一種水性丙烯酸酯壓敏膠及制備方法和壓敏膠帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及壓敏膠領(lǐng)域，主要涉及一種水性丙烯酸酯壓敏膠及制備方法和壓敏膠 帶。
【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)膜膠又被稱為過塑膠，是紙張與塑料薄膜或塑料薄膜之間干式復(fù)合專用的膠粘 劑。近年來由于包裝行業(yè)在我國蓬勃發(fā)展，復(fù)膜膠市場需求量與日倶增，據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)復(fù)膜 膠每年的消耗量已達(dá)數(shù)萬噸。因此，塑料軟包裝產(chǎn)品的綠色化已成為必然的發(fā)展趨勢，這就 要求必須采用環(huán)保型復(fù)膜膠來制造軟包裝材料。隨著環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格和人們環(huán)保意識(shí) 的逐漸增強(qiáng)，無污染的水性復(fù)膜膠和無溶劑復(fù)膜膠逐漸受到人們的重視。
[0003] 目前保護(hù)膜用壓敏膠主要是橡膠或丙烯酸酯共聚樹脂兩大類，橡膠類壓敏膠壓敏 性能較好，但耐候性、耐老化性差，其使用越來越受到限制。丙烯酸酯壓敏膠因其耐候性好、 透明性優(yōu)良，耐溶劑型好，黏著力隨時(shí)間變化小，并可大幅度調(diào)節(jié)性能，而成為壓敏保護(hù)膜 的主要膠種。
[0004] 丙烯酸酯壓敏膠又分溶劑和水性兩大類，盡管水性壓敏膠在性能上還存在某些缺 陷，如耐水性較差等，但因其具有生產(chǎn)工藝簡單、成本低、無污染優(yōu)點(diǎn)，因此備受人們關(guān)注和 青睞，市場前景可觀，其性能也需要不斷地完善和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種水性丙烯酸酯壓敏膠及制 備方法和壓敏膠帶，通過對聚合工藝和單體組成的研究，提高了水性丙烯酸酯壓敏膠的內(nèi) 聚強(qiáng)度和耐溫性能，旨在提供一種性能更好的水性丙烯酸酯壓敏膠。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種水性丙烯酸酯壓敏膠，其中，其原料組成包括硬單體、軟單體、功能單體、引發(fā) 劑、溶劑、鏈轉(zhuǎn)移劑；
[0008] 其中，硬單體占單體總質(zhì)量的25~35% ;
[0009] 軟單體占單體總質(zhì)量的35~50%;
[0010]功能單體占單體總質(zhì)量的25~35%;
[0011] 引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的1~2% ;
[0012] 溶劑用量與單體總質(zhì)量之比為2:3~3:2;
[0013]鏈轉(zhuǎn)移劑用量為單體總質(zhì)量的1~7 %。
[0014] 所述的水性丙烯酸酯壓敏膠，其中，所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙 烯酸異辛酯;所述硬單體為甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯;所述功能單體為甲基丙 烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯。
[0015] 所述的水性丙烯酸酯壓敏膠，其中，所述軟單體為丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯;所 述硬單體為甲基丙烯酸甲酯;所述功能單體為丙烯酸和甲基丙烯酸羥乙酯。
[0016] 所述的水性丙烯酸酯壓敏膠，其中，甲基丙烯酸甲酯占單體總質(zhì)量的25~35%，丙 烯酸丁酯占單體總質(zhì)量的15~25%，丙烯酸異辛酯占單體總質(zhì)量的20~25%，丙烯酸占單 體總質(zhì)量的5~10 %，甲基丙烯酸羥丙酯占單體總質(zhì)量的20~25 %。
[0017] 所述的水性丙烯酸酯壓敏膠，其中，鏈轉(zhuǎn)移劑為正十二烷基硫醇。
[0018] 所述的水性丙烯酸酯壓敏膠，其中，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
[0019] -種如上所述的水性丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，其中，包括以下步驟：
[0020] 將配方量的軟單體、硬單體和功能單體，配方量60~80%的引發(fā)劑，配方量40~ 60 %的乙酸乙酯，配方量的鏈轉(zhuǎn)移劑，混合均勻，配成均相混合溶液A;
[0021] 將剩余的引發(fā)劑溶于20~30ml的乙酸乙酯，配成均相混合溶液B;
[0022]取剩余的乙酸乙酯和混合溶液A質(zhì)量的20~40%先加入反應(yīng)裝置中，緩慢升溫至 72~75°C，反應(yīng)0.5~1.5h后，勻速滴加剩余的混合溶液A，滴加完畢后反應(yīng)1~2h;
[0023]再以相同速度滴加混合溶液B，滴加完畢后反應(yīng)3~5h，得到羥基丙烯酸酯共聚物； [0024]將阻聚劑溶于適量的乙酸乙酯，加入羥基丙烯酸酯共聚物中；
[0025]把羥基丙烯酸酯共聚物降溫至35°C以下，在攪拌下加入三乙胺進(jìn)行成鹽反應(yīng)，得 到水性丙烯酸酯壓敏膠。
[0026]所述的水性丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，其中，所述阻聚劑ΗΤΕΜΡ0的添加量為單 體總質(zhì)量的1~3 %。
[0027] 所述的水性丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，其中，滴加剩余的混合溶液A的速度為每 2秒3滴的速度。
[0028] -種壓敏膠帶，其中，其中包含采用如上所述的耐高溫溶劑型丙烯酸酯壓敏膠。
[0029] 有益效果:本發(fā)明的水性丙烯酸酯壓敏膠及制備方法和壓敏膠帶，本研究以粘彈 理論為基礎(chǔ)，通過對聚合工藝和單體組成的研究，提高了水性丙烯酸酯壓敏膠的內(nèi)聚強(qiáng)度 和耐溫性能，降低保護(hù)膜產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中掉膠的風(fēng)險(xiǎn)。制備方法中，以胺成鹽，控制 加入AA的量調(diào)節(jié)水溶性。單體比例的不同，可調(diào)節(jié)共聚物體系內(nèi)聚能，使保護(hù)膠在剝離時(shí)不 易殘膠
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明水性丙烯酸酯壓敏膠的合成工藝流程圖。
[0031 ]圖2為本發(fā)明實(shí)施例合成樹脂的剝離強(qiáng)度隨NDM含量的變化曲線。
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2水性丙烯酸酯紅外光譜圖。
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1水性丙烯酸酯的DSC譜圖。
[0034]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2水性丙烯酸酯的DSC譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]本發(fā)明提供一種水性丙烯酸酯壓敏膠及制備方法和壓敏膠帶，為使本發(fā)明的目 的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述 的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0036]本發(fā)明針對丙烯酸酯類共聚物膠黏劑的技術(shù)現(xiàn)狀，根據(jù)分子設(shè)計(jì)進(jìn)行溶液聚合， 優(yōu)化合成工藝，調(diào)整配方組合，制備出水性丙烯酸酯膠黏劑，提高了聚丙烯酸酯膠黏劑的綜 合性能，并從丙烯酸酯乳液的組成對性能的影響這個(gè)角度出發(fā)，利用示差掃描量熱法 (DSC)、紅外光譜(FTIR)、凝膠滲透色譜法(GPC)等多種測試與表征方法，深入分析討論了共 聚單體、溶劑、滴加方式、引發(fā)劑用量、聚合反應(yīng)溫度等因素對膠黏劑性能的影響。
[0037]具體地，本發(fā)明所提供的一種水性丙烯酸酯壓敏膠，其原料組成包括硬單體、軟單 體、功能單體、引發(fā)劑、溶劑、鏈轉(zhuǎn)移劑；
[0038] 其中，硬單體占單體總質(zhì)量的25~35% ;
[0039] 軟單體占單體總質(zhì)量的35~50%;
[0040]功能單體占單體總質(zhì)量的25~35%;
[0041]引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的1~2% ;
[0042] 溶劑用量與單體總質(zhì)量之比為2:3~3:2;
[0043]鏈轉(zhuǎn)移劑用量為單體總質(zhì)量的1~7 %。
[0044]其中，所述軟單體可以為丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯（2-EHA) 等。所述硬單體可以為甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯、苯乙烯等。所述功能單體可以為 甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯等。
[0045] 在本發(fā)明方案中，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為硬單體;丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸異 辛酯(2-EHA)為軟單體;丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)為功能單體;偶氮二異丁腈 (AIBN)為引發(fā)劑；乙酸乙酯(EAC)為溶劑;正十二烷基硫醇為鏈轉(zhuǎn)移劑，用作高分子化合物 的相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑。具體地，本發(fā)明實(shí)施例方案中，甲基丙烯酸甲酯(MMA)占單體總質(zhì) 量的25~35 %，丙烯酸丁酯(BA)占單體總質(zhì)量的15~25 %，丙烯酸異辛酯（2-EHA)占單體總 質(zhì)量的20~25%，丙烯酸(AA)占單體總質(zhì)量的5~10%，甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)占單體總 質(zhì)量的20~25%。
[0046] 本發(fā)明中還提供了所述水性丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，在裝有攪拌器、回流冷 凝管、滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，整個(gè)反應(yīng)過程持續(xù)通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，以 避免氧氣的阻聚作用。具體地，其合成路線如圖1所示，包括以下步驟：
[0047] (1)將配方量的軟單體、硬單體和功能單體，配方量60~80 %的引發(fā)劑，配方量40 ~60%的乙酸乙酯，配方量的鏈轉(zhuǎn)移劑，混合均勻，配成均相混合溶液A。
[0048] (2)將剩余的引發(fā)劑溶于20~30ml的乙酸乙酯，配成均相混合溶液B。
[0049] (3)取剩余的乙酸乙酯和混合溶液A質(zhì)量的20~40%先加入反應(yīng)裝置中，緩慢升溫 至72~75°C，反應(yīng)0.5~1.5h后，以2秒3滴的速度勻速滴加剩余的混合溶液A，滴加完畢后反 應(yīng)1~2h。
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