CN113913137A - 一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及丙烯酸压敏胶材料领域，特别是涉及一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶，包括如下组分：丙烯酸、丙烯酸2‑乙基己酯、丙烯酸正丁酯、醋酸乙烯酯、二苯甲酮四羧酸二酐、甲苯二异氰酸酯、萜烯树酯、丁苯橡胶。本发明通过原料的选择，不同类单体的配比，使得丙烯酸酯胶黏剂表面能降低，选择合适极性的增粘树酯进行改性使得胶黏剂整体相容性较好，极性小，表面能降低，通过引入极性小的乙烯‑醋酸乙烯酯进行接枝共聚，降低整体的表面能，可以避免胶黏剂不耐老化和不耐高温的劣势，引入极性小的橡胶体系进行接枝共聚，降低丙烯酸胶黏剂体系表面能，降低纯橡胶体系不耐老化和高温劣势。本发明还提供一种工艺简单的丙烯酸酯压敏胶的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯酸压敏胶材料领域，特别是涉及一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。
背景技术
目前所用的对低表面能粘贴性能优异的丙烯酸酯压敏胶黏剂多是玻璃化转变温度较低的软单体合成，但存在缺陷也较明显，在高温下易变软而失去实际应用效果，在一些现有技术中，公示了使用橡胶系列胶黏剂以粘贴低表面能材料，橡胶系胶黏剂往往对低表面能胶黏剂有足够粘合力，但其本身具有不耐老化的缺点和较差的耐低温性能，另一种效果较好的低表面能粘合剂时有机硅类粘合剂，其综合性能优异，但成本较高，限制了它的使用范围。
随着工业科技的发展，需要粘贴的基材从传统的木材、油漆、金属等材料，逐渐发展为塑料，塑料基材相比于金属、木材等材料易加工，但表面能较低，难以粘合。丙烯酸类粘合剂具有成本低，耐老化，耐候性以及良好的粘贴性能。因此，急需一种对低表面能性能优异的丙烯酸酯压敏胶黏剂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶。
本发明还提供一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，工艺简单。
本发明采用如下技术方案：
一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶，包括如下组分：丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、醋酸乙烯酯、二苯甲酮四羧酸二酐、甲苯二异氰酸酯、萜烯树酯、丁苯橡胶。
对上述技术方案的进一步改进为，还包括溶剂，所述溶剂为乙酸乙酯。
对上述技术方案的进一步改进为，所述乙酸乙酯的用量为上述组分总量的60％。
一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、在玻璃反应釜中加入丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯，以3％的乙酸乙酯溶解0.15％的过氧化二苯甲酰加入玻璃反应釜，再加入上述组分总量60％的乙酸乙酯并以搅拌桨搅拌，通氮气排除氧气，水浴升温；
S2、将0.15％的过氧化二苯甲酰溶解至3％的乙酸乙酯中，再加入0.1％的二苯甲酮四羧酸二酐和醋酸乙烯酯混合均匀，得到待滴定溶液；
S3、上述本体反应2小时后，以滴定管滴定上述待滴定溶液；
S4、滴定完成后保温；保温结束后，降温卸釜；
S5、再分别加入甲苯二异氰酸酯、萜烯树酯、丁苯橡胶制得改性丙烯酸压敏胶。
对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S1中，所述搅拌的速度为120r/min。
对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S1中，通氮气排除氧气的时间为10min。
对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S1中，水浴升温至81℃，反应时间为2小时。
对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S3中，所述滴定的时间为2小时，滴定的温度为82℃。
对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S4中，保温的温度为80℃，保温的时间为3小时。
对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S4中，所述降温的温度为45℃。
本发明的有益效果为：
本发明通过原料的选择，不同类单体的配比，工艺的设计使得丙烯酸酯胶黏剂表面能降低，选择合适极性的增粘树酯进行改性使得胶黏剂整体相容性较好，极性较小，表面能降低，通过引入极性较小的乙烯-醋酸乙烯酯进行接枝共聚，降低整体的表面能，同时可以避免胶黏剂不耐老化和不耐高温的劣势，通过引入极性较小的橡胶体系进行接枝共聚，降低丙烯酸胶黏剂体系表面能，降低纯橡胶体系不耐老化和高温劣势。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但是本发明的实施方式不限于此。
一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶，包括如下组分：丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、醋酸乙烯酯、二苯甲酮四羧酸二酐、甲苯二异氰酸酯、萜烯树酯、丁苯橡胶。
进一步地，还包括溶剂，所述溶剂为乙酸乙酯；所述乙酸乙酯的用量为上述组分总量的60％。
一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、在玻璃反应釜中加入丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯，以3％的乙酸乙酯溶解0.15％的过氧化二苯甲酰加入玻璃反应釜，再加入上述组分总量60％的乙酸乙酯并以搅拌桨搅拌，通氮气排除氧气，水浴升温；
S2、将0.15％的过氧化二苯甲酰溶解至3％的乙酸乙酯中，再加入0.1％的二苯甲酮四羧酸二酐和醋酸乙烯酯混合均匀，得到待滴定溶液；
S3、上述本体反应2小时后，以滴定管滴定上述待滴定溶液；
S4、滴定完成后保温；保温结束后，降温卸釜；
S5、再分别加入甲苯二异氰酸酯、萜烯树酯、丁苯橡胶制得改性丙烯酸压敏胶。
进一步地，在所述步骤S1中，所述搅拌的速度为120r/min。
进一步地，在所述步骤S1中，通氮气排除氧气的时间为10min。
进一步地，在所述步骤S1中，水浴升温至81℃，反应时间为2小时。
进一步地，在所述步骤S3中，所述滴定的时间为2小时，滴定的温度为82℃。
进一步地，在所述步骤S4中，保温的温度为80℃，保温的时间为3小时。
进一步地，在所述步骤S4中，所述降温的温度为45℃。
本发明以丙烯酸酯单体聚合为主聚合物结构，通过设计其Tg和分子量及发布，接枝具有优良耐老化性和耐高低温性的(BTDA)二苯甲酮四羧酸二酐和极性较小的乙烯-醋酸乙烯酯，再与溶解度系数(SP)与丙烯酸胶黏剂相近的帖烯树酯和极性官能团少的丁苯橡胶互溶制得低表面能胶黏剂。
实施例1：丙烯酸7％，丙烯酸2-乙基己酯55％，丙烯酸正丁酯20％，醋酸乙烯酯18％，以乙酸乙酯为溶剂，乙酸乙酯加入总量的60％，
具体工艺为，在玻璃反应釜中加入单体总量的7％的丙烯酸，55％的丙烯酸2-乙基己酯，20％丙烯酸正丁酯，以3％的乙酸乙酯溶解0.15％的过氧化二苯甲酰加入玻璃反应釜，加入60％总量的乙酸乙酯以搅拌桨搅拌，搅拌速度120R/min，通氮气排除氧气10min，水浴升温至81摄氏度反应2小时。将0.15％的过氧化二苯甲酰溶解至3％的乙酸乙酯中再加入0.1％的二苯甲酮四羧酸二酐和剩余的醋酸乙烯酯混合均匀待滴定。本体反应2小时后，以滴定管滴定上述待滴定溶液2小时，温度82摄氏度.滴定完成后在80摄氏度下保温3小时。保温结束后，降温至45摄氏度卸釜。
实施例2：丙烯酸7％，丙烯酸2-乙基己酯50％，丙烯酸正丁酯22％，醋酸乙烯酯21％，以乙酸乙酯为溶剂，乙酸乙酯加入总量的60％，
具体工艺为，在玻璃反应釜中加入单体总量的7％的丙烯酸，50％的丙烯酸2-乙基己酯，22％丙烯酸正丁酯，以3％的乙酸乙酯溶解0.15％的过氧化二苯甲酰加入玻璃反应釜，加入60％总量的乙酸乙酯以搅拌桨搅拌，搅拌速度120R/min，通氮气排除氧气10min，水浴升温至81摄氏度反应2小时。将0.15％的过氧化二苯甲酰溶解至3％的乙酸乙酯中再加入0.1％的二苯甲酮四羧酸二酐和剩余的醋酸乙烯酯混合均匀待滴定。本体反应2小时后，以滴定管滴定上述待滴定溶液2小时，温度82摄氏度.滴定完成后在80摄氏度下保温3小时。保温结束后，降温至45摄氏度卸釜。
实施例3：丙烯酸7％，丙烯酸2-乙基己酯50％，丙烯酸正丁酯18％，醋酸乙烯酯25％，以乙酸乙酯为溶剂，乙酸乙酯加入总量的60％，
具体工艺为，在玻璃反应釜中加入单体总量的7％的丙烯酸，50％的丙烯酸2-乙基己酯，22％丙烯酸正丁酯，以3％的乙酸乙酯溶解0.15％的过氧化二苯甲酰加入玻璃反应釜，加入60％总量的乙酸乙酯以搅拌桨搅拌，搅拌速度120R/min，通氮气排除氧气10min，水浴升温至81摄氏度反应2小时。将0.15％的过氧化二苯甲酰溶解至3％的乙酸乙酯中再加入0.1％的二苯甲酮四羧酸二酐和剩余的醋酸乙烯酯混合均匀待滴定。本体反应2小时后，以滴定管滴定上述待滴定溶液2小时，温度82摄氏度.滴定完成后在80摄氏度下保温3小时。保温结束后，降温至45摄氏度卸釜。
比较例1：丙烯酸7％，丙烯酸2-乙基己酯50％，丙烯酸正丁酯18％，醋酸乙烯酯25％，以乙酸乙酯为溶剂，乙酸乙酯加入总量的60％，
具体工艺为，在玻璃反应釜中加入单体总量的7％的丙烯酸，50％的丙烯酸2-乙基己酯，22％丙烯酸正丁酯，以3％的乙酸乙酯溶解0.15％的过氧化二苯甲酰加入玻璃反应釜，加入60％总量的乙酸乙酯以搅拌桨搅拌，搅拌速度120R/min，通氮气排除氧气10min，水浴升温至81摄氏度反应2小时。将0.15％的过氧化二苯甲酰溶解至3％的乙酸乙酯中待滴定。本体反应2小时后，以滴定管滴定上述待滴定溶液2小时，温度82摄氏度.滴定完成后在80摄氏度下保温3小时。保温结束后，降温至45摄氏度卸釜。
合成实验后，测试其胶水本体粘度。固含量，计算其转化率。
将实施例1、实施例2、实施例3均分别加入0.8％的交联剂(TDI)甲苯二异氰酸酯、6％的K803L萜烯树酯、10％的丁苯橡胶制得改性丙烯酸压敏胶黏剂，比较例1仅加入0.8％的交联剂(TDI)甲苯二异氰酸酯；然后将它们涂布于50um的透明PET上，在110摄氏度的烘箱固化3min。涂布干胶厚度为25um，制得单面胶带，测试其对SUS304钢板，PP板180度剥离力，90摄氏度1KG是否有位移。表1为测试数据，如下表所示：
表1
通过上述实施例和比较例实验数据可以看出，实施例测试对低表面能材料剥离力粘合优异，内聚力，耐老化耐高温性能较好。通过对丙烯酸酯胶黏剂的改性，使其通过加入极性较小的醋酸乙烯酯与对地表面能性能优异的丁苯橡胶对其改性，添加SP值与本体胶水相近的萜烯树酯可以明显增加其对低表面能材料的粘合力，同时以二苯甲酮四羧酸二酐接枝共聚，可以有效地改善丙烯酸胶水不耐老化与高温的问题。实验证明，通过设计其丙烯酸与交联剂的用量百分数乘积在5.1*10-4～6.3*10-4可以得到最佳的压敏胶黏剂性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，包括如下组分：丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、醋酸乙烯酯、二苯甲酮四羧酸二酐、甲苯二异氰酸酯、萜烯树酯、丁苯橡胶。
2.根据权利要求1所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，还包括溶剂，所述溶剂为乙酸乙酯。
3.根据权利要求2所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述乙酸乙酯的用量为上述组分总量的60％。
4.一种具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在玻璃反应釜中加入丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯，以3％的乙酸乙酯溶解0.15％的过氧化二苯甲酰加入玻璃反应釜，再加入上述组分总量60％的乙酸乙酯并以搅拌桨搅拌，通氮气排除氧气，水浴升温；
S2、将0.15％的过氧化二苯甲酰溶解至3％的乙酸乙酯中，再加入0.1％的二苯甲酮四羧酸二酐和醋酸乙烯酯混合均匀，得到待滴定溶液；
S3、上述本体反应2小时后，以滴定管滴定上述待滴定溶液；
S4、滴定完成后保温；保温结束后，降温卸釜；
S5、再分别加入甲苯二异氰酸酯、萜烯树酯、丁苯橡胶制得改性丙烯酸压敏胶。
5.根据权利要求4所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述搅拌的速度为120r/min。
6.根据权利要求4所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通氮气排除氧气的时间为10min。
7.根据权利要求4所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，水浴升温至81℃，反应时间为2小时。
8.根据权利要求4所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述滴定的时间为2小时，滴定的温度为82℃。
9.根据权利要求4所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，保温的温度为80℃，保温的时间为3小时。
10.根据权利要求4所述的具有优异粘贴性的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述降温的温度为45℃。
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