CN116445108A - 一种耐高温vhb压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压敏胶技术领域,公开了一种耐高温VHB压敏胶及其制备方法。所述耐高温VHB压敏胶由以下质量百分含量的组分组成:丙烯酸酯共聚物45%~70%;有机硅胶20%~40%;交联剂5%~15%;稠化剂2%~6%;催化剂0.2%~2%。其制备方法为:将丙烯酸醋共聚物加入反应釜中,搅拌条件下逐步加入有机硅胶搅拌混合均匀,然后加入交联剂和稠化剂,继续搅拌直至混合均匀,最后加入催化剂搅拌混合均匀,在50~80℃恒温条件下放置24h以上待完全固化,得到所述耐高温VHB压敏胶。本发明的VHB压敏胶采用丙烯酸酯共聚物与特定的有机硅胶混合制成,其具有粘结力强和耐高温性好的优点。
Description
技术领域
本发明属于压敏胶技术领域,具体涉及一种耐高温VHB压敏胶及其制备方法。
背景技术
VHB(VeryHighBond,超强黏性双面胶带)压敏胶是一种高强度、高黏性的双面胶,常用于汽车、电子、建筑等领域。现有的VHB压敏胶主要由聚丙烯酸酯构成,其耐候性及耐高温性还有待改善。
专利CN 106589221 A公开了一种耐高温、耐模切的压敏胶,由主单体、引发剂、交联剂和有机溶剂构成,其中,主单体包括软单体(丙烯酸酯)、硬单体(甲基丙烯酸甲酯)、交联单体(丙烯酸)以及有机硅树脂(乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)。该压敏胶具有机硅胶黏剂和丙烯酸胶黏剂的共同特点,成膜性好,粘着力良好(1000~2000g/25mm),对基材具有良好的附着力。然而该压敏胶为了增强有机硅成分与丙烯酸酯成分的相容性需加入较大比例的有机溶剂。
专利CN 116041612 A公开了一种丙烯酸酯共聚物原胶、压敏胶及其制备方法。该丙烯酸酯共聚物原胶同样需要使用较大量的有机溶剂促进成膜及固化。
专利CN 115960302 A公开了一种压敏胶组合物,由丙烯酸酯共聚物、增粘树脂和固化剂组成,所述丙烯酸酯共聚物由软单体、硬单体和功能单体组成;所述功能单体包括交联单体、疏水性单体、环状单体和极性单体。所述交联单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或至少两种的组合;所述疏水性单体选自丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十三氟辛酯中的一种或至少两种的组合;所述环状单体选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸环己酯中的一种或至少两种的组合。该压敏胶通过软单体、硬单体及功能单体的合理选用及配合使用,以及高软化点和中低软化点的增粘树脂的搭配,可以使制成的压敏胶制品(例如压敏胶带)具有优异的粘结性能和高温高湿(85℃*85%)抗反弹性能。然而该压敏胶组合物成分组成较为复杂,成本较高。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本发明的首要目的在于提供一种耐高温VHB压敏胶。
本发明的另一目的在于提供上述耐高温VHB压敏胶的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一种耐高温VHB压敏胶,由以下质量百分含量的组分组成:
进一步地,所述丙烯酸酯共聚物为MMA/BA/AA(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸)三元共聚物或MMA/BA/AA/HEMA(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸/甲基丙烯酸羟乙酯)四元共聚物。
优选地,所述丙烯酸酯共聚物的固含量为40%~70%,25℃的粘度为2000~10000mPa.s。
进一步地,所述有机硅胶通过如下方法制备得到:
将107胶(α,ω-二羟基聚硅氧烷)与二甲基硅油搅拌混合均匀,然后加入氨基硅烷偶联剂和长链烷基硅烷偶联剂,在潮湿空气条件下进行水解交联反应,得到有机硅胶。
优选地,所述107胶及二甲基硅油在25℃的粘度为50~1000mPa.s;107胶与二甲基硅油混合的质量比为3~6:1。
优选地,所述氨基硅烷偶联剂是指氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。氨基硅烷偶联剂的加入量为107胶质量的2%~4%。
优选地,所述长链烷基硅烷偶联剂是指C12~C18的烷基三甲氧基硅烷。长链烷基硅烷偶联剂的加入量为107胶质量的3%~6%。
本发明的有机硅胶采用氨基硅烷偶联剂和长链烷基硅烷偶联剂交联的羟基聚硅氧烷,其具有与丙烯酸酯共聚物改善的相容性;同时其接枝的氨基基团还能与丙烯酸酯共聚物中含有的羧基及丙烯酸等交联剂中的羧基进行交联反应,提高相容性及内聚强度。
进一步地,所述交联剂为丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种。
进一步地,所述稠化剂为萜烯增粘树脂、酚醛增粘树脂、酚醛改性增粘树脂、松香增粘树脂和石油增粘树脂中的至少一种。
进一步地,所述催化剂为有机过氧化物催化剂或偶氮类催化剂;所述有机过氧化物催化剂优选为过氧化二苯甲酰,所述偶氮类催化剂优选为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。
上述耐高温VHB压敏胶的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)将丙烯酸醋共聚物加入反应釜中,搅拌条件下逐步加入有机硅胶搅拌混合均匀;
(2)向步骤(1)的混合胶液中加入交联剂和稠化剂,继续搅拌直至混合均匀;
(3)向步骤(2)的混合胶液中加入催化剂搅拌混合均匀,然后在50~80℃恒温条件下放置24h以上待完全固化,得到所述耐高温VHB压敏胶。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明的VHB压敏胶采用丙烯酸酯共聚物与特定的有机硅胶混合制成,其同时具备有机硅胶耐高温性的特点和丙烯酸酯共聚物成膜性好及附着力良好的优点。
(2)本发明的有机硅胶采用氨基硅烷偶联剂和长链烷基硅烷偶联剂交联的羟基聚硅氧烷,其具有与丙烯酸酯共聚物改善的相容性;同时其接枝的氨基基团还能与丙烯酸酯共聚物中含有的羧基及丙烯酸等交联剂中的羧基进行交联反应,提高相容性及内聚强度,提高VHB压敏胶的粘结力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种耐高温VHB压敏胶,由以下质量百分含量的组分组成:
MMA/BA/AA三元共聚物(固含量为45%,25℃的粘度为3500mPa.s)45%(以固含量计);有机硅胶40%;丙烯酸交联剂10%;稠化剂萜烯增粘树脂4%;催化剂过氧化二苯甲酰1%。
所述耐高温VHB压敏胶的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)按上述质量百分含量称取各组分,将MMA/BA/AA三元共聚物加入反应釜中,搅拌条件下逐步加入有机硅胶搅拌混合均匀;
(2)向步骤(1)的混合胶液中加入丙烯酸交联剂和稠化剂萜烯增粘树脂,继续搅拌直至混合均匀;
(3)向步骤(2)的混合胶液中加入催化剂过氧化二苯甲酰搅拌混合均匀,然后在50~80℃恒温条件下放置24h以上待完全固化,得到所述耐高温VHB压敏胶。
本实施例中所述有机硅胶通过如下方法制备得到:
将107胶(25℃的粘度为150mPa.s的α,ω-二羟基聚硅氧烷)与二甲基硅油(25℃的粘度为300mPa.s)搅拌混合均匀,107胶与二甲基硅油混合的质量比为4:1,然后加入107胶质量3%的氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂和5%的十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂,在潮湿空气条件下升温至60℃进行水解交联反应2h,得到有机硅胶。
实施例2
本实施例的一种耐高温VHB压敏胶,由以下质量百分含量的组分组成:
MMA/BA/AA三元共聚物(固含量为55%,25℃的粘度为6000mPa.s)55%(以固含量计);有机硅胶30%;丙烯酸交联剂10%;稠化剂萜烯增粘树脂4%;催化剂过氧化二苯甲酰1%。
所述耐高温VHB压敏胶的制备方法与实施例1相同。
本实施例中所述有机硅胶通过如下方法制备得到:
将107胶(25℃的粘度为150mPa.s的α,ω-二羟基聚硅氧烷)与二甲基硅油(25℃的粘度为450mPa.s)搅拌混合均匀,107胶与二甲基硅油混合的质量比为5:1,然后加入107胶质量2%的γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂和6%的十八烷基三甲氧基硅烷偶联剂,在潮湿空气条件下升温至60℃进行水解交联反应2h,得到有机硅胶。
实施例3
本实施例的一种耐高温VHB压敏胶,由以下质量百分含量的组分组成:
MMA/BA/AA三元共聚物(固含量为70%,25℃的粘度为9000mPa.s)70%(以固含量计);有机硅胶20%;甲基丙烯酸交联剂6%;稠化剂松香增粘树脂3%;催化剂偶氮二异丁酸二甲酯1%。
所述耐高温VHB压敏胶的制备方法与实施例1相同。
本实施例中所述有机硅胶通过如下方法制备得到:
将107胶(25℃的粘度为150mPa.s的α,ω-二羟基聚硅氧烷)与二甲基硅油(25℃的粘度为500mPa.s)搅拌混合均匀,107胶与二甲基硅油混合的质量比为3:1,然后加入107胶质量4%的氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂和3%的十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂,在潮湿空气条件下升温至70℃进行水解交联反应3h,得到有机硅胶。
实施例4
本实施例的一种耐高温VHB压敏胶,由以下质量百分含量的组分组成:
MMA/BA/AA/HEMA四元共聚物(固含量为55%,25℃的粘度为6000mPa.s)55%(以固含量计);有机硅胶35%;丙烯酸交联剂5%;稠化剂石油增粘树脂4.5%;催化剂偶氮二异丁酸二甲酯0.5%。
所述耐高温VHB压敏胶的制备方法与实施例1相同。
本实施例中所述有机硅胶的制备方法与实施例2相同。
对以上实施例所得耐高温VHB压敏胶进行剥离强度测试(GB2792-81)及耐高温性能测试(80℃恒温箱中200h后测试剥离强度),每项测试设置5组测试样,取平均值。测试结果如下表1所示。
表1
测试样/测试项目 | 剥离强度 | 80℃/200h剥离强度 |
实施例1 | 19.6N/25mm | 18.2N/25mm |
实施例2 | 20.5N/25mm | 19.0N/25mm |
实施例3 | 19.2N/25mm | 17.5N/25mm |
实施例4 | 21.1N/25mm | 19.7N/25mm |
由以上结果可知,本发明所得VHB压敏胶具有良好的粘结力及耐高温性能,经80℃/200h处理后其剥离强度仍能保持90%以上。
对比例1
本对比例的一种VHB压敏胶,与实施例2相比,不加入有机硅胶,由以下质量百分含量的组分组成:
MMA/BA/AA三元共聚物(固含量为55%,25℃的粘度为6000mPa.s)85%(以固含量计);丙烯酸交联剂10%;稠化剂萜烯增粘树脂4%;催化剂过氧化二苯甲酰1%
经测试本对比例所得VHB压敏胶的剥离强度为14.8N/25mm,80℃/200h剥离强度为10.5N/25mm。
由以上结果可以看出,本发明通过加入特定的有机硅胶,可以显著提高VHB压敏胶的粘结强度和耐高温性。
对比例2
本对比例的一种VHB压敏胶,与实施例2相比,采用等量的有机硅树脂乙烯基三甲氧基硅烷替代有机硅胶,其余相同。
经测试本对比例所得VHB压敏胶的剥离强度为15.3N/25mm,80℃/200h剥离强度为11.4N/25mm。
由以上结果可以看出,直接采用含乙烯基的硅烷化合物对丙烯酸酯压敏胶的粘结强度和耐高温性的改善作用有限。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,由以下质量百分含量的组分组成:
2.根据权利要求1所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述丙烯酸酯共聚物为MMA/BA/AA三元共聚物或MMA/BA/AA/HEMA四元共聚物。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述丙烯酸酯共聚物的固含量为40%~70%,25℃的粘度为2000~10000mPa.s。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述有机硅胶通过如下方法制备得到:
将107胶与二甲基硅油搅拌混合均匀,然后加入氨基硅烷偶联剂和长链烷基硅烷偶联剂,在潮湿空气条件下进行水解交联反应,得到有机硅胶。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述107胶及二甲基硅油在25℃的粘度为50~1000mPa.s;107胶与二甲基硅油混合的质量比为3~6:1。
6.根据权利要求4所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述氨基硅烷偶联剂是指氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种,氨基硅烷偶联剂的加入量为107胶质量的2%~4%;所述长链烷基硅烷偶联剂是指C12~C18的烷基三甲氧基硅烷,长链烷基硅烷偶联剂的加入量为107胶质量的3%~6%。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述交联剂为丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述稠化剂为萜烯增粘树脂、酚醛增粘树脂、酚醛改性增粘树脂、松香增粘树脂和石油增粘树脂中的至少一种。
9.根据权利要求4所述的一种耐高温VHB压敏胶,其特征在于,所述催化剂为有机过氧化物催化剂或偶氮类催化剂;所述有机过氧化物催化剂为过氧化二苯甲酰,所述偶氮类催化剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。
10.权利要求1~9任一项所述的一种耐高温VHB压敏胶的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:
(1)将丙烯酸醋共聚物加入反应釜中,搅拌条件下逐步加入有机硅胶搅拌混合均匀;
(2)向步骤(1)的混合胶液中加入交联剂和稠化剂,继续搅拌直至混合均匀;
(3)向步骤(2)的混合胶液中加入催化剂搅拌混合均匀,然后在50~80℃恒温条件下放置24h以上待完全固化,得到所述耐高温VHB压敏胶。
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