一种环保型压敏胶带及其制备方法与流程

本发明涉及胶黏剂，具体为一种环保型压敏胶带及其制备方法。

背景技术：

1、压敏胶带是一种仅仅通过短时间施加压力即可使胶带与被粘物粘接的新型胶带。具有易于使用，可重复多次使用，且在剥离时不会破坏被粘物的特点，使得其在诸多领域都有着广泛的应用。但是普通压敏胶带在自然环境中不易降解，且生产过程中的溶剂难以回收，对生态环境会造成较大的伤害。

2、中国专利申请cn114517063a公开了一种pet压敏胶带的制备方法，所制得压敏胶带性能优异，在-5℃的条件下其初粘力与常温下相近，且剥离时无残胶，但是其生产过程中所用的溶剂乙酸乙酯难以回收，易对环境造成污染，压敏胶带所用的基材为pet薄膜，虽然不会直接对自然环境造成伤害，但是其对大气、微生物的抵抗性很强，难以分解；中国专利cn112391131b公开了一种环保水溶性丙烯酸酯压敏胶的制备方法，所制得的压敏胶可溶于水，易于回收，但是其生产过程中需要使用异氰酸酯作为外交联剂来对压敏胶进行固化，异氰酸酯是一类高毒性的试剂，对人体危害较大，且合成过程中仍需使用大量有机溶剂，不符合绿色环保的理念。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环保型压敏胶带及其制备方法，解决了压敏胶带合成过程中原料的毒性、溶剂难回收处理以及压敏胶带不耐老化、难以回收的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种环保型压敏胶带的制备，包括以下步骤：

3、步骤（1）制备甲基丙烯酸五元环碳酸酯封端的非异氰酸酯聚氨酯预聚体：

4、将甲基丙烯酸缩水甘油酯和四丁基溴化铵混合，通入二氧化碳，搅拌加热至设定温度，在设定温度下保温反应，反应后，纯化，得到甲基丙烯酸五元环碳酸酯；

5、将甲基丙烯酸五元环碳酸酯、多元伯胺、n,n`-二甲基甲酰胺混合，搅拌加热至设定温度，在设定温度下保温反应，反应后，纯化，得到甲基丙烯酸五元环碳酸酯封端的非异氰酸酯聚氨酯预聚体；

6、步骤（2）制备聚氨酯改性丙烯酸酯乳液：

7、将甲基丙烯酸五元环碳酸酯封端的非异氰酸酯聚氨酯预聚体与去离子水混合，剪切乳化，过滤，得到聚氨酯预聚物乳液；向聚氨酯预聚物乳液中加入丙烯酸酯混合单体、肉桂酰氯改性茶多酚、三氨乙氧基亚磷酸酯、乳化剂、过硫酸铵水溶液、碳酸氢钠水溶液，在惰性气体氛围下，搅拌加热至设定温度，在设定温度下保温反应，得到聚氨酯改性丙烯酸酯乳液；

8、其中，肉桂酰氯改性茶多酚包括以下步骤制备而成：

9、将茶多酚、肉桂酰氯、乙酸乙酯混合，搅拌加热至设定温度，在设定温度下保温反应，反应后，冷却，纯化，得到肉桂酰氯改性茶多酚；

10、三氨乙氧基亚磷酸酯包括制备而成：

11、将亚磷酸三烷基酯、乙醇胺、二月桂酸二丁基锡混合，搅拌加热至设定温度，在设定温度下保温反应，反应后，旋蒸，得到三氨乙氧基亚磷酸酯；

12、步骤（3）制备聚氨酯改性丙烯酸酯复合乳液：

13、将乳化剂、去离子水混合，搅拌，制得乳化剂溶液，向乳化剂溶液中加入丙烯酸酯混合单体，搅拌，得到丙烯酸酯预乳液；

14、将丙烯酸酯预乳液、过硫酸铵水溶液分别滴加到聚氨酯改性丙烯酸酯乳液中，保温反应，反应后，过滤，得到聚氨酯改性丙烯酸酯复合乳液；

15、步骤（4）制备环保型压敏胶带：

16、向聚氨酯改性丙烯酸酯复合乳液中加入己二酸二酰肼，调节ph值，加入增粘剂松香甘油酯、增塑剂甘油，混合搅拌后，得到环保型压敏胶液，将环保型压敏胶液涂布在聚乳酸薄膜上，干燥，覆离型纸，平整，分割，收卷，得到环保型压敏胶带。

17、优选地，所述步骤（1）中，甲基丙烯酸缩水甘油酯、四丁基溴化铵的质量比为100:(1.2-2.4)；设定温度为130-150℃；保温反应的时间为2-8h。

18、优选地，所述通入二氧化碳，包括两个过程：

19、过程一、通入二氧化碳，将空气排尽；

20、过程二、通入二氧化碳使反应体系加压至0.4-0.6mpa。

21、优选地，所述纯化包括萃取，脱水，过滤。

22、优选地，所述步骤（1）中，甲基丙烯酸五元环碳酸酯、多元伯胺、n,n`-二甲基甲酰胺的质量比为(1850-1900):(240-1020):(800-1000)；设定温度为140-160℃；保温反应的时间为2-4h；

23、多元伯胺包括异佛尔酮二胺、己二胺、乙二胺中的至少一种。

24、优选地，所述纯化包括旋蒸。

25、优选地，所述步骤（2）中，甲基丙烯酸五元环碳酸酯封端的非异氰酸酯聚氨酯预聚体、丙烯酸酯混合单体、肉桂酰氯改性茶多酚、三氨乙氧基亚磷酸酯、乳化剂、过硫酸铵水溶液、碳酸氢钠水溶液、去离子水的质量比为(80-240):(232-365):(12-30):(12-30):(3-15):(20-400):(18-48):(270-390)；惰性气体包括氮气；设定温度为75-95℃；保温反应的时间为1-1.5h。

26、优选地，所述惰性气体包括氮气。

27、优选地，碳酸氢钠水溶液的质量分数为10%，即碳酸氢钠水溶液中碳酸氢钠的质量百分含量为10%；过硫酸铵水溶液的质量分数为5%，即过硫酸铵水溶液中过硫酸铵的质量百分含量为5%。

28、优选地，所述丙烯酸酯混合单体包括硬单体、软单体和功能性单体；

29、硬单体包括甲基丙烯酸甲酯；

30、软单体包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯；

31、功能性单体包括丙烯酸羟乙酯、羧乙基丙烯酸酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸松香酯、n-羟甲基丙烯酰胺；

32、乳化剂包括烯丙氧基羟丙基磺酸钠、烯丙基聚乙二醇、烷基醇烷氧基化硫酸钠、烷基苯磺酸钠中至少两种组成的复合乳化剂。

33、优选地，所述步骤（2）中，制备肉桂酰氯改性茶多酚时，茶多酚、肉桂酰氯、乙酸乙酯的质量比为(400-500):(150-180):(700-860)；设定温度为45-65℃，反应时间为1.5-3.5h；

34、优选地，在保温反应的同时加入三乙胺控制反应体系的ph值为7-8。

35、优选地，所述纯化包括萃取，洗涤，旋蒸。

36、优选地，所述步骤（2）中，制备三氨乙氧基亚磷酸酯时，亚磷酸三烷基酯、乙醇胺、二月桂酸二丁基锡的质量比为(230-270):(255-315):(2.5-4.5)；设定温度为130-150℃，反应时间为2-4h；所述亚磷酸三烷基酯为亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯中的至少一种。

37、优选地，所述纯化包括旋蒸。

38、优选地，所述步骤（3）中，丙烯酸酯混合单体、乳化剂、去离子水、质量分数为5%的过硫酸铵水溶液、聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的质量比为(610-928):(7-56):(250-630):(40-156):(754-984)；保温反应的条件为90-100℃，反应时间为2-4h；

39、丙烯酸酯混合单体包括硬单体、软单体和功能性单体；

40、硬单体包括甲基丙烯酸甲酯；

41、软单体包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯；

42、功能性单体包括丙烯酸羟乙酯、羧乙基丙烯酸酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸松香酯、n-羟甲基丙烯酰胺；

43、乳化剂包括烯丙氧基羟丙基磺酸钠、烯丙基聚乙二醇、烷基醇烷氧基化硫酸钠、烷基苯磺酸钠中至少两种组成的复合乳化剂。

44、优选地，所述步骤（4）中，松香甘油酯、己二酸二酰肼、甘油、聚氨酯改性丙烯酸乳液的质量比为(80-160):(12-28):(20-80):(1800-2000)；

45、调节ph值包括加入氨水调节ph值为7.5-8.5。

46、优选地，本发明提供了一种采用上述的制备方法制备得到的环保型压敏胶带。

47、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

48、本发明利用聚氨酯对丙烯酸酯进行改性来制备压敏胶胶体，一方面聚氨酯改善了丙烯酸酯耐水性、耐低温性、柔韧性；另一方面，两者通过化学键相连接，改善了两者之间的相容性，避免了共混体系的分相问题，使得乳液体系更加稳定；本发明中的聚氨酯采用了非异氰酸酯类聚氨酯，符合绿色环保的要求，其反应生成的氨基甲酸酯基团的β位同时生成一个羟基，这个羟基是一个活性基团，可以和功能单体通过化学键、氢键形成交联体系。

49、本发明通过乳液聚合的方式制备聚氨酯改性的丙烯酸酯压敏胶，避免了常规溶液聚合所产生的溶剂难回收、易对环境造成污染等问题，且不需使用异氰酸酯、氮丙啶类高毒交联剂；茶多酚是一种从茶叶中提取的全天然抗氧化物质，其主要成分是黄烷酮类物质即儿茶素类化合物，具有多酚结构，将其与亚磷酸酯类化合物复配使用能起到优异的抗氧化作用，通过肉桂酰氯对其进行改性，引入双键，参与聚合，增大了两者的相容性也抑制了其在胶体内的迁移；在生产过程中选用的乳化剂为不含有壬基酚结构的复合乳化剂，易于分解；本发明选用了聚乳酸薄膜作为基材薄膜，聚乳酸是一类可以在自然环境中可降解的高分子材料，降解的最终产物是二氧化碳和水，无二次污染，符合绿色环保的要求。