温致变色胶及其制备方法及其制得的胶带的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种温致变色胶及其制备方法及其制得的胶带。本发明产品温致变色胶带具有变色灵敏、变色的温度区间可调、强粘结力以及储存期长等优点，性能稳定，不含任何有机溶剂；可广泛应用于电力变电设备温度监测、货物运输储存温度的监测、机械防护方面的过热监测、电子设备方面的温度监测及传送器和热交换器等空调系统部件等。
【专利说明】
温致变色胶及其制备方法及其制得的胶带
技术领域
[0001]
本发明涉及新材料领域，具体涉及一种温致变色胶粘剂、胶带及其制备方法。本发明提供了该胶粘剂及胶带的制备方法，可操作性强，便于工业生产。本发明产品综合性能优异，可模切加工，能够广泛应用于电力变电设备温度监测、货物运输储存温度的监测、机械防护方面的过热监测、电子设备方面的温度监测及传送器和热交换器等空调系统部件等。
【背景技术】
压敏胶具有只需要施加压力即可完成粘贴的优点，在医用、汽车、建筑、电子等多领域得到了应用。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，其特点是分子结构中不含不饱和键而具有耐老化、耐光、粘接强度好，无色透明的优点，并且具有材料来源广泛，易合成，耐久性好，低温性能好，毒性小，粘接面广等优越的综合性能。
[0002]温度感应材料是用于检测温度变化的材料，在工业领域有着重要用途。如电器外壳的彩铜材料需要配合涂料和合适温度烘烤，才能获得最佳效果、在喷涂工序前，利用温度感应材料可以判断是否达到所需温度。在电力公司发电，温度感应材料可检测超温，立即寻求排解以预防发生重大事故。温度感应材料还可以用于车轮，轴箱，路轨上，定时检查是否超温，可确保车辆正常运转及行车安全;用于电路、电阻、电容、仪表，大功率管、集成电路等的检测;食品安全的检测等。
[0003]本发明的目的是合成温致变色的胶粘剂及胶带，可贴于需检测的物品或设备上，方便、快速的检测是否达到指定的温度。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案是提供一种温致变色胶粘剂及胶带。
[0005]本发明采用的具体方案为:
一种温致变色胶，其特征在于，由下列重量百分比的原料制成:丙烯酸酯软单体45-80、丙烯酸酯硬单体5-15、功能单体5-8、乳化剂0-5、温致变色粉体0.5-20、热引发剂0_5、紫外光引发剂0-5、助剂0-5。
[0006]所述的温致变色胶，其特征在于，温致变色粉体为经聚合物改性的感温变色粉;其中，感温变色粉为W03、Ce02、Bi203、BiV04、In203、荧烷类、螺环吡喃类、双蒽酮类、席夫碱类、三苯甲烷、市售各种感温变色粉中的一种或几种组合;聚合物为聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚乙烯醇、聚苯乙烯中的一种或几种组合物;温致变色粉体为经聚合物改性的方法为:将100份感温变色粉与5份左右的KH550或KH570、100份左右的乙醇在38-42 °C下共混20-25分钟后，加入聚合物、共混40-45分钟，常温干燥6-7小时后得到温致变色粉体。
[0007]所述的温致变色胶，其特征在于，丙烯酸酯软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一种或两种以上的混合物;丙烯酸酯硬单体选自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的混合物；功能单体选自丙烯酸、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、羟甲基丙烯酰胺、丁氧基羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
[0008]所述的温致变色胶，其特征在于，乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或两种;热引发剂选自过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈中的一种或两种；紫外光引发剂选自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羟基-环己基苯酮、2，2_ 二甲氧基苯乙酮，2，2_ 二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮苯偶姻甲醚和苯偶姻异丙醚中的一种或几种;助剂选自萜烯树脂、松香树脂、二氧化硅、玻璃微珠、有机树脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种。
[0009]所述的温致变色胶，其特征在于，基体不局限于聚丙烯酸酯，也可以是有环氧树脂、机硅树脂、聚氨酯等其他常用基材。
[0010]所述的温致变色胶的制备方法，其特征在于，温致变色粉体通过原位聚合进入胶粘剂中，聚合方法可采用本体聚合、乳液聚合或紫外光引发聚合法；
本体聚合法:将丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体和功能单体混合得丙烯酸酯单体混合物，取其中50%左右置于反应釜中，通氮气加热回流，加入热引发剂，反应30分钟后，滴加剩余的丙烯酸酯单体混合物，继续反应1-2小时，冷却得到预聚体。随后，加入温致变色粉体、助剂，继续反应2-3小时，得到温致变色胶;将得到的温致变色胶直接涂覆于基材或离型纸上，干燥得到指定厚度的温致变色胶带；
乳液聚合法:称取乳化剂及一定量的去离子水，置于烧杯I中，搅拌至全部溶解;称取软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，置于烧杯2中，搅拌15-20分钟;将烧杯1、2中溶液倒入三口烧瓶中，机械搅拌20-30分钟，完成乳化过程;将获得的乳液置于70-80°C水浴中，边搅拌边通氮气，随后加入热引发剂，反应30分钟左右后再加入温致变色粉体及助剂，3小时结束反应，得到温致变色胶;将得到的温致变色胶直接涂覆于基材或离型纸上，干燥得到指定厚度的温致变色胶带；
紫外光引发聚合法:将丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体以及20%左右光引发剂混合后置于反应釜中，通氮气，UV紫外光辐照，待预聚体粘度为1000-5000厘泊时停止反应，加入80%左右剩余的光引发剂、助剂和温致变色粉体，混合均匀、脱泡后涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化，得到所需温致变色胶带。
[0011 ]所述的温致变色胶制得的胶带，其特征在于，制备方法为:将所述的温致变色胶涂布于离型纸或离型膜上，制成无基材双面胶带;或者所述的温致变色胶涂覆于基材上，基材选自无弹性布基、膜材、无纺布、弹性布料、弹性无纺布、各种纸基、金属膜和玻璃纤维布中的一种或几种，制成不同基材的胶带。
[0012]本发明的优点在于:
1、本发明的胶粘剂及胶带可贴到设备任何位置，能在超温后快速反应，在数秒钟内发生醒目的颜色变化。
[0013]2、胶粘剂及胶带变色的温度区间可调，可根据实际应用需求选择相应不同变色温度点的胶粘剂和胶带。
[0014]3、本发明制备的胶粘剂及胶带具有良好的粘结性能、柔韧性及耐老化性能，且耐水耐碱。
[0015]4、产品在常温状态、正常环境下稳定，能保存4-5年甚至更长。
[0016]5、产品中不添加任何有机溶剂，无环境污染。
[0017]6、本发明制备工艺简单，生产过程、储存过程稳定、安全，易控制，便于操作，易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步描述。
[0019]实施例1
将丙烯酸酯软单体丙烯酸乙酯100克、丙烯酸异辛酯610克;硬单体苯乙烯100克、功能单体丙烯酸72克以及0.8克光引发剂安息香甲醚混合后置于反应釜中，通氮气，125W UV紫外光辐照，待预聚体粘度为1000-5000厘泊时停止反应，加入3.2克光引发剂安息香甲醚、助剂二氧化硅和聚甲基丙烯酸酯改性的荧烷变色粉，混合均匀、脱泡后涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化，得到所需温致变色胶带。胶带30°C下5秒内变色；180度剥离强度为52.9N/25mm，T剥离强度为18.6N/25mm，持粘力>2000h。
[0020]实施例2
将丙烯酸酯软单体丙烯酸异辛酯720克、硬单体甲基丙烯酸甲酯100克、功能单体甲基丙烯酸65克混合，取其中50%置于反应釜中，通氮气70 0C下加热回流，加入2克引发剂偶氮二异丁腈，反应30分钟后，滴加，继续反应2小时，得到预聚体。接着，向体系中加入44克聚氨酯改性的Bi203和剩余的50%丙烯酸酯单体的混合物，追加1.5克引发剂偶氮二异丁腈，继续反应2小时。脱泡、涂覆、干燥得到温致变色胶带。经测试，胶带60°C下5秒内变色，180度剥离强度为48.2N/25mm，T剥离强度为21.3N/25mm，持粘力>2000h。
[0021]显然，本领域的技术人员可以对本发明的一种温致变色胶、胶带及其制备方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种温致变色胶，其特征在于，由下列重量百分比的原料制成:丙烯酸酯软单体45-80、丙烯酸酯硬单体5-15、功能单体5-8、乳化剂0-5、温致变色粉体0.5-20、热引发剂0_5、紫外光引发剂0-5、助剂0-5。2.根据权利要求1所述的温致变色胶，其特征在于，温致变色粉体为经聚合物改性的感温变色粉;其中，感温变色粉为冊3、0602』丨203』”04、111203、荧烷类、螺环吡喃类、双蒽酮类、席夫碱类、三苯甲烷、市售各种感温变色粉中的一种或几种组合;聚合物为聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚乙烯醇、聚苯乙烯中的一种或几种组合物;温致变色粉体为经聚合物改性的方法为:将100份感温变色粉与5份左右的KH550或KH570、100份左右的乙醇在38-42°C下共混20-25分钟后，加入聚合物、共混40-45分钟，常温干燥6_7小时后得到温致变色粉体。3.根据权利要求1所述的温致变色胶，其特征在于，丙烯酸酯软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一种或两种以上的混合物;丙烯酸酯硬单体选自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的混合物;功能单体选自丙烯酸、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、羟甲基丙烯酰胺、丁氧基羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的温致变色胶，其特征在于，乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或两种;热引发剂选自过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈中的一种或两种；紫外光引发剂选自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羟基-环己基苯酮、2，2-二甲氧基苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮苯偶姻甲醚和苯偶姻异丙醚中的一种或几种;助剂选自萜烯树脂、松香树脂、二氧化硅、玻璃微珠、有机树脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的温致变色胶，其特征在于，基体不局限于聚丙烯酸酯，也可以是有环氧树脂、机硅树脂、聚氨酯等其他常用基材。6.—种如权利要求1所述的温致变色胶的制备方法，其特征在于，温致变色粉体通过原位聚合进入胶粘剂中，聚合方法可采用本体聚合、乳液聚合或紫外光引发聚合法； 本体聚合法:将丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体和功能单体混合得丙烯酸酯单体混合物，取其中50%左右置于反应釜中，通氮气加热回流，加入热引发剂，反应30分钟后，滴加剩余的丙烯酸酯单体混合物，继续反应1-2小时，冷却得到预聚体；随后，加入温致变色粉体、助剂，继续反应2-3小时，得到温致变色胶;将得到的温致变色胶直接涂覆于基材或离型纸上，干燥得到指定厚度的温致变色胶带； 乳液聚合法:称取乳化剂及一定量的去离子水，置于烧杯I中，搅拌至全部溶解;称取软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，置于烧杯2中，搅拌15-20分钟;将烧杯1、2中溶液倒入三口烧瓶中，机械搅拌20-30分钟，完成乳化过程;将获得的乳液置于70-80°C水浴中，边搅拌边通氮气，随后加入热引发剂，反应30分钟左右后再加入温致变色粉体及助剂，3小时结束反应，得到温致变色胶;将得到的温致变色胶直接涂覆于基材或离型纸上，干燥得到指定厚度的温致变色胶带； 紫外光引发聚合法:将丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体以及20%左右光引发剂混合后置于反应釜中，通氮气，UV紫外光辐照，待预聚体粘度为1000-5000厘泊时停止反应，加入80%左右剩余的光引发剂、助剂和温致变色粉体，混合均匀、脱泡后涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化，得到所需温致变色胶带。7.—种如权利要求1所述的温致变色胶制得的胶带，其特征在于，制备方法为:将所述的温致变色胶涂布于离型纸或离型膜上，制成无基材双面胶带;或者所述的温致变色胶涂覆于基材上，基材选自无弹性布基、膜材、无纺布、弹性布料、弹性无纺布、各种纸基、金属膜和玻璃纤维布中的一种或几种，制成不同基材的胶带。
【文档编号】C08F220/14GK105950077SQ201610201479
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】臧秀兰
【申请人】合肥第六元素光电科技有限公司