CN114437649A - 一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机氟改性聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，包括下列重量份的组份：软单体：70‑95份；硬单体：2‑20份；功能单体：1‑8份；含氟单体：1‑20份；引发剂：0.1‑0.6份；交联剂：0.3‑3份；溶剂：100‑150份，本发明选用含有丙烯酸酯类双键的含氟材料参与自由基聚合反应，与软单体、硬单体、功能单体无规共聚，合成具有超低表面能的丙烯酸酯压敏胶，在该丙烯酸酯压敏胶中加入交联剂，提高内聚能、耐温性、粘结力稳定性，用该压敏胶制备的保护膜，耐湿热性佳，高温高湿环境不污染被保护材料，随时间延长，粘合力增长幅度小，保护膜易贴易撕。

Description

一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，特别是一种低表面能氟改性丙烯酸酯压敏胶的制备及应用。
背景技术
压敏胶是一种仅需指触压力就能达到粘结目的胶粘剂。压敏胶制品广泛应用于包装、汽车、运输、电子通讯、电器、建材、机械、航空航天、轻工业、医疗卫生、家庭等各个方面。它们方便的应用于封缄、捆扎、遮蔽、密封、保护、增强、拼接、模印、识别、包装、绝缘、固定等各种用途。压敏胶按其化学成分不同可分为：橡胶系压敏胶、聚丙烯酸酯系压敏胶、有机硅系压敏胶，以及聚氨酯压敏、聚异丁烯系压敏胶等，其中聚丙烯酸酯压敏胶因其优良的粘结性、耐老化性、耐温性、透光性，以及原料易得、生产稳定等特点，成为压敏胶领域重要组成部分。
保护膜是聚丙烯酸酯压敏胶重要应用领域，它是由塑料薄膜或纸基材料涂布专用压敏胶，经特定工艺加工而成。保护膜是具有保护功能的材料，主要用于产品制造、运输、储存过程中，贴敷在产品表面，避免产品污染和破坏。电子领域，保护膜是电子产品制程不可或缺的辅料，性能要求非常高，要求优异的易贴敷、耐湿热、耐高温、无污染、易剥离、高透光等，但是目前电子保护膜存在两个问题(1)耐湿热性差。保护膜贴合被保护材料表面后，经高温高湿环境，被保护膜材料表面有白雾。(2)排气性差。保护膜贴合被保护材料时不易操作，润湿性不佳，易有气泡缺陷。(3)粘结力经时不稳定。保护膜贴合在被保护材料表面，随时间延长，粘结力逐渐增加，最后不易撕除。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种低表面能含氟丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，该压敏胶具有良好的润湿性、优异的耐湿热性、粘合力稳定，以解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：本发明氟改性丙烯酸酯压敏胶包括下列重量份的组份：
软单体：70-95份；
硬单体：2-20份；
功能单体：1-8份；
含氟单体：1-20份；
引发剂：0.1-0.6份；
交联剂：0.3-3份；
溶剂：100-150份。
优选地，所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种组成。
优选地，所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯中的一种或多种组成。
优选地，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸铵、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种组成。
优选地，所述含氟单体为丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸12氟庚酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸12氟庚酯、全氟癸基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或多种组成。
优选地，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或二种组成。
优选地，所述交联剂为芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯、氮丙啶、环氧树脂(GA240)种的一种或多种组成；
优选地，所述溶剂为甲苯、乙酸乙酯、正己烷、丙酮、甲醇中的一种或多种组成。
本发明还提供了有机氟改性聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其步骤如下：
(1)将软单体、硬单体、功能单体、含氟单体、15％溶剂、70％引发剂混合均匀。取10-30％混合液、50-70％溶剂加入反应釜，加热至70-90℃，当出现回流、泡沫增多时，反应开始，自反应开始计时10-30分钟；
(2)滴加剩余单体、引发剂、溶剂的混合液，90-150分钟滴完，保温1-2小时；
(3)补加剩余30％引发剂，保温2-4小时；
(4)冷却，添加剩余溶剂，固含量调整40-50％，出料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明选用含有丙烯酸酯类双键的含氟材料参与自由基聚合反应，与软单体、硬单体、功能单体无规共聚，合成具有超低表面能的丙烯酸酯压敏胶。低表面能不仅赋予该压敏胶优异的防水性，还另该聚合物在多种板材(金属、塑料、玻璃等)表面均具有良好的润湿性。在该丙烯酸酯压敏胶中加入交联剂，提高内聚能、耐温性、粘结力稳定性，用该压敏胶制备的保护膜，耐湿热性佳，高温高湿环境不污染被保护材料，随时间延长，粘合力增长幅度小，保护膜易贴易撕。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以便更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1：
首先称取50g丙烯酸异辛酯、38.7g丙烯酸丁酯、4g甲基丙烯酸甲酯、0.3g丙烯酸、3g丙烯酸羟乙酯、2g4-羟基丁基丙烯酸酯、2g丙烯酸12氟庚酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶，取称取50g乙酸乙酯、20g甲苯、10g丙酮放入反应瓶，称取0.1g偶氮二异丁腈加入反应瓶，在搅拌条件，逐渐加热到70℃以上回流反应，观察反应体系，自出现明显回流开始计时，反应20分钟；
反应20分钟后，取单体混合液70g、乙酸乙酯10g、偶氮二异丁腈0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g偶氮二异丁腈、5g乙酸乙酯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g甲苯与乙酸乙酯的混合液稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入1g脂肪族聚异氰酸酯固化剂N75，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
实施例2：
首先称取74.5g丙烯酸异辛酯、10g丙烯酸甲酯、5g醋酸乙烯、2g衣康酸、3g丙烯酸羟乙酯、0.5g甲基丙烯酸缩水甘油酯、5g丙烯酸六氟丁酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶，取称取50g乙酸乙酯、30g甲苯放入反应瓶，称取0.1g过氧化苯甲酰加入反应瓶，在搅拌条件，逐渐加热到80℃以上回流反应，观察反应体系，自出现明显回流开始计时，反应20分钟；
反应20分钟后，取单体混合液70g、甲苯10g、过氧化苯甲酰0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g过氧化苯甲酰、5g甲苯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g乙酸乙酯稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入1g芳香族聚异氰酸酯固化剂L75，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
实施例3：
首先称取28.8g丙烯酸异辛酯、50g丙烯酸丁酯、10g醋酸乙烯、2g丙烯腈、4g丙烯酸、0.2g甲基丙烯酸羟乙酯、5g丙烯酸六氟异丙酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶，取称取50g乙酸乙酯、20g甲苯、10g正己烷放入反应瓶，称取0.1g过氧化苯甲酰加入反应瓶，在搅拌条件，逐渐加热到80℃以上回流反应，观察反应体系，自出现明显回流开始计时，反应30分钟；
反应30分钟后，取单体混合液70g、甲苯10g、过氧化苯甲酰0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g过氧化苯甲酰、5g甲苯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g乙酸乙酯稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入0.3g环氧固化剂GA240，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
实施例4：
首先称取29.8g丙烯酸异辛酯、48g丙烯酸丁酯、4g甲基丙烯酸四氢呋喃酯、6g醋酸乙烯、1gN-羟甲基丙烯酰胺、4g丙烯酸、0.2g丙烯酸羟乙酯、7g丙烯酸八氟戊酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶，取称取50g乙酸乙酯、30g甲苯放入反应瓶，称取0.1g过氧化苯甲酰加入反应瓶，在搅拌条件，逐渐加热到80℃以上回流反应，观察反应体系，自出现明显回流开始计时，反应30分钟；
反应30分钟后，取单体混合液70g、甲苯10g、过氧化苯甲酰0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g过氧化苯甲酰、5g甲苯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g乙酸乙酯稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入0.3g氮丙啶固化剂，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
实施例5：
首先称取60g乙酸乙酯、10g甲苯、5g丙酮，加入反应瓶，在搅拌条件，加热至70℃以上回流；
称取75.7g丙烯酸-2-乙基己酯、10g甲基丙烯酸月桂酯、3g甲基丙烯酸异冰片酯、0.3g丙烯酸、2g丙烯酰胺、5g丙烯酸羟乙酯、4g甲基丙烯酸12氟庚酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶；称取0.1g偶氮二异丁腈加入反应瓶，观察反应体系，自出现反应开始计时，反应15分钟；
反应15分钟后，取单体混合液70g、乙酸乙酯20g、偶氮二异丁腈0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g偶氮二异丁腈、5g乙酸乙酯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g甲苯稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入1g脂肪族聚异氰酸酯固化剂N75，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
实施例6：
首先称取50g乙酸乙酯、10g甲苯、10g甲醇，加入反应瓶，在搅拌条件，加热至70℃以上回流；
称取40g丙烯酸异辛酯、43g丙烯酸丁酯、3g丙烯酸异冰片酯、5g苯乙烯、1g丙烯酸、3g丙烯酸羟乙酯、5g甲基丙烯酸6氟丁酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶；称取0.1g偶氮二异丁腈加入反应瓶，观察反应体系，自出现反应开始计时，反应15分钟；
反应15分钟后，取单体混合液70g、乙酸乙酯20g、偶氮二异丁腈0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g偶氮二异丁腈、5g乙酸乙酯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g甲苯稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入0.5g芳香族聚异氰酸酯固化剂L75，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
比较例1：
首先称取52g丙烯酸异辛酯、39.7g丙烯酸丁酯、4g甲基丙烯酸甲酯、0.3g丙烯酸、4g丙烯酸羟乙酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶，取称取50g乙酸乙酯、20g甲苯、10g丙酮放入反应瓶，称取0.1g偶氮二异丁腈加入反应瓶，在搅拌条件，逐渐加热到70℃以上回流反应，观察反应体系，自出现明显回流开始计时，反应20分钟；
反应20分钟后，取单体混合液70g、乙酸乙酯10g、偶氮二异丁腈0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g偶氮二异丁腈、5g乙酸乙酯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g甲苯稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入1g脂肪族聚异氰酸酯固化剂N75，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
比较例2：
首先称取43g丙烯酸异辛酯、42.8g丙烯酸丁酯、10g醋酸乙烯、4g丙烯酸、0.2g丙烯酸羟乙酯混合均匀，取单体混合液30g加入反应瓶，取称取50g乙酸乙酯、30g甲苯放入反应瓶，称取0.1g过氧化苯甲酰加入反应瓶，在搅拌条件，逐渐加热到80℃以上回流反应，观察反应体系，自出现明显回流开始计时，反应30分钟；
反应30分钟后，取单体混合液70g、甲苯10g、过氧化苯甲酰0.1g搅拌均匀，将混合液均匀滴入反应瓶，90分钟滴完，然后保温2小时；
保温2小时后，取0.1g过氧化苯甲酰、5g甲苯混合均匀，加入反应瓶，保温2小时；
最后，加入55g乙酸乙酯稀释到40％固含量，冷却出料；
称取50g胶液，加入0.3g氮丙啶固化剂，加入20g乙酸乙酯调稀，搅拌均匀，涂布在50um透明聚酯薄膜上，放入110℃烘箱3分钟，取出，复合硅离型膜，控制干胶层厚度15um，放入50℃后固化2天，制得性能的稳定的保护膜样张。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶，其特征在于，包括下列重量份的组份：
软单体：70-95份；
硬单体：2-20份；
功能单体：1-8份；
含氟单体：1-20份；
引发剂：0.1-0.6份；
交联剂：0.3-3份；
溶剂：100-150份。
2.根据权利要求1所述的一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶，其特征在于，所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种组成。
3.根据权利要求1所述的一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶，其特征在于，所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯中的一种或多种组成。
4.根据权利要求1所述的一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶，其特征在于，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸铵、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种组成。
5.根据权利要求1所述的一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶，其特征在于，所述含氟单体为丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸12氟庚酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸12氟庚酯、全氟癸基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或多种组成。
6.根据权利要求1所述的一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶，其特征在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种组成；所述交联剂为芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯、氮丙啶、环氧树脂(GA240)种的一种或多种组成；所述溶剂为甲苯、乙酸乙酯、正己烷、丙酮、甲醇中的一种或多种组成。
7.根据权利要求1所述的一种有机氟改性聚丙烯酸压敏胶的制备方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)将软单体、硬单体、功能单体、含氟单体、15％溶剂、70％引发剂混合均匀。取10-30％混合液、50-70％溶剂加入反应釜，加热至70-90℃，当出现回流、泡沫增多时，反应开始，自反应开始计时10-30分钟；
(2)滴加剩余单体、引发剂、溶剂混合液，90-150分钟滴完，保温1-2小时；
(3)补加剩余30％引发剂，保温2-4小时；
(4)冷却，添加剩余溶剂，固含量调整40-50％，出料。
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