聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法与流程

本发明涉及压敏胶技术领域，尤其是一种聚丙烯酸酯压敏胶，及其制备方法。

背景技术：

水性丙烯酸酯压敏胶由于其环境友好、无毒、无VOC排放、分子量大、固含量高、价格低廉等优点，在越来越多的领域获得了广泛的应用，特别是在医用领域，作为纱布贴、止血贴、药贴等各种医用产品与人体粘贴的纽带，水性丙烯酸酯具有天然的优势。

但是，由于水性丙烯酸酯分子量大，分子链缠绕严重，分子链的运动能力十分微弱，作为医用胶粘剂使用时，其难透气、难防水的劣势阻碍了其向更高端应用迈进的步伐。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种聚丙烯酸酯压敏胶，结构巧妙，低成本、易透气防水。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种聚丙烯酸酯压敏胶，由超支化聚硅烷核和聚丙烯酸酯壳构成的核壳双层结构，核壳双层结构的重量百分比为：0.01%～5%:95%～99.99%。

进一步地，超支化聚硅烷的端基为乙烯基双键结构，分子量为5000～50000g/mol，支化度为40%～49%。

一种如上所述聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴、制备超支化聚硅烷的预乳液：将去离子水和乳化剂搅拌混匀，加入超支化聚硅烷，搅拌10～60min；加入合成聚丙烯酸酯的硬单体，搅拌10～60min；

⑵、制备超支化聚硅烷的乳液：

2.1、将去离子水和乳化剂搅拌，冷凝回流，升温至78～80℃；

2.2、加入第一引发剂，升温至80～85℃；

2.3、加入占步骤⑴预乳液总量3wt%～10wt%的预乳液，反应15～45min；

2.4、在2～4小时内加入剩余的步骤⑴预乳液，以及第二引发剂；保温30～60min；

⑶、制备核壳双层结构的乳液：在2～4小时内向步骤2.4乳液中同时加入合成聚丙烯酸酯的软单体、乳化剂和第三引发剂；降温至50℃以下，调节乳液pH值至7～8。

进一步地，合成聚丙烯酸酯的硬单体与软单体的质量比为1: 1～2。

进一步地，硬单体浓度为60wt%～85wt%。

进一步地，第一引发剂和第二引发剂分别占预乳液总量的0.05wt%～0.5wt%。

进一步地，步骤⑶中，软单体、乳化剂和第三引发剂的加入是同步的。

进一步地，硬单体为丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种。

进一步地，软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正己酯和甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：以超支化聚硅烷为核，其特有的空间三维网络树形结构、较大的分子链间距以及分子链之间的空腔结构为压敏胶提供了绝佳的透气性；压敏胶壳结构中的丙烯酸酯分子链段提供粘附性能，核结构中的含硅分子链段提供防水性。此压敏胶成本低廉，透气防水性能优异，环境友好且无毒副作用，可以作为医用胶粘剂广泛使用。

1、胶粘剂所用单体90%以上为常规丙烯酸酯类单体，成本低廉；

2、超支化聚硅烷含量极低即可获得透气性能与防水性能优异的压敏胶；

3、此胶粘剂制备工艺简单，无环境污染，无毒副作用，可以作为医用领域压敏胶广泛使用。

附图说明

图1为本发明所用的具有空间三维网络结构的超支化聚硅烷的空间分子重复基团的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

一种聚丙烯酸酯压敏胶，以超支化聚硅烷为核，以聚丙烯酸酯为壳的核壳结构，核结构为具有空间三维网络树形结构的超支化聚硅烷，其分子链长且间距大，分子链之间具有纳米级的空腔结构，能够有效提高胶粘剂的透气性能；壳结构中的丙烯酸酯分子链主要提供粘结性能，核结构中的含硅分子连段提供防水性能。超支化聚硅烷在胶粘剂中含量很低，但是能大幅度提高胶粘剂的透气性和防水性，获得成本低廉性能优异的医用丙烯酸酯胶粘剂。

实施例1

称取35g去离子水、1g乳化剂SC-09加入预乳化釜中，开启搅拌装置，加入0.02g超支化聚硅烷，99.98g甲基丙烯酸甲酯，搅拌30分钟。反应釜中加入50g去离子水、1g乳化剂SC-09，开启冷凝回流装置，搅拌升温至80℃，将0.8g引发剂过硫酸铵溶解在20g水中，一次性加入反应釜中，升温至83℃，加入17g核结构预乳液，反应30分钟。将1g引发剂过硫酸铵溶解在45g水中，与剩余核结构预乳液同时滴加入反应釜中，滴加时间3小时，保温30分钟。

称取60g丙烯酸异辛酯，40g丙烯酸丁酯，称取1g乳化剂SC-09与丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯共混合；称取1g引发剂过硫酸铵溶解在50g水中；将上述称量物滴加入反应釜中，滴加时间3小时。升温至85℃，保温1小时。降温至45℃，加入氨水调节PH至7。

本实施例1制备的超支化聚硅烷为核的丙烯酸酯核壳结构压敏胶涂覆在PET膜上，测试接触角为113°。

实施例2

称取33g去离子水、1g乳化剂SC-09加入预乳化釜中，开启搅拌装置，加入0.06g超支化聚硅烷，99.94g甲基丙烯酸甲酯，搅拌30分钟。反应釜中加入50g去离子水、1g乳化剂SC-09，开启冷凝回流装置，搅拌升温至80℃，将0.8g引发剂过硫酸铵溶解在20g水中，一次性加入反应釜中，升温至83℃。将1g引发剂过硫酸铵溶解在47g水中，与核结构预乳液同时滴加入反应釜中，滴加时间3小时，保温30分钟。

称取50g丙烯酸异辛酯，50g丙烯酸丁酯，称取1g乳化剂SC-09与丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯共混合；称取1g引发剂过硫酸铵溶解在50g水中；将上述称量物滴加入反应釜中，滴加时间3小时。升温至85℃，保温1小时。降温至50℃，加入氨水调节PH至7。

本实施例2制备的超支化聚硅烷为核的丙烯酸酯核壳结构压敏胶涂覆在PET膜上，测试接触角为127°。

实施例3

称取38g去离子水、1g乳化剂CO-436加入预乳化釜中，开启搅拌装置，加入0.1g超支化聚硅烷，99.9g苯乙烯，搅拌30分钟。反应釜中加入40g去离子水、1g乳化剂CO-436，开启冷凝回流装置，搅拌升温至80℃，将0.8g引发剂过硫酸铵溶解在12g水中，一次性加入反应釜中，升温至82℃，加入20g核结构预乳液，反应30分钟。将1g引发剂过硫酸铵溶解在55g水中，与剩余核结构预乳液同时滴加入反应釜中，滴加时间3小时，保温30分钟。

称取60g丙烯酸异辛酯，40g丙烯酸丁酯，称取1g乳化剂CO-436与丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯共混合；称取1g引发剂过硫酸铵溶解在55g水中；将上述称量物滴加入反应釜中，滴加时间3小时。升温至85℃，保温1小时。降温至45℃，加入氨水调节PH至7。

本实施例3制备的超支化聚硅烷为核的丙烯酸酯核壳结构压敏胶涂覆在PET膜上，测试接触角为129°。

实施例4

称取33g去离子水、1g乳化剂SC-09加入预乳化釜中，开启搅拌装置，加入0.1g超支化聚硅烷，99.9g苯乙烯，搅拌30分钟。反应釜中加入50g去离子水、1g乳化剂SC-09，开启冷凝回流装置，搅拌升温至80℃，将0.8g引发剂过硫酸铵溶解在17g水中，一次性加入反应釜中，升温至83℃。将1g引发剂过硫酸铵溶解在50g水中，与核结构预乳液同时滴加入反应釜中，滴加时间3小时，保温30分钟。

称取50g丙烯酸异辛酯，50g丙烯酸丁酯，称取1g乳化剂SC-09与丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯共混合；称取1g引发剂过硫酸铵溶解在50g水中；将上述称量物滴加入反应釜中，滴加时间3小时。升温至85℃，保温1小时。降温至50℃，加入氨水调节PH至7。

本实施例4制备的超支化聚硅烷为核的丙烯酸酯核壳结构压敏胶涂覆在PET膜上，测试接触角为135°。

实施例5

称取34g去离子水、1.2g乳化剂CO-436加入预乳化釜中，开启搅拌装置，加入1g超支化聚硅烷，99g苯乙烯，搅拌30分钟。反应釜中加入40g去离子水、1g乳化剂CO-436，开启冷凝回流装置，搅拌升温至80℃，将0.8g引发剂过硫酸铵溶解在16g水中，一次性加入反应釜中，升温至82℃，加入20g核结构预乳液，反应30分钟。将1g引发剂过硫酸铵溶解在55g水中，与剩余核结构预乳液同时滴加入反应釜中，滴加时间3小时，保温30分钟。

称取60g丙烯酸异辛酯，40g丙烯酸丁酯，称取1g乳化剂CO-436与丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯共混合；称取1g引发剂过硫酸铵溶解在55g水中；将上述称量物滴加入反应釜中，滴加时间3小时。升温至85℃，保温1小时。降温至45℃，加入氨水调节PH至7。

本实施例5制备的超支化聚硅烷为核的丙烯酸酯核壳结构压敏胶涂覆在PET膜上，测试接触角为140°。

实施例6

称取33g去离子水、1g乳化剂CO-436加入预乳化釜中，开启搅拌装置，加入2g超支化聚硅烷，98g苯乙烯，搅拌30分钟。反应釜中加入50g去离子水、1g乳化剂CO-436，开启冷凝回流装置，搅拌升温至80℃，将0.8g引发剂过硫酸铵溶解在17g水中，一次性加入反应釜中，升温至83℃。将1g引发剂过硫酸铵溶解在50g水中，与核结构预乳液同时滴加入反应釜中，滴加时间3小时，保温30分钟。

称取50g丙烯酸异辛酯，50g丙烯酸丁酯，称取1g乳化剂CO-436与丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯共混合；称取1g引发剂过硫酸铵溶解在50g水中；将上述称量物滴加入反应釜中，滴加时间3小时。升温至85℃，保温1小时。降温至50℃，加入氨水调节PH至7。

本实施例6制备的超支化聚硅烷为核的丙烯酸酯核壳结构压敏胶涂覆在PET膜上，测试接触角为149°。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。