本发明涉及胶黏剂技术领域,特别是涉及一种剥离力可控的压敏胶及其制备方法。
背景技术:
压敏胶粘剂,顾名思义就是对压力敏感的胶粘剂,它是一类无需借助于溶剂、热或其它手段,只需施加轻度指压,即可与被粘物牢固粘合的胶粘剂。压敏胶粘剂的特点是粘之容易、揭之不难、剥之不损,在较长的时间内胶层不会干涸,因而压敏胶粘剂也称为不干胶。正是由于压敏胶的上述特点,压敏胶制品具有非常广泛的用途。
丙烯酸酯类压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶,它是丙烯酸酯单体和其它乙烯类单体的共聚物。丙烯酸酯类压敏胶主要有溶剂型压敏胶和乳液型压敏胶。尽管乳液型丙烯酸酯压敏胶具有环境友好和价格上的优势,但却存在一些缺点,主要有:耐水性和耐温性差,胶中所含乳化剂对胶的性能会产生不利影响,胶的涂布受乳液稳定性的影响等,而溶剂型压敏胶可以弥补这些缺点。因此,它在很多领域得到了广泛的应用,其用量占到整个压敏胶的65%以上,尤其是近二十年来这类压敏胶发展非常迅速,并逐渐取代了天然橡胶压敏胶的地位,广泛应用于包装、涂布、运输、电子通讯、电器、建材、机械、航空航天、轻工、医疗、家庭生活等诸多领域。
溶剂型压敏胶的制备过程主要存在以下问题:一是环保问题,大多数溶剂型压敏胶合成时使用苯、甲苯类作为溶剂,毒性大;二是多数压敏胶剥离力可控范围窄,不能满足多种特殊特殊场合的使用需求;三是一些压敏胶在湿热条件下在基材表面会出现残胶,破坏基材表面性能,限制了其使用范围。
技术实现要素:
本发明的第一个目的是克服目前压敏胶存在的以上缺陷,提供一种剥离力可控的压敏胶。
本发明的第二个目的是提供一种上述压敏胶的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现的:
一种剥离力可控的压敏胶,由如下重量百分比的原料制得:
硬单体 4~8%,
软单体 26 ~34%,
功能单体 2~6%,
溶剂 60%。
进一步的,所述压敏胶还包括引发剂和固化剂,所述引发剂占上述硬单体、软单体、功能单体总重量的0.1~0.5%。
优选的,所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙酸乙烯酯中的一种或多种;
所述软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯中的一种或多种;
所述功能单体包括衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种;
所述溶剂包括乙酸乙酯和/或甲醇。
优选的,所述引发剂包括偶氮二异丁腈AIBN和/或过氧化二苯甲酰BPO,所述固化剂包括甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲胺型环氧树脂中的一种或多种。
更进一步的,所述压敏胶由如下重量百分比的原料制得:甲基丙烯酸甲酯6%、丙烯酸丁酯25%、丙烯酸异辛酯5%、丙烯酸1%、甲基丙烯酸羟乙酯3%、乙酸乙酯55%,甲醇5%,偶氮二异丁腈占甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯总重量的0.3%。
上述剥离力可控的压敏胶,包括如下步骤:
(1)将硬单体、软单体、功能单体混合后得单体混合物,将上述单体混合物的60~100%、溶剂总量的40~50%混合后加入反应容器中,加热后加入引发剂总量的30~40%,进行保温反应;
(2)将剩余的单体混合物、溶剂总量的15~25%和引发剂总量的30~35%混合后均匀滴加到步骤(1)得到的混合物中,进行保温反应;
(3)将剩余引发剂以及剩余溶剂加入步骤(2)得到的混合物中,升温后反应;
(4)步骤(3)得到的混合物降温出料。
进一步的,向步骤(4)得到的料液中加入固化剂搅拌,把加入固化剂后得到的压敏胶涂布在PE膜上,然后固化。
进一步的,所述步骤(1)中,加热至73℃后再加入引发剂,所述反应容器带有冷凝管,保温反应时间从冷凝管产生回流起进行0.5h;
所述步骤(2)中,滴加时间为1.5~2h,保温反应时间为2h;
所述步骤(3)中,升温至80℃后反应1h。
进一步的,向步骤(4)得到的料液中加入固化剂的量占料液重量的0.5~5%,压敏胶涂布在PE膜上,于80℃固化5min,固化后胶的厚度为2~4μm。
本发明通过添加不同种固化剂如甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲胺型环氧树脂以及改变其用量来控制压敏胶剥离力的大小。改变固化剂用量可以控制产生的化学交联点的数量,从而调控剥离力的大小,无需改变压敏胶的结构和工艺。
本发明的有益效果为:
1、本发明提供的压敏胶剥离力可调控,适应范围广,180°剥离力在5~260g/25mm,且剥离力随温度变化小,胶水粘度低且稳定,耐湿热性好,无残胶,无雾状,具有良好的耐环境性能;
2、该压敏胶的制备方法简单有效,成本低廉,可广泛应用于电子产品、建材产品以及家具产品等。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的原料均为市场可得品,其中固化剂间苯二甲胺型环氧树脂型号为GA240,厂家为佳迪达新材料公司。
实施例1
一种压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
1)称取甲基丙烯酸甲酯6g、丙烯酸丁酯25g、丙烯酸异辛脂5g、丙烯酸1g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、引发剂AIBN:0.12g(占甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯总重的0.3%)、乙酸乙酯55g和甲醇5g。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯混合,得单体混合物,将乙酸乙酯和甲醇混合得混合溶剂。取上述单体混合物32g和混合溶剂24g,倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至73℃后,将0.036g引发剂AIBN倒入反应烧瓶中,当冷凝管中产生回流后开始计时,保温反应0.5h。
2)反应后,将剩余单体混合物、混合溶剂9g以及引发剂AIBN 0.036g加入恒液漏斗中,在1.5~2h内均匀滴加进反应体系中,再保温反应2h。
3)反应后,将剩余引发剂AIBN和混合溶剂倒入反应瓶中,温度升高80℃保持1h。
4)反应后,降温出料。
5)称取部分胶液并加入固化剂间苯二甲胺型环氧树脂充分搅拌,固化剂加入量为称取胶液重量的0.5%,将所得胶涂布在PE膜上,80℃固化5min,固化后的厚度控制在2~4μm,以备测试。
实施例2
一种压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
1)称取甲基丙烯酸甲酯6g、丙烯酸丁酯25g、丙烯酸异辛脂5g、丙烯酸1g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、引发剂AIBN:0.12g(占甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯总重的0.3%)、乙酸乙酯55g和甲醇5g。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯混合,得单体混合物,将乙酸乙酯和甲醇混合得混合溶剂。取上述单体混合物32g和混合溶剂24g,倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至73℃后,将0.036g引发剂AIBN倒入反应烧瓶中,当冷凝管中产生回流后开始计时,保温反应0.5h。
2)反应后,将剩余单体混合物、混合溶剂溶剂9g以及引发剂AIBN 0.036g加入恒液漏斗中,在1.5~2h内均匀滴加进反应体系中,再保温反应2h。
3)反应后,将剩余引发剂AIBN和混合溶剂倒入反应瓶中,温度升高80℃保持1h。
4)反应后,降温出料。
5)称取部分胶液并加入固化剂间苯二甲胺型环氧树脂充分搅拌,固化剂加入量为称取胶液重量的1%,将所得胶涂布在PE膜上,80℃固化5min,固化后的厚度控制在2~4μm,以备测试。
实施例3
一种压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
1)称取甲基丙烯酸甲酯6g、丙烯酸丁酯25g、丙烯酸异辛脂5g、丙烯酸1g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、引发剂AIBN:0.12g(占甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯总重的0.3%)、乙酸乙酯55g和甲醇5g。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯混合,得单体混合物,将乙酸乙酯和甲醇混合得混合溶剂。取上述单体混合物32g和混合溶剂24g,倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至73℃后,将0.036g引发剂AIBN倒入反应烧瓶中,当冷凝管中产生回流后开始计时,保温反应0.5h。
2)反应后,将剩余单体混合物、混合溶剂9g以及引发剂AIBN 0.036g加入恒液漏斗中,在1.5~2h内均匀滴加进反应体系中,再保温反应2h。
3)反应后,将剩余引发剂AIBN和混合溶剂倒入反应瓶中,温度升高80℃保持1h。
4)反应后,降温出料。
5)称取部分胶液并加入固化剂间苯二甲胺型环氧树脂充分搅拌,固化剂加入量为称取胶液重量的2%,将所得胶涂布在PE膜上,80℃固化5min,固化后的厚度控制在2~4μm,以备测试。
实施例4
一种压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
1)称取甲基丙烯酸甲酯6g、丙烯酸丁酯25g、丙烯酸异辛脂5g、丙烯酸1g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、引发剂AIBN:0.12g(占甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯总重的0.3%)、乙酸乙酯55g和甲醇5g。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯混合,得单体混合物,将乙酸乙酯和甲醇混合得混合溶剂。取上述单体混合物32g和混合溶剂24g,倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至73℃后,将0.036g引发剂AIBN倒入反应烧瓶中,当冷凝管中产生回流后开始计时,保温反应0.5h。
2)反应后,将剩余单体混合物、混合溶剂9g以及引发剂AIBN 0.036g加入恒液漏斗中,在1.5~2h内均匀滴加进反应体系中,再保温反应2h。
3)反应后,将剩余引发剂AIBN和混合溶剂倒入反应瓶中,温度升高80℃保持1h。
4)反应后,降温出料。
5)称取部分胶液并加入固化剂间苯二甲胺型环氧树脂充分搅拌,固化剂加入量为称取胶液重量的3%,将所得胶涂布在PE膜上,80℃固化5min,固化后的厚度控制在2~4μm,以备测试。
实施例5
一种压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
1)称取甲基丙烯酸甲酯6g、丙烯酸丁酯25g、丙烯酸异辛脂5g、丙烯酸1g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、引发剂AIBN:0.12g(占甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯总重的0.3%)、乙酸乙酯55g和甲醇5g。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯混合,得单体混合物,将乙酸乙酯和甲醇混合得混合溶剂。取上述单体混合物32g和混合溶剂24g,倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至73℃后,将0.036g引发剂AIBN倒入反应烧瓶中,当冷凝管中产生回流后开始计时,保温反应0.5h。
2)反应后,将剩余单体混合物、混合溶剂9g以及引发剂AIBN 0.036g加入恒液漏斗中,在1.5~2h内均匀滴加进反应体系中,再保温反应2h。
3)反应后,将剩余引发剂AIBN和混合溶剂倒入反应瓶中,温度升高80℃保持1h。
4)反应后,降温出料。
5)称取部分胶液并加入固化剂间苯二甲胺型环氧树脂充分搅拌,固化剂加入量为称取胶液重量的4%,将所得胶涂布在PE膜上,80℃固化5min,固化后的厚度控制在2~4μm,以备测试。
实施例6
一种压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
1)称取甲基丙烯酸甲酯6g、丙烯酸丁酯25g、丙烯酸异辛脂5g、丙烯酸1g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、引发剂AIBN:0.12g(占甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯总重的0.3%)、乙酸乙酯55g和甲醇5g。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛脂、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯混合,得单体混合物,将乙酸乙酯和甲醇混合得混合溶剂。取上述单体混合物32g和混合溶剂24g,倒入具有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶中加热至73℃后,将0.036g引发剂AIBN倒入反应烧瓶中,当冷凝管中产生回流后开始计时,保温反应0.5h。
2)反应后,将剩余单体混合物、混合溶剂9g以及引发剂AIBN 0.036g加入恒液漏斗中,在1.5~2h内均匀滴加进反应体系中,再保温反应2h。
3)反应后,将剩余引发剂AIBN和混合溶剂倒入反应瓶中,温度升高80℃保持1h。
4)反应后,降温出料。
5)称取部分胶液并加入固化剂间苯二甲胺型环氧树脂充分搅拌,固化剂加入量为称取胶液重量的5%,将所得胶涂布在PE膜上,80℃固化5min,固化后的厚度控制在2~4μm,以备测试。
对本发明实施例1-6涂布胶的PET膜进行测试,测试结果见下表。
由上表可见,可通过调节压敏胶中固化剂的量来控制胶的剥离力,180°剥离力可控制在2-260 g/25mm,该压敏胶在钢板、玻璃板、PC板上剥离后无残留、无雾状。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。