1.本技术涉及压敏胶技术领域，尤其是涉及一种紫外光固化无溶剂压敏胶及其制备工艺。
背景技术：
2.压敏胶粘剂的全称为压力敏感型胶粘剂，又俗称不干胶，简称压敏胶；压敏胶制品包括压敏胶粘带和压敏胶标签纸、压敏胶片三大类，它们的全称为压力敏感型胶粘带、压力敏感型胶粘标签纸、压力敏感型胶粘片，俗称胶带、不干胶标签纸、压敏胶片，调节过这种组分以达到产品具有较好性能；uv固化是指体系中的光敏剂在适当波长和强度的紫外光辐照下，形成活性碎片，进而这些活性碎片引发不饱和单体进行聚合、交联等以达到固化的目的。
3.中国专利文献cn1260316c公开了一种uv固化可剥离压敏胶膜，使用的共聚物由多种丙烯酸酯组成，特别是加入内聚力大的丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸丁酯，亲水性的丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸与丙烯酸等；固化单体使用容易合成的二季戊四醇五丙烯酸酯与二季戊四醇六丙酸酯混合物，再加入部分含氨酯基的二丙烯酸酯，从而增加未固化胶的粘结强度和韧性。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为uv固化的丙烯酸酯压敏胶体系采用含有不饱和双键的预聚物或单体，添加外加的光引发剂单体进行交联固化；未uv固化前，由于丙烯酸酯压敏胶体系在胶粘剂中存在大量的不饱和官能团，受热或见光容易产生自聚，从而降低了压敏胶的热稳定性。
技术实现要素：
5.为了提高压敏胶的热稳定性，本技术提供一种紫外光固化无溶剂压敏胶及其制备工艺。
6.一方面，本技术提供的一种紫外光固化无溶剂压敏胶，采用如下的技术方案：
7.一种紫外光固化无溶剂压敏胶，包括以下质量份数的原料：
8.丙烯酸异辛酯90-100份
9.丙烯酸15-20份
10.丙烯酸羟乙酯2-4份
11.n，n-二甲基丙烯酰胺3-5份
12.热稳定剂7-9份
13.光引发剂1-3份
14.链转移剂2-4份。
15.通过采用上述技术方案，将热稳定剂添加于压敏胶内，有效提高了压敏胶的热稳定性；丙烯酸异辛酯主要提供压敏胶的粘结能力；丙烯酸可提高压敏胶的内聚强度，赋予压敏胶一定的柔韧性和延伸性；丙烯酸羟乙酯中含有羟基与丙烯酸生成了氢键效应，从而增
大了压敏胶的内聚强度，进而增大了压敏胶的粘结强度；光引发剂能够吸收uv光能，将uv光能变成自由基，然后自由基与含有不饱和键的活性单体或者预聚物通过聚合反应形成不溶的大分子网状高聚物；链转移剂控制预聚体聚合反应的反应程度，从而控制预聚体的分子量，有效降低了爆聚反应发生的可能性。
16.作为优选，所述稳定剂采用如下步骤制备而成：
17.s1、将改性氧化石墨烯和异丙醇混合后，进行超声分散，直至完全溶解，制得改性氧化石墨烯分散体；
18.s2、将玻璃纤维、纳米氧化镁在异丙醇中混合并进行强烈机械搅拌，直至混合均匀，然后倒入步骤s1制得的改性氧化石墨烯分散体，继续搅拌，直至混合均匀，制得混合分散体；
19.s3、将还原剂倒入步骤s2制得的混合分散体中，并进行回流，然后对获得的产物用去离子水洗进行洗涤，直至产物为中性，最后对洗涤结束后的产物进行干燥，制得稳定剂。
20.通过采用上述技术方案，玻璃纤维的主要成分是二氧化硅，具有较强的耐热性，有效提高了压敏胶的热稳定性；纳米氧化镁作为一种高温耐火材料，可以提高压敏胶的耐热性；改性氧化石墨烯表面的双键与丙烯酸单体发生聚合反应，有效增加了压面胶的交联密度；另外，改性氧化石墨烯表面未反应的羟基官能团与丙烯酸酯压敏胶中分子链中的羟基形成氢键，这样限制了分子链的移动，增强了聚合物的物理交联密度，使得聚合物内部的结构更加紧密，这种物理交联阻碍了热量在聚合物基质中的传导，限制了压敏胶胶膜的热降解，从而提高了压敏胶的热稳定性。
21.玻璃纤维在反应过程中通过毛细作用加速了聚合物的燃烧，由于纳米氧化镁为具有较大表面积的颗粒，因此通过将纳米氧化镁附着在玻璃纤维，借助纳米氧化镁吸收未完全燃烧的熔融残余物，从而起到阻燃的作用；另外，将改性氧化石墨烯包裹在玻璃纤维-氧化镁纳米材料的表面，当改性氧化石墨烯烧焦时，它会形成碳层来阻碍外界的氧气进入有机聚合物的内部，并且，改性氧化石墨烯也具有非常高的表面积，可以吸附压敏胶基质燃烧时产生的有机挥发物，进而进一步起到了阻燃的作用。
22.作为优选，所述步骤s3中的还原剂为氨水。
23.作为优选，所述玻璃纤维、纳米氧化镁、改性氧化石墨烯的质量比为1:(0.4-0.6):(1.5-1.7)。
24.通过采用上述技术方案，将玻璃纤维、纳米氧化镁、改性氧化石墨烯的质量比控制在上述范围内，有效提高了稳定剂的热稳定性效果。
25.作为优选，所述改性氧化石墨烯采用如下步骤制备而成：
26.将kh-570添加到乙醇水溶液中，进行超声分散，直至kh-570完全溶解；然后倒入氧化石墨烯，磁力搅拌后，进行离心分离，制得固态混合物；最后对固态混合物进行多次洗涤，洗涤结束后，进行干燥，得到改性氧化石墨烯。
27.通过采用上述技术方案，kh-570对氧化石墨烯进行包覆，提高了氧化石墨烯的分散性，有助于提高改性氧化石墨烯与压敏胶的相容性。
28.作为优选，所述氧化石墨烯和kh-570的质量比为1:(0.3-0.5)。
29.通过采用上述技术方案，将氧化石墨烯和kh-570的质量比控制在上述范围内，有效提高了改性氧化石墨烯与压敏胶的相容性。
30.作为优选，所述光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1。
31.作为优选，所述链转移剂为十二烷基硫醇。
32.另一方面，本技术提供的一种紫外光固化无溶剂压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
33.p1、将丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、n，n-二甲基丙烯酰胺混合后，进行搅拌，直至混合均匀，然后加入链转移剂和光引发剂继续搅拌，直至完全溶解，制得混合物；
34.p2、向步骤s1制得的混合物中通入氮气，氮气充满后，打开紫外光灯，照射20s后，关闭紫外光灯，然后继续搅拌，直至反应结束，最后冷却至室温，制得压敏胶。
35.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
36.1.热稳定剂有效提高了压敏胶的热稳定性；丙烯酸异辛酯有效提高了压敏胶的粘结能力；丙烯酸可以提高压敏胶内聚强度；丙烯酸羟乙酯可以增大压敏胶的粘结强度。
37.2.玻璃纤维具有较强的耐热性，有效提高了压敏胶的热稳定性；纳米氧化镁可以提高压敏胶的耐热性；改性氧化石墨烯一方面增加了压面胶的交联密度，另一方面限制了分子链的移动，增强了聚合物的物理交联密度，从而阻碍了热量在聚合物基质中的传导，进而提高了压敏胶的热稳定性。
具体实施方式
38.实施例1
39.改性氧化石墨烯包括以下原料：10g氧化石墨烯，3gkh-570。
40.改性氧化石墨烯采用如下步骤制备而成：
41.将kh-570添加于乙醇水溶液(乙醇水溶液的浓度为95％)中，进行超声分散，直至kh-570完全溶解，然后倒入氧化石墨烯，磁力搅拌2h后，进行离心分离，制得固态混合物；最后对固态混合物进行3次洗涤，洗涤结束后，移至真空干燥箱内，进行干燥，得到改性氧化石墨烯。
42.稳定剂包括以下原料：10g玻璃纤维，4g纳米氧化镁，17g改性氧化石墨烯。
43.稳定剂采用如下步骤制备而成：
44.s1、将改性氧化石墨烯和100ml异丙醇混合后，进行超声分散，直至完全溶解，制得改性氧化石墨烯分散体；
45.s2、将玻璃纤维、纳米氧化镁在150ml异丙醇中混合并进行强烈机械搅拌，直至混合均匀，然后倒入步骤s1制得的改性氧化石墨烯分散体，继续搅拌，直至混合均匀，制得混合分散体；
46.s3、将9ml还原剂倒入步骤s2制得的混合分散体中，并在83℃下回流4h，然后对获得的产物用去离子水洗进行洗涤，直至产物为中性，最后将产物放入60℃真空干燥箱中，干燥12小时，制得稳定剂。
47.其中还原剂为氨水。
48.压敏胶包括以下原料：90g丙烯酸异辛酯，15g丙烯酸，2g丙烯酸羟乙酯，3gn，n-二甲基丙烯酰胺，7g热稳定剂，1g光引发剂，2g链转移剂。
49.压敏胶采用如下步骤制备而成：
50.p1、将丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、n，n-二甲基丙烯酰胺混合后，进行搅
拌，直至混合均匀，然后加入链转移剂和光引发剂继续搅拌，直至完全溶解，制得混合物；
51.p2、向步骤s1制得的混合物中通入氮气，氮气充满后，打开紫外光灯，照射20s后，关闭紫外光灯，然后继续搅拌，直至反应结束，最后冷却至室温，制得压敏胶。
52.其中光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1，链转移剂为十二烷基硫醇。
53.实施例2
54.改性氧化石墨烯包括以下原料：10g氧化石墨烯，5gkh-570。
55.改性氧化石墨烯采用如下步骤制备而成：
56.将kh-570添加于乙醇水溶液(乙醇水溶液的浓度为95％)中，进行超声分散，直至kh-570完全溶解，然后倒入氧化石墨烯，磁力搅拌2h后，进行离心分离，制得固态混合物；最后对固态混合物进行3次洗涤，洗涤结束后，移至真空干燥箱内，进行干燥，得到改性氧化石墨烯。
57.稳定剂包括以下原料：10g玻璃纤维，6g纳米氧化镁，15g改性氧化石墨烯。
58.稳定剂采用如下步骤制备而成：
59.s1、将改性氧化石墨烯和100ml异丙醇混合后，进行超声分散，直至完全溶解，制得改性氧化石墨烯分散体；
60.s2、将玻璃纤维、纳米氧化镁在150ml异丙醇中混合并进行强烈机械搅拌，直至混合均匀，然后倒入步骤s1制得的改性氧化石墨烯分散体，继续搅拌，直至混合均匀，制得混合分散体；
61.s3、将9ml还原剂倒入步骤s2制得的混合分散体中，并在83℃下回流4h，然后对获得的产物用去离子水洗进行洗涤，直至产物为中性，最后将产物放入60℃真空干燥箱中，干燥12小时，制得稳定剂。
62.其中还原剂为氨水。
63.压敏胶包括以下原料：100g丙烯酸异辛酯，20g丙烯酸，4g丙烯酸羟乙酯，5gn，n-二甲基丙烯酰胺，9g热稳定剂，3g光引发剂，4g链转移剂。
64.压敏胶采用如下步骤制备而成：
65.p1、将丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、n，n-二甲基丙烯酰胺混合后，进行搅拌，直至混合均匀，然后加入链转移剂和光引发剂继续搅拌，直至完全溶解，制得混合物；
66.p2、向步骤s1制得的混合物中通入氮气，氮气充满后，打开紫外光灯，照射20s后，关闭紫外光灯，然后继续搅拌，直至反应结束，最后冷却至室温，制得压敏胶。
67.其中光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1，链转移剂为十二烷基硫醇。
68.实施例3
69.改性氧化石墨烯包括以下原料：10g氧化石墨烯，4gkh-570。
70.改性氧化石墨烯采用如下步骤制备而成：
71.将kh-570添加于乙醇水溶液(乙醇水溶液的浓度为95％)中，进行超声分散，直至kh-570完全溶解，然后倒入氧化石墨烯，磁力搅拌2h后，进行离心分离，制得固态混合物；最后对固态混合物进行3次洗涤，洗涤结束后，移至真空干燥箱内，进行干燥，得到改性氧化石墨烯。
72.稳定剂包括以下原料：10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯。
73.稳定剂采用如下步骤制备而成：
74.s1、将改性氧化石墨烯和100ml异丙醇混合后，进行超声分散，直至完全溶解，制得改性氧化石墨烯分散体；
75.s2、将玻璃纤维、纳米氧化镁在150ml异丙醇中混合并进行强烈机械搅拌，直至混合均匀，然后倒入步骤s1制得的改性氧化石墨烯分散体，继续搅拌，直至混合均匀，制得混合分散体；
76.s3、将9ml还原剂倒入步骤s2制得的混合分散体中，并在83℃下回流4h，然后对获得的产物用去离子水洗进行洗涤，直至产物为中性，最后将产物放入60℃真空干燥箱中，干燥12小时，制得稳定剂。
77.其中还原剂为氨水。
78.压敏胶包括以下原料：95g丙烯酸异辛酯，18g丙烯酸，3g丙烯酸羟乙酯，4gn，n-二甲基丙烯酰胺，8g热稳定剂，2g光引发剂，3g链转移剂。
79.压敏胶采用如下步骤制备而成：
80.p1、将丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、n，n-二甲基丙烯酰胺混合后，进行搅拌，直至混合均匀，然后加入链转移剂和光引发剂继续搅拌，直至完全溶解，制得混合物；
81.p2、向步骤s1制得的混合物中通入氮气，氮气充满后，打开紫外光灯，照射20s后，关闭紫外光灯，然后继续搅拌，直至反应结束，最后冷却至室温后，制得压敏胶。
82.其中光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1，链转移剂为十二烷基硫醇。
83.实施例4
84.实施例4和实施例3的区别在于：12.7g氧化石墨烯，1.3gkh-570。
85.实施例5
86.实施例5和实施例3的区别在于：8.2g氧化石墨烯，5.8gkh-570。
87.实施例6
88.实施例6和实施例3的区别在于：11.1g玻璃纤维，2.2g纳米氧化镁，17.7g改性氧化石墨烯。
89.实施例7
90.实施例7和实施例3的区别在于：9.1g玻璃纤维，7.3g纳米氧化镁，14.6g改性氧化石墨烯。
91.实施例8
92.实施例8和实施例3的区别在于：11.1g玻璃纤维，5.5g纳米氧化镁，14.4g改性氧化石墨烯。
93.实施例9
94.实施例9和实施例3的区别在于：9.1g玻璃纤维，4.6g纳米氧化镁，17.3g改性氧化石墨烯。
95.对比例1
96.对比例1和实施例3的区别在于：14g氧化石墨烯，0gkh-570。
97.对比例2
98.对比例2和实施例3的区别在于：0g玻璃纤维，7.4g纳米氧化镁，23.6g改性氧化石墨烯。
99.对比例3
100.对比例3和实施例3的区别在于：11.9g玻璃纤维，0g纳米氧化镁，19.1g改性氧化石墨烯。
101.对比例4
102.对比例4和实施例3的区别在于：20.7g玻璃纤维，10.3g纳米氧化镁，0g改性氧化石墨烯。
103.性能测试
104.一、热稳定性
105.按照gb/t13464-2008将实施例1-9和对比例1-4所制备的样品进行热稳定性测试。
106.二、阻燃性
107.根据标准astmd2863的标准，用氧指数测试仪(中科恒维zkhw-205)对压敏胶胶进行耐热性测试，样品的尺寸为100
×
6.5
×
3mm3。每组压敏胶样品重复五次取平均值。
108.表1
109.样品热分解温度(℃)极限氧指数(％)实施例125630实施例225431实施例325832实施例424728实施例524827实施例624223实施例724321实施例824422实施例924224对比例123218对比例220436对比例321714对比例421913
110.数据分析
111.从表1可知，实施例1-3中的热分解温度为254-258℃，极限氧指数30-32％，从而可以看出本技术所制备的压敏胶具有较好的热稳定性和阻燃性。
112.从表1可知，实施例4和实施例3的区别在于：实施例3中10g氧化石墨烯、4gkh-570，实施例4中12.7g氧化石墨烯，1.3gkh-570；实施例4和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均降低，这是因为kh-570的含量减少，使得改性氧化石墨烯容易发生团聚现象，造成改性氧化石墨烯与压面胶相容性降低，一方面降低了聚合物的物理交联密度，使得热量容易在聚合物基质中进行传导，从而降低了压敏胶的热稳定性；另一方面，降低了改性氧化石墨烯包裹在玻璃纤维-氧化镁纳米材料表面的分散性，从而降低了改性氧化石墨烯烧焦后形成碳层对氧气的阻隔作用，进而降低了压敏胶的阻燃性。
113.从表1可知，实施例5和实施例3的区别在于：实施例3中10g氧化石墨烯、4gkh-570，实施例5中8.2g氧化石墨烯，5.8gkh-570；实施例5和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均降低，这是因为氧化石墨烯的含量减少，降低了聚合物的物理交联密度，使得热
量在聚合物基质中的容易进行传导，从而降低了压敏胶的热稳定性；另一方面，包裹在玻璃纤维-氧化镁纳米材料表面的改性氧化石墨烯的含量减少，不仅降低了改性氧化石墨烯烧焦后形成碳层对氧气的阻隔作用，而且降低了改性氧化石墨烯对压敏胶基质燃烧时产生的有机挥发物的吸收量，从而降低了压敏胶的阻燃性。
114.从表1可知，实施例6和实施例3的区别在于：实施例3中10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯，实施例6中11.1g玻璃纤维，2.2g纳米氧化镁，17.7g改性氧化石墨烯；实施例6和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均明显降低，这是因为纳米氧化镁的含量减少，使得压敏胶的耐热性降低；另外，减少了纳米氧化镁附着在玻璃纤维上的量，从而对未完全燃烧的熔融残余物的吸收效果降低，进而降低了压敏胶的热稳定性和阻燃性。
115.从表1可知，实施例7和实施例3的区别在于：实施例3中10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯，实施例7中9.1g玻璃纤维，7.3g纳米氧化镁，14.6g改性氧化石墨烯；实施例7和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均明显降低，这是因为玻璃纤维的含量增多，一方面减少了纳米氧化镁的含量，不仅降低了纳米氧化镁的高温耐火性，而且对未完全燃烧的熔融残余物的吸收效果降低；另一方面减少了改性氧化石墨烯的含量，一方面不仅降低了聚合物的物理交联密度，使得热量在聚合物基质中的易发生传导，而且降低了压敏胶基质燃烧时产生的有机挥发物的吸附性，从而降低了压敏胶的热稳定性和阻燃性。
116.从表1可知，实施例8和实施例3的区别在于：实施例3中10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯，实施例8中11.1g玻璃纤维，5.5g纳米氧化镁，14.4g改性氧化石墨烯；实施例8和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均明显降低，这是因为改性氧化石墨烯的含量减少，一方面降低了聚合物的物理交联密度，使得热量在聚合物基质中的容易进行传导，从而降低了压敏胶的热稳定性；另一方面，包裹在玻璃纤维-氧化镁纳米材料表面的改性氧化石墨烯的含量减少，不仅降低了改性氧化石墨烯烧焦后形成碳层对氧气的阻隔作用，而且降低了改性氧化石墨烯对压敏胶基质燃烧时产生的有机挥发物的吸收量，从而降低了压敏胶的阻燃性。
117.从表1可知，实施例9和实施例3的区别在于：实施例3中10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯，实施例9中9.1g玻璃纤维，4.6g纳米氧化镁，17.3g改性氧化石墨烯；实施例9和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均明显降低，这是因为改性氧化石墨烯的含量增多，一方面减少了玻璃纤维的含量，降低了玻璃纤维的耐热性，另一方面减少了纳米氧化镁的含量，不仅降低了纳米氧化镁的高温稳定性，而且降低了纳米氧化镁对未完全燃烧的熔融残余物的吸收量，从而降低了压敏胶的热稳定性和阻燃性。
118.从表1可知，对比例1和实施例3的区别在于：实施例3中10g氧化石墨烯、4gkh-570，对比例1中14g氧化石墨烯，0gkh-570；对比例1和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均显著降低，这是因为改性氧化石墨烯中不含有kh-570，使得改性氧化石墨烯极易发生团聚，一方面显著降低了聚合物的物理交联密度，使得热量容易在聚合物基质中进行传导，从而降低了压敏胶的热稳定性；另一方面，降低了改性氧化石墨烯包裹在玻璃纤维-氧化镁纳米材料表面的分散性，从而降低了改性氧化石墨烯烧焦后形成碳层对氧气的阻隔作用，进而降低了压敏胶的阻燃性。
119.从表1可知，对比例2和实施例3的区别在于：实施例3中10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯，对比例2中0g玻璃纤维，7.4g纳米氧化镁，23.6g改性氧化石墨烯；对比例2和实施例3相比，压敏胶的热分解温度明显降低，极限氧指数升高，这是因为热稳定剂中不含有玻璃纤维，一方面使得压敏胶的热稳定性降低，另一方面增多了纳米氧化镁和改性氧化石墨烯的含量，不仅提高了纳米氧化镁对未完全燃烧的熔融残余物，而且增强了改性氧化石墨烯烧焦后形成碳层对氧气的阻隔作用和对压敏胶基质燃烧时产生的有机挥发物吸附性，从而提高了压敏胶的阻燃性。
120.从表1可知，对比例3和实施例3的区别在于：实施例3中10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯，对比例3中11.9g玻璃纤维，0g纳米氧化镁，19.1g改性氧化石墨烯；对比例3和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均明显降低，这是因为热稳定剂中不含有纳米氧化镁，一方面使得压敏胶的耐热性降低，另一方面，无法对未完全燃烧的熔融残余物进行吸收，从而降低了压敏胶的阻燃性。
121.从表1可知，对比例4和实施例3的区别在于：实施例3中10g玻璃纤维，5g纳米氧化镁，16g改性氧化石墨烯，对比例4中20.7g玻璃纤维，10.3g纳米氧化镁，0g改性氧化石墨烯；对比例4和实施例3相比，压敏胶的热分解温度、极限氧指数均明显降低，这是因为热稳定剂中不含有改性氧化石墨烯，一方面使得聚合物的物理交联密度稀疏，造成热量在聚合物基质中的极易进行传导，从而降低了压敏胶的热稳定性；另一方面，不仅无法对氧气起到阻隔作用，而且无法对压敏胶基质燃烧时产生的有机挥发物进行吸收，从而降低了压敏胶的阻燃性。
122.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。