一种苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液及其制备方法
【专利说明】
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技术领域
[0002] 本发明涉及一种压敏胶用乳液及其制备方法，具体说是一种苯乙烯改性丙烯酸酯 压敏胶用乳液及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 压敏胶是目前应用十分广泛的工业胶粘剂，其主要用于封箱胶带或封口胶带的生 产和加工上。现有的压敏胶制造体系中，其乳液通常采用纯丙烯酸体系。由于纯丙烯酸体系 具有较强的耐低温性、耐高温性，且其可凝挥发物少、质量损失率低，并具有不逸出有害气 体的特性，因而深受压敏胶生产厂家的青睐。然而，纯丙烯酸体系自身具有内聚合强度较低 的特性，在形成压敏胶层时由于其持粘力较低、剥离力较弱，所以在生产或使用时很容易出 现脱胶的现象，严重影响压敏胶带的正常使用。事实上，丙烯酸体系属于柔性分子链结构， 其玻璃化温度较低，造成其分子链结构容易因外力存在而出现变形的情况。在持续粘合、剥 离粘合表面的场合中，由于丙烯酸体系的分子链结构在外力下变形，使压敏胶层很容易从 粘合表面剥离、脱落，大幅降低压敏胶层的持粘力和剥离力，而丙烯酸体系也因为其柔性分 子链结构影响，使其很容易对物体产生粘合作用，其初粘性能较好。另外，现有的丙烯酸酯 压敏胶一般采用混合搅拌升温的方法制备。由于物料在反应过程中都是一次性加入的，在 发生化学反应时很容易出现因物料的反应活性存在差距而发生副反应的情况，降低了丙烯 酸酯压敏胶的成品率。因此，如何开发一种既具有较强初粘力，又具有良好的持粘力和剥离 力的压敏胶用乳液，同时开发一种成品率较高的压敏胶用乳液的制备方法，是目前压敏胶 制造行业的一道技术难题。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既具有较强初粘力，又具有良 好的持粘力和剥离力的苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液。
[0007] 本发明的另一个发明目的在于提供一种成品率高的制备上述苯乙烯改性丙烯酸 酯压敏胶用乳液的方法。
[0008] 本发明的发明目的是这样实现的：一种苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液，其特 征在于：所述苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液包括水、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯 酸羟乙酯、乳化剂及过硫酸盐，上述组分含量按质量份数算分别为：水：1〇〇份；丙烯酸丁 酯：40-80份；苯乙烯：10-30份；丙烯酸：1-5份；丙烯酸羟乙酯：1-10份；乳化剂：1-5份； 过硫酸盐：〇. 5-3份。
[0009] 所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。
[0010] 所述过硫酸盐为硫酸铵、过硫酸钾与过硫酸钠中的一种或上述成份以任意比例混 合。
[0011] 所述制备方法包括以下步骤： a:按照上述配比称取原料备用，设置两个乳化缸，并编号乳化缸1、乳化缸2,把乳化缸 2、乳化缸1及反应釜顺序连通，其中乳化缸1和反应釜均带有搅拌装置； b:在常温常压下向乳化缸1中加入总含量50%的乳化剂、水、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯及 全部的苯乙烯，并搅拌10-30分钟后备用； c:在常温常压下向乳化缸2中加入总含量50%的乳化剂、水、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯及 全部的丙烯酸丁酯，并搅拌10-30分钟后备用； d:常压下把反应釜内温度上升并保持至70-90°C，并向反应釜内加入过硫酸盐，3-6分 钟后加入l_5%b步骤所得混合物，持续搅拌反应10-30分钟； e:从乳化缸2往乳化缸1中滴加c步骤所得混合物，滴加速度VI为乳化缸2中混合物 总量的〇. 4%/分钟，滴加时间为230-250分钟，滴加期间不断搅拌乳化缸1中的混合物； f:在e步骤进行的同时往反应釜中滴加乳化缸1中的混合物，滴加速度V2为乳化缸1 中混合物总量的0. 2%/分钟，直至乳化缸1中的混合物完全滴加至反应釜内为止，滴加期间 不断搅拌反应釜中的混合物； g:待f步骤的滴加完成后把反应釜内温度保持在75-85°C，反应时间1-2小时；h:待g步骤的混合物反应结束后把温度降至60-70°C，并保温4-10分钟； i:把h步骤所得混合物继续降温至45-55°C，并把Ph值调至7-7. 5,过滤后即可得苯乙 烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液。
[0012] 本发明具有以下优点： 1、本发明的苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液中，采用丙烯酸丁酯和苯乙烯相结合的 混合反应体系。苯乙烯上具有苯环，且分子链较短，其碳-碳双键脱开与丙烯酸丁酯发生聚 合反应时，苯环可直接挂接到丙烯酸丁酯的分子链上，除了加强丙烯酸大分子链的刚性、提 高反应体系的内聚合强度外，还使反应体系的玻璃化温度得到较大提升。上述分子链结构 可克服因分子链过于柔软而导致乳液的持粘性能较低和抗剥离性较差的缺陷，大幅提高乳 液体系的持粘力和剥离力，并可保持乳液体系中原有的优良的初粘力。
[0013] 2、本发明的苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液中，丙烯酸和丙烯酸羟乙酯作为助 剂加入至反应体系中。丙烯酸羟乙酯化学活性较高，可对苯乙烯及丙烯酸丁酯分子链之间 起链接作用，形成网状交联体系，而且丙烯酸羟乙酯自身与丙烯酸丁酯的反应体系具有协 同效应，可改善反应体系的稳定性。而丙烯酸具有较多双键结构，可分别与苯乙烯、丙烯酸 丁酯发生反应，在大分子链结构中起连接点的作用，利于苯乙烯和丙烯酸丁酯的交联聚合， 改善反应体系中由于分子链柔软性较高而使内聚合强度较低的缺点。
[0014] 3、本发明的苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液采用乳化缸2、乳化缸1及反应釜 顺序连通依次滴加的工艺，在反应前期分别对苯乙烯及丙烯酸丁酯分子链进行活化。而在 制备时，乳化缸2、乳化缸1和反应釜的滴加采用二次幂级滴加法实现，可大幅减少反应过 程中的副反应产生，大幅加强反应体系的稳定性，提高了化学反应的成品率。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]本发明的苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液包括水、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯 酸、丙烯酸羟乙酯、乳化剂及过硫酸盐，上述组分含量按质量份数算分别为：水：1〇〇份；丙 烯酸丁酯：40-80份；苯乙烯：10-30份；丙烯酸：1-5份；丙烯酸羟乙酯：1-10份；乳化剂： 1-5份；过硫酸盐：0. 5-3份。利用丙烯酸丁酯和苯乙烯的聚合反应，降低丙烯酸丁酯分子链 的柔性，提高反应体系的内聚合强度和反应体系的玻璃化温度，改善压敏胶用乳液持粘性 能较低和抗剥离性较差的缺陷。
[0017]本发明苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液中，乳化剂采用十二烷基磺酸钠，十二 烷基磺酸钠自身具有较好的乳化效果，并具有优良的渗透分散性及润湿性，可利于苯乙烯 在丙烯酸丁酯中的均匀分散。
[0018]本发明苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液中，过硫酸盐采用硫酸铵、过硫酸钾与 过硫酸钠中的一种或上述成份以任意比例混合。过硫酸盐自身具有强氧化性，可作为乳液 聚合反应的引发剂。
[0019]本发明苯乙烯改性丙烯酸酯压敏胶用乳液的制备方法包括以下步骤： a:按照上述配比称取原料备用，设置两个乳化缸，并编号乳化缸1、乳化缸2,把乳化缸 2、乳化缸1及反应釜顺序连通，其中乳化缸1和反应釜均带有搅拌装置； b:在常温常压下向乳化缸1中加入总含量50%的乳化剂、水、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯及 全部的苯乙烯，并搅拌10-30分钟后备用； c:在常温常压下向乳化缸2中加入总含量50%的乳化剂、水、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯及 全部的丙烯酸丁酯，并搅拌10-30分钟后备用； d:常压下把反应釜内温度上升并保持至70-90°C，并向反应釜内加入过硫酸盐，3-6分 钟后加入l_5%b步骤所得混合物，持续搅拌反应10-30分钟； e