CN114381225A - 一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压敏胶技术领域，具体地说，涉及一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法。其包括主体橡胶、共混橡胶、增强剂、增粘剂、接枝剂和交联剂；增强剂至少包括：间戊二烯石油树脂、石蜡、十二烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸和去离子水，该粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法中，通过加入的具有环保性的天然橡胶做主体，搭配共混橡胶和增强剂，加入的增强剂，可提高压敏胶的粘结性能，通过间戊二烯石油树脂改性石蜡，提高了耐水性和附着能力；通过与丁苯橡胶共混改性，可提高压敏胶的抗老化性能和耐热型，与天然橡胶形成互补，而该改性丁苯橡胶，在拥有上述效果时，可进一步提高剥离强度。

Description

一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及压敏胶技术领域，具体地说，涉及一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法。
背景技术
目前，橡胶压敏胶可以分为溶剂型橡胶压敏胶和乳液型橡胶压敏胶，溶剂型橡胶压敏胶在涂布过程中会排出大量挥发性有机化合物，不仅对环境造成严重的污染，还对使用者的身心健康造成较大的危害。已有研究表明，VOC能引起人机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状，还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等症状，严重时可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。乳胶型橡胶压敏胶的制备过程中无需使用有机溶剂，属于环境友好型产品，但是相比于溶剂型橡胶压敏胶，其初粘力和剥离强度都较弱，而且贴板容易起雾，这些缺陷限制了乳胶型橡胶压敏胶的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂，包括主体橡胶80-110份、共混橡胶20-60份、增强剂10-15份、增粘剂10-15份、接枝剂1-5份和交联剂1-5份；
所述增强剂至少包括以下重量份的原料：间戊二烯石油树脂20-30份、石蜡20-30份、十二烷基酚聚氧乙烯醚1-3份和丙烯酸10-15份，其余为去离子水，通过加入的增强剂，可提高压敏胶的粘结性能，通过间戊二烯石油树脂改性石蜡，提高了耐水性和附着能力，加入的丙烯酸更进一步的提升了耐候性、粘合性和稳定性能。
作为本技术方案的进一步改进，所述增强剂的制备方法为：
S1.1、将石蜡加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚和间戊二烯石油树脂混合均匀，制得油相混合液；
S1.2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
S1.3、再加入丙烯酸快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
作为本技术方案的进一步改进，所述主体橡胶为天然橡胶，具有环保性，高强度，弹性好，低温性能较好。
作为本技术方案的进一步改进，所述共混橡胶为苯乙烯单体接枝丁苯橡胶生产的改性丁苯橡胶，通过与丁苯橡胶共混改性，可提高压敏胶的抗老化性能和耐热型，与天然橡胶形成互补，而该改性丁苯橡胶，在拥有上述效果时，可进一步提高剥离强度。
作为本技术方案的进一步改进，所述增粘剂选自松香树脂、甘油松香脂和萜烯树脂，用于提高压敏胶的初粘性。
作为本技术方案的进一步改进，所述接枝剂选自丙烯基氯和甲基丙烯酸甲酯，用于接枝天然乳胶，使得制备的压敏胶黏度较高，粘接性能、耐溶剂性能好，且有较好的阻燃性能。
作为本技术方案的进一步改进，所述交联剂选自过氧化苯甲酰，既增加了压敏胶的耐候性和耐老化能力，又提高了压敏胶的内聚强度使持粘性显著增强。
另一方面，本发明提供了一种用于制备如上述中任意一项所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S2.1、将主体橡胶加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂进行接枝处理，再加入交联剂进行交联处理，制得乳液；
S2.2、将共混橡胶提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液；
S2.3、依次将增强剂和增粘剂加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂。
优选的，所述S2.2中，共混橡胶与乳液的混合温度为70-90℃，搅拌速率为1000-1200r/min，时间为4-5h。
优选的，所述S2.3中，搅拌温度为80-110℃，搅拌速率为400-500r/min，时间为2-3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法中，通过加入的具有环保性的天然橡胶做主体，搭配共混橡胶和增强剂，加入的增强剂，可提高压敏胶的粘结性能，通过间戊二烯石油树脂改性石蜡，提高了耐水性和附着能力，其中丙烯酸更进一步的提升了耐候性、粘合性和稳定性能；通过与丁苯橡胶共混改性，可提高压敏胶的抗老化性能和耐热型，与天然橡胶形成互补，而该改性丁苯橡胶，在拥有上述效果时，可进一步提高剥离强度。
2、该粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法中，通过改性丁苯橡胶中的苯乙烯对增强剂中的间戊二烯石油树脂改性，能提高间戊二烯石油树脂的相容性能，使得改性丁苯橡胶与主体橡胶更好的混合，从而进一步增强粘结性。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法，包括：
一、增强剂制备
1、将石蜡20份加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚1份和间戊二烯石油树脂20份混合均匀，制得油相混合液；
2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
3、再加入丙烯酸10份快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
二、压敏胶粘剂制备
1、将主体橡胶80份加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂1份进行接枝处理，再加入交联剂1份进行交联处理，制得乳液；
2、将共混橡胶20份提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液，其中混合温度为70℃，搅拌速率为1000r/min，时间为5h；
3、依次将增强剂10份和增粘剂10份加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂，其中，搅拌温度为80℃，搅拌速率为400r/min，时间为3h。
实施例2一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法，包括：
一、增强剂制备
1、将石蜡23份加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚1份和间戊二烯石油树脂23份混合均匀，制得油相混合液；
2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
3、再加入丙烯酸12份快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
二、压敏胶粘剂制备
1、将主体橡胶90份加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂2份进行接枝处理，再加入交联剂2份进行交联处理，制得乳液；
2、将共混橡胶30份提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液，其中混合温度为75℃，搅拌速率为1000r/min，时间为5h；
3、依次将增强剂12份和增粘剂12份加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂，其中，搅拌温度为90℃，搅拌速率为400r/min，时间为3h。
实施例3一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法，包括：
一、增强剂制备
1、将石蜡25份加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚2份和间戊二烯石油树脂25份混合均匀，制得油相混合液；
2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
3、再加入丙烯酸13份快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
二、压敏胶粘剂制备
1、将主体橡胶100份加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂3份进行接枝处理，再加入交联剂3份进行交联处理，制得乳液；
2、将共混橡胶40份提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液，其中混合温度为80℃，搅拌速率为1100r/min，时间为4.5h；
3、依次将增强剂13份和增粘剂13份加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂，其中，搅拌温度为100℃，搅拌速率为450r/min，时间为2.5h。
实施例4一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法，包括：
一、增强剂制备
1、将石蜡27份加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚3份和间戊二烯石油树脂27份混合均匀，制得油相混合液；
2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
3、再加入丙烯酸14份快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
二、压敏胶粘剂制备
1、将主体橡胶110份加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂4份进行接枝处理，再加入交联剂4份进行交联处理，制得乳液；
2、将共混橡胶50份提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液，其中混合温度为85℃，搅拌速率为1200r/min，时间为4h；
3、依次将增强剂14份和增粘剂14份加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂，其中，搅拌温度为110℃，搅拌速率为500r/min，时间为2h。
实施例5一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂及其制备方法，包括：
一、增强剂制备
1、将石蜡30份加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚3份和间戊二烯石油树脂30份混合均匀，制得油相混合液；
2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
3、再加入丙烯酸15份快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
二、压敏胶粘剂制备
1、将主体橡胶110份加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂5份进行接枝处理，再加入交联剂5份进行交联处理，制得乳液；
2、将共混橡胶60份提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液，其中混合温度为90℃，搅拌速率为1200r/min，时间为4h；
3、依次将增强剂15份和增粘剂15份加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂，其中，搅拌温度为110℃，搅拌速率为500r/min，时间为2h。
上述实施例1-5中，主体橡胶为天然橡胶，具有环保性，高强度，弹性好，低温性能较好；
共混橡胶为苯乙烯单体接枝丁苯橡胶生产的改性丁苯橡胶，通过与丁苯橡胶共混改性，可提高压敏胶的抗老化性能和耐热型，与天然橡胶形成互补，而该改性丁苯橡胶，在拥有上述效果时，可进一步提高剥离强度；
增粘剂选自松香树脂、甘油松香脂和萜烯树脂，用于提高压敏胶的初粘性；
接枝剂选自丙烯基氯和甲基丙烯酸甲酯，用于接枝天然乳胶，使得制备的压敏胶黏度较高，粘接性能、耐溶剂性能好，且有较好的阻燃性能；
交联剂选自过氧化苯甲酰，既增加了压敏胶的耐候性和耐老化能力，又提高了压敏胶的内聚强度使持粘性显著增强；
通过改性丁苯橡胶中的苯乙烯对增强剂中的间戊二烯石油树脂改性，能提高间戊二烯石油树脂的相容性能，使得改性丁苯橡胶与主体橡胶更好的混合，从而进一步增强粘结性。
本发明制备的粘合效果好的环保压敏胶粘剂的相关指标，具体见表1：
表1
Figure BDA0003505329170000071
根据表1所示，实施例1-5中制备的压敏胶粘剂初粘性均在3.70dN·m以上，初粘性均在180h以上，通过剥离强度均在250g/cm以上，因此可以看出本发明制备的压敏胶粘剂具有较好的粘性。
对比例1一种压敏胶粘剂及其制备方法，包括：
1、将主体橡胶100份加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂3份进行接枝处理，再加入交联剂3份进行交联处理，制得乳液；
2、将共混橡胶40份提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液，其中混合温度为80℃，搅拌速率为1100r/min，时间为4.5h；
3、将增粘剂13份加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂，其中，搅拌温度为100℃，搅拌速率为450r/min，时间为2.5h。
对比例2一种环保压敏胶粘剂及其制备方法，包括：
一、增强剂制备
1、将石蜡25份加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚2份和间戊二烯石油树脂25份混合均匀，制得油相混合液；
2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
3、再加入丙烯酸13份快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
二、压敏胶粘剂制备
1、将主体橡胶100份加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂3份进行接枝处理，再加入交联剂3份进行交联处理，制得乳液；
2、依次将增强剂13份和增粘剂13份加入至乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂，其中，搅拌温度为100℃，搅拌速率为450r/min，时间为2.5h。
本发明制备的压敏胶粘剂具有较好的初粘性、持粘性和剥离强度，与加入的增强剂和共混橡胶有较大关系，为了验证相关的技术方案，申请人进行了如下试验：
对比例1-2：采用实施例3的方法，在去除了增强剂和共混橡胶的情况下，检测制备的压敏胶粘剂相关指标，具体见表2：
表2
Figure BDA0003505329170000081
根据表2所示，对比例1相较于实施例3，在单独去除增强剂的情况下，压敏胶粘剂的初粘性和剥离强度均大幅度下降，同时持粘性低于150h以下，对比例2相较于实施例3，在单独去除共混橡胶的情况下，压敏胶粘剂的持粘性并无变化，但初粘性和剥离强度均有不同程度的下降，因此可以说明在压敏胶粘剂制备中加入本发明的增强剂和共混橡胶是改变压敏胶粘剂粘性的重要因素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种粘合效果好的环保压敏胶粘剂，其特征在于，包括以下重量份的原料组成：主体橡胶80-110份、共混橡胶20-60份、增强剂10-15份、增粘剂10-15份、接枝剂1-5份和交联剂1-5份；
所述增强剂至少包括以下重量份的原料：间戊二烯石油树脂20-30份、石蜡20-30份、十二烷基酚聚氧乙烯醚1-3份和丙烯酸10-15份，其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂，其特征在于：所述增强剂的制备方法为：
S1.1、将石蜡加入至反应釜中加热熔融，然后加入十二烷基酚聚氧乙烯醚和间戊二烯石油树脂混合均匀，制得油相混合液；
S1.2、将去离子水进行预热，然后再到入至油相混合液中，快速搅拌；
S1.3、再加入丙烯酸快速搅拌，乳化后倒出剩余去离子水，降温处理即可制得增性剂。
3.根据权利要求1所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂，其特征在于：所述主体橡胶为天然橡胶。
4.根据权利要求1所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂，其特征在于：所述共混橡胶为苯乙烯单体接枝丁苯橡胶生产的改性丁苯橡胶。
5.根据权利要求1所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂，其特征在于：所述增粘剂选自松香树脂、甘油松香脂和萜烯树脂。
6.根据权利要求1所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂，其特征在于：所述接枝剂选自丙烯基氯和甲基丙烯酸甲酯。
7.根据权利要求1所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂，其特征在于：所述交联剂选自过氧化苯甲酰。
8.一种用于制备如权利要求1-7中任意一项所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S2.1、将主体橡胶加入至反应釜中热熔，然后加入接枝剂进行接枝处理，再加入交联剂进行交联处理，制得乳液；
S2.2、将共混橡胶提前加热熔融，然后加入至乳液中混合搅拌，制得共混乳液；
S2.3、依次将增强剂和增粘剂加入至共混乳液中，充分搅拌，即可制得压敏胶粘剂。
9.根据权利要求8所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述S2.2中，共混橡胶与乳液的混合温度为70-90℃，搅拌速率为1000-1200r/min，时间为4-5h。
10.根据权利要求8所述的粘合效果好的环保压敏胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述S2.3中，搅拌温度为80-110℃，搅拌速率为400-500r/min，时间为2-3h。
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