一种高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂及其制备方法与应用-k8凯发

本发明属于功能水性高分子材料，具体涉及一种高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、商品在运输、储存、加工及组装过程中常常需要对其表面加以保护，常用方法之一是在被保护物体表面贴附一层保护膜，又称为表面保护膜、保护胶带或压敏保护膜。一般是以高分子塑料薄膜如聚乙烯、聚丙烯以及聚酯等作基材，再涂覆一定压敏胶黏剂(简称压敏胶)如橡胶类、丙烯酸酯类、有机硅类或者聚氨酯类树脂，经过烘干、收卷以及切割等工艺制备而成。

2、而对于保护膜来说，绝大多数都需要印刷一定的图形、商标以及特殊标识等油墨图案层，而为了有效保护保护膜(保护膜基膜)表面的图案就需要在其表面上再复合一层透明的塑料薄膜(保护膜面膜)。然而由于保护膜基膜和面膜都是以表面张力低的聚乙烯或聚丙烯难黏塑料为主，尽管经过了氧化处理、火焰处理、等离子体处理、电子束处理等表面处理，但是由于聚乙烯或聚丙烯是非极性分子、且分子链段密堆砌的结构都导致了聚丙烯酸酯胶黏剂难以在其表面浸润、吸附和扩散，进而导致相容性差和无法形成强的黏结作用。此外，在薄膜加工的过程中添加的增塑剂、开口剂及滑爽剂等小分子物质有向表面扩散析出的趋势，进而也会形成“弱界面层”，又进一步降低使聚丙烯酸酯胶黏剂的黏结效能。

3、目前市售的保护膜用复合胶主要以聚丙稀酸乳压敏胶为主，尽管以水为分散介质，成本优势明显，且不涉及有机溶剂、对环境友好，聚合物工艺可控性好，便于制备高固含、且相对分子量大的低黏度压敏胶。但缺点是产品性能相对较差如剥离强度和黏结力较低，综合性能有待提高，不能完全满足市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有聚丙稀酸乳压敏胶的产品性能如剥离强度和黏结力较低，综合性能不足的问题，提出一种高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂及其制备方法与应用。本发明通过聚合物结构设计和工艺优化在传统丙烯酸酯类单体的基础上引入具有高组分的氢化松香或氢化环氧树脂功能单体，不仅有效增加了丙烯酸酯类胶黏剂的黏结力，同时由于他们分子结构含有多元环体系，也有效改善了丙烯酸酯类胶黏剂体系的内聚力。

2、本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的。

3、本发明的目的之一是提供一种高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，所述丙烯酸酯类胶黏剂是利用聚合单体、乳化剂、引发剂、助剂和水通过水相乳液聚合制备而成，所述聚合单体、乳化剂、引发剂、助剂和水的质量比为38～60：0.3～1：0.1～1：0.2～1：40～50；所述聚合单体以丙烯酸类单体、功能单体和偶联单体质量比为35～45：2～10：1～5混合而成，所述功能单体为松香树脂或氢化环氧树脂。。

4、优选的，所述松香树脂为氢化松香树脂或松香季戊四醇酯，所述氢化环氧树脂为氢化双酚a环氧树脂。

5、优选的，所述丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯及丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯及双丙酮丙烯酰胺的一种或多种组合。

6、优选的，所述偶联单体为异氰酸酯基硅氧烷。

7、优选的，所述乳化剂为阴离子乳化剂，所述阴离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、烷基醇烷氧基化硫酸钠盐、壬基酚乙氧基化硫酸铵盐、烷基醇乙氧基化硫酸钠盐、十二烷基硫酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、乙烯基磺酸钠中的一种或几种组合。

8、优选的，所述引发剂为过硫酸铵。

9、优选的，所述助剂包括消泡剂和润湿剂，消泡剂和润湿剂的质量比为0.1～0.5：0.1～0.5，所述消泡剂为691消泡剂，所述润湿剂为ot-75润湿剂。

10、本发明的目的之二是提供上述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

11、按照设计的配合比称量各种原材料；

12、混合单体溶液制备：在搅拌状态下向丙烯酸类单体加入功能单体后室温搅拌0.5～1h得到混合单体溶液；

13、预乳化液制备：将乳化剂、部分水和引发剂室温搅拌混合均匀，然后加入混合单体溶液室温乳化0.5～1h得到预乳化液；所述部分水的质量是所称量的水总质量的40～45％；

14、丙烯酸酯类胶黏剂制备：将剩余的水加入到聚合反应器中，搅拌升温到80℃，开始滴加预乳化液，待滴加完成后升温至90℃，保温反应1h后降温至70℃，再加入偶联单体，继续反应0.5～1.0h，结束反应后降温到30～40℃后，用氨水调ph值7～8后去除体系残留的丙烯酸单体，最后再加入助剂，过滤后得到高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂。

15、优选的，丙烯酸酯类胶黏剂制备过程中，预乳化液滴加的时间为3.5～4h；去除体系残留的丙烯酸单体的方式为依次加入叔丁酯过氧化氢和雕白粉，所述丙烯酸类单体、叔丁酯过氧化氢和雕白粉的质量比为35～45：0.01～0.05:0.01～0.05。

16、本发明的目的之三是提供上述高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂作为塑塑基材的复合保护膜的应用。

17、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

18、(1)本发明通过聚合物结构设计和工艺优化在传统丙烯酸酯类单体的基础上引入具有高组分的氢化松香或氢化环氧树脂功能单体，不仅有效增加了丙烯酸酯类胶黏剂的黏结力，同时由于他们分子结构含有多元环体系，也有效改善了丙烯酸酯类胶黏剂体系的内聚力。

19、(2)本发明涉及的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂以水为溶剂，同时巧妙地以丙烯酸类单体自身为溶剂实现了对氢化松香或氢化环氧树脂功能单体的溶解，实现了后续丙烯酸类单体和功能单体的有效预乳化。最后不涉及酯类、酮类及芳烃类等有机溶剂，绿色环保，应用前景广阔。

20、(3)本发明通过优化聚合工艺条件，通过在降温阶段加入异氰酸酯基硅氧烷偶联单体，通过活性异氰酸酯与活泼亚甲基、羟基以及羧基等基团反应不仅增加了丙烯酸酯类胶黏剂结构中功能极性基团含量，而烷氧基的交联水解也进一步增加体系的内聚力和降低了体系的表面张力，从而有效实现了丙烯酸酯类胶黏剂黏结力和内聚能力的有效统一，进而使其表现出显著的高黏结力，实现了在低表面能塑塑复合领域应用。

21、(4)本发明涉及的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，通过优化调控原料相互之间配比和组成也还可以满足不同应用领域需求，应用前景广阔。

技术特征：

1.一种高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类胶黏剂是利用聚合单体、乳化剂、引发剂、助剂和水通过水相乳液聚合制备而成，所述聚合单体、乳化剂、引发剂、助剂和水的质量比为38～60：0.3～1：0.1～1：0.2～1：40～50；所述聚合单体以丙烯酸类单体、功能单体和偶联单体质量比为35～45：2～10：1～5混合而成，所述功能单体为松香树脂或氢化环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，其特征在于，所述松香树脂为氢化松香树脂或松香季戊四醇酯，所述氢化环氧树脂为氢化双酚a环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，其特征在于，所述丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯及丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯及双丙酮丙烯酰胺的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，其特征在于，所述偶联单体为异氰酸酯基硅氧烷。

5.根据权利要求1所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，其特征在于，所述乳化剂为阴离子乳化剂，所述阴离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、烷基醇烷氧基化硫酸钠盐、壬基酚乙氧基化硫酸铵盐、烷基醇乙氧基化硫酸钠盐、十二烷基硫酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、乙烯基磺酸钠中的一种或几种组合。

6.根据权利要求1所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。

7.根据权利要求1所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂，其特征在于，所述助剂包括消泡剂和润湿剂，消泡剂和润湿剂的质量比为0.1～0.5：0.1～0.5，所述消泡剂为691消泡剂，所述润湿剂为ot-75润湿剂。

8.一种权利要求1-7任一项所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂的制备方法，其特征在于，丙烯酸酯类胶黏剂制备过程中，预乳化液滴加的时间为3.5～4h；去除体系残留的丙烯酸单体的方式为依次加入叔丁酯过氧化氢和雕白粉，所述丙烯酸类单体、叔丁酯过氧化氢和雕白粉的质量比为35～45：0.01～0.05:0.01～0.05。

10.一种权利要求1-7任一项所述高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂作为塑塑基材的复合保护膜的应用。

技术总结
本发明属于功能水性高分子材料技术领域，具体涉及一种高黏结力塑塑复合用丙烯酸酯类胶黏剂及其制备方法与应用。丙烯酸酯类胶黏剂以聚合单体、乳化剂、引发剂、助剂和水质量比为38～60：0.3～1：0.1～1：0.2～1：40～50水相乳液聚合制得，聚合单体以丙烯酸类单体、功能单体和偶联单体质量比为35～45：2～10：1～5混合而成，功能单体为松香树脂或氢化环氧树脂。本发明通过聚合物结构设计和工艺优化在丙烯酸酯类单体的基础上引入氢化松香或氢化环氧树脂功能单体，有效增加丙烯酸酯类胶黏剂的黏结力，同时由于他们分子结构含有多元环体系，有效改善丙烯酸酯类胶黏剂体系的内聚力，实现在低表面能塑塑复合领域应用。

技术研发人员：李因文,蒋春源
受保护的技术使用者：临沂大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8