60min后出料，降温到50℃以下，即得到组分A。
5)取100g上述制得的组分A，向其中加入2g的胺基树脂搅拌均匀，将所得胶用涂胶棒涂布在离型纸上，在90℃干燥固化3min后，控制干胶厚度在25±2μm，并转移至25μmPET上，即制得耐高温丙烯酸酯压敏胶。
实施例3，
先称取如下质量的组分A的原料：
30g丙烯酸月桂酯、30g丙烯酸正丁酯、30g甲基丙烯酸月桂酯，2g甲基丙烯酸异冰片酯、2g乙酸乙烯酯、3g丙烯腈、3g苯乙烯、2g的N-乙烯基环己酰胺、2g丙烯酸羟丙酯、3g甲基丙烯酸缩水甘油酯、3g丙烯酸异冰片酯、2g偶氮二异丁腈以及160g乙酸乙酯。
再称取0.5g异氰酸酯和0.5g胺基树脂作为固化剂。
制备方法参照上述实施例1、实施例2的制备方法，得到耐高温丙烯酸酯压敏胶。
实施例4
先称取如下质量的组分A的原料：
25g丙烯酸异辛酯、16g丙烯酸乙酯、10g丙烯酸丁酯、30g丙烯酸月桂酯、1g丙烯酸甲酯、1g甲基丙烯酸乙酯、1g甲基丙烯酸甲酯、1g甲基丙烯酸正丁酯、1g丙烯酸叔丁酯、1g甲基丙烯酸羟乙酯、1g甲基丙烯酸羟丙酯、0.5g偶氮二异丁腈以及140g乙酸乙酯。
再称取2g异氰酸酯和1g醋酸锌作为固化剂。
制备方法参照上述实施例1、实施例2的制备方法，得到耐高温丙烯酸酯压敏胶。
实施例5，
先称取如下质量的组分A的原料：
40g丙烯酸丁酯、20g丙烯酸月桂酯、20g丙烯酸正丁酯、2g丙烯酸叔丁酯、2g丙烯酸羟丙酯、1g丙烯酰胺、1g甲基丙烯酸、1g偶氮二异丁腈、100g乙酸乙酯以及35g甲苯。
再称取0.5g异氰酸酯和0.5g乙酰丙酮铝作为固化剂。
制备方法参照上述实施例1、实施例2的制备方法，得到耐高温丙烯酸酯压敏胶。
实施例6，
先称取如下质量的组分A的原料：
40g丙烯酸异辛酯、30g丙烯酸乙酯、10g甲基丙烯酸乙酯、3g丙烯酸、3g甲基丙烯酸、3g丙烯酸羟乙酯、1g丙烯酰胺、1.6g偶氮二异丁腈以及150g甲苯。
再称取2g乙酰丙酮钛作为固化剂。
制备方法参照上述实施例1、实施例2的制备方法，得到耐高温丙烯酸酯压敏胶。
对比例1，
市面上常见的丙烯酸酯压敏胶。
下面将对实施例1～6制得的耐高温丙烯酸酯压敏胶和对比例1的丙烯酸酯压敏胶进行以下性能测试：
高温下的粘性测试：180℃持粘力(h)：GB/T 4851-2014。
测试数据如下表1：
表1
从表1中实施例1和2制得的耐高温丙烯酸酯压敏胶的耐高温性能，明显优于实施例3～6制得的耐高温丙烯酸酯压敏胶，且实施例3～6制得的耐高温丙烯酸酯压敏胶的高温下的性能优于对比例1中丙烯酸酯压敏胶。
因此综上所述，本发明的耐高温丙烯酸酯压敏胶无论在常温下还是高温下都具备良好的粘结效果，并且不会出现脱胶、残胶等现象。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，包括组分A和组分B，所述组分A按质量份数包括以下原料组分：软单体60～90质量份，硬单体2～10质量份，功能单体2～10质量份，引发剂0.5～2质量份，溶剂120～160质量份，
其中，所述组分B为固化剂。
2.如权利要求1所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述软单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正丁酯以及甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈以及苯乙烯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、N-乙烯基环己酰胺、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
6.如权利要求1所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯中的一种或两种。
7.如权利要求1所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述所述固化剂为异氰酸酯、胺基树脂或金属盐类的一种或多种。
8.如权利要求7所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述组分A与组分B的质量比为100：(1～3)。
9.如权利要求1所述的耐高温丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述组分A按质量份数包括以下原料组分：所述软单体为10～20质量份的丙烯酸异辛酯、15～40质量份的丙烯酸丁酯以及1～15质量份的丙烯酸乙酯的混合物；硬单体为2～10质量份的甲基丙烯酸甲酯；所述功能单体为1～6质量份的丙烯酸、0.3～3质量份的丙烯酸羟丙酯、0.5～3质量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯以及0.2～2质量份的甲基丙烯酰胺的混合物，引发剂为0.5～2质量份，溶剂为120～160质量份。
10.一种耐高温丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取组分A的各组分原料：软单体、硬单体、功能单体、引发剂以及溶剂；
S2、将部分软单体、部分功能单体以及部分的引发剂和部分的溶剂加入至反应釜中，升温至65～72℃后，反应60～120min，反应完成后保温20～40min，得到中间产物A；
S3、对反应釜内的中间产物A升温至75-80℃，然后将剩余软单体和功能单体以及部分引发剂以及部分溶剂混合均匀后滴加至反应釜内，滴加完成后得到中间产物B；
S4、将中间产物B内加入全部硬单体以及部分引发剂，在温度80～85℃下，反应60～90min，得到中间产物C；
S5、向中间产物C内，加入剩余溶剂，并且搅拌55～65min，然后降温至50℃以下，得到组分A；
S6、称取部分组分A以及固化剂，搅拌均匀后涂布在离型纸上，在90℃的烘箱中烘烤3min后转移至25μmPET，然后在50℃条件下熟化24h，即得到耐高温丙烯酸酯压敏胶。
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