一种丙烯酸压敏胶黏剂及其制备方法与流程

本发明属于压敏胶黏剂，具体涉及一种丙烯酸压敏胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、压敏胶黏剂是一种同时具备液体黏性性质和固体弹性性质的高分子黏弹性体，通过指触压力就能立即黏结物体，将压敏胶黏剂涂布于各种基材上，即可获得各种性能的压敏胶产品。压敏胶黏剂按主体胶黏剂种类主要分为丙烯酸酯压敏胶、聚氨酯压敏胶、有机硅压敏胶、热塑性弹性体压敏胶和其他压敏胶等，丙烯酸酯类压敏胶对各种基材同时具有优异的粘结性能和良好的界面应力分散能力，具有相对价格低廉、优异的耐候性、耐热性、无相分离和迁移现象等特点，且透明性好，对皮肤无影响，是目前应用范围最广的压敏胶。

2、当前，电子、电器行业生产的自动化、智能化，传统结构粘结方式已经逐步为压敏粘结所替代，而由于常规的压敏胶黏带由于主体胶黏剂本身的特性很难满足被粘结产品使用环境的高温高湿要求。

3、专利cn115960302b公开了丙烯酸酯胶黏剂，其采用的原料包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、β-羧乙基丙烯酸酯、乙酸乙酯等，其通过高软化点和中低软化点的增粘树脂的搭配，使制成的压敏胶制品具有优异的粘结性能和高温高湿抗反弹性能，并且通过环氧固化剂和异氰酸酯固化剂的协同配合使用，使形成的压敏胶具有较高的交联度，具有良好的耐水汽性能，该专利为双组分产品，需要加入两种固化剂以及增粘树脂后才具有较好的性能，这增加了产品工艺的复杂程度，对生产不利，增加了成本。

技术实现思路

1、本发明提出一种丙烯酸压敏胶黏剂及其制备方法，能够解决现有技术中耐高温高湿压敏胶黏剂原料组分多，生产成本高、工艺复杂的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明一方面，提供了一种丙烯酸压敏胶黏剂，所述丙烯酸压敏胶黏剂为包括如下的原料制备得到：丙烯酸酯单体、溶剂以及引发剂；

4、所述丙烯酸酯单体包括占所述丙烯酸酯单体总质量75～95％的软单体和占所述丙烯酸酯单体总质量5～12％的功能单体；

5、所述功能单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯。

6、可选地，软单体的质量分数独立选自占丙烯酸酯单体总质量的75％、80％、85％、90％、95％。

7、可选地，功能单体的质量分数独立选自占丙烯酸酯单体总质量的5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％。

8、本发明中，软单体与功能单体包括丙烯酸及甲基丙烯酸缩水甘油酯复配，软单体为压敏胶提供柔软成膜性、延伸性以及附着力；含丙烯酰基官能团的丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的加入可以降低丙烯酸压敏胶黏剂的玻璃化温度，增加胶黏剂的柔韧性，使其在高温高湿环境下能够更好地适应材料的变形和膨胀，丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的存在可以增加胶黏剂与基材的接触面积，增强粘附力，提高在高温高湿环境下的粘结性能，并且丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯具有较好的耐热性，能够在高温环境下保持稳定的性能，从而提高丙烯酸压敏胶黏剂在高温高湿条件下的粘结性能。

9、另外，功能单体甲基丙烯酸缩水甘油酯的引入能够在反应过程中有适当的交联，并且在最终产品中仍然保留有一部分剩余的环氧基团存在，使得在高温高湿环境中，环氧基团打开，生成的羟基与被贴合面粘结更加牢固，从而实现本产品在高温高湿环境中的稳定性能。

10、作为本发明再进一步的方案：所述丙烯酸占所述丙烯酸酯单体总质量的4-10％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯占所述丙烯酸酯单体总质量的0.5-2％；

11、和/或，所述功能单体还包括丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟乙酯中的至少一种。

12、可选地，丙烯酸的质量分数独立选自占丙烯酸酯单体总质量的4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％。

13、可选地，甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量分数独立选自占丙烯酸酯单体总质量的0.5％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％。

14、作为本发明再进一步的方案：所述丙烯酸酯单体还包括占所述丙烯酸酯单体总质量0～13％的硬单体；

15、进一步优选地，所述硬单体的含量占所述丙烯酸酯单体总质量的8-13％；

16、和/或，所述硬单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄基酯中的至少一种。

17、可选地，硬单体的质量分数独立选自占丙烯酸酯单体总质量的0％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％。

18、作为本发明再进一步的方案：所述软单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的至少一种；

19、进一步优选地，所述软单体为丙烯酸丁酯。

20、作为本发明再进一步的方案：所述溶剂选自甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸仲丁酯，环己烷，正己烷，丙酮，甲醇，乙酸甲酯中的至少一种，所述溶剂的共沸点在65℃以下；

21、和/或，所述引发剂选自偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈，所述引发剂为所述丙烯酸酯单体总质量的0.1-1％。

22、可选地，引发剂的质量分数独立选自占丙烯酸酯单体总质量的0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。

23、作为本发明再进一步的方案：所述丙烯酸压敏胶黏剂的固体含量为35-55％。

24、本发明另一方面，提供了一种丙烯酸压敏胶黏剂的制备方法，至少包括：

25、(1)按配方将丙烯酸酯单体、第一溶剂、第一引发剂混合均匀，配制得到混合液；

26、(2)称取所述混合液总质量的25％-45％于反应釜中，搅拌，之后用2.5-5h时间滴加完毕剩余所述混合液；

27、(3)继续反应1-3h后，将第二引发剂和第二溶剂匀速加入所述反应釜中继续反应1-2h；

28、(4)保温反应结束后，将第三溶剂加入反应体系中，搅拌，反应结束后，冷却出料，即得。

29、本发明的发明人发现，步骤(2)中先称取混合液总质量的25-45％倒入反应釜中，控制起始反应浓度，先进行初步聚合反应，以便控制聚合形成的乳胶粒子具有合适的分子量。优选地，取混合液总质量的25-30％倒入反应釜中，例如，在某具体实施方式中，取混合液总质量的28％左右倒入反应釜中。

30、作为本发明再进一步的方案：所述第一溶剂为所述丙烯酸酯单体总质量的70-90％，优选地为80％；

31、和/或，所述第一引发剂为所述丙烯酸酯单体总质量的0.05-0.5％；

32、和/或，所述第二引发剂为所述丙烯酸酯单体总质量的0.05-0.5％；

33、和/或，所述第二溶剂为所述丙烯酸酯单体总质量的15-25％；

34、和/或，所述第三溶剂为所述丙烯酸酯单体总质量的45-55％。

35、本发明的发明人发现，步骤(1)中第一溶剂为丙烯酸酯单体总质量的70-90％，即控制混合液中丙烯酸酯单体的质量浓度为50～60％范围，进一步优选为55％左右时，制备获得的丙烯酸酯胶黏剂性能最好。如果混合液中丙烯酸酯单体的浓度太高，反应生产热量难以释放，会引起聚合失败；如果混合液中丙烯酸酯单体的浓度太低，由于溶剂的链转移导致产品分子量过低，实现不了产品期望的性能。

36、本发明中，第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂均独立选自甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸仲丁酯，环己烷，正己烷，丙酮，甲醇，乙酸甲酯中的至少一种。第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂可以相同，也可以不相同。

37、第一引发剂和第二引发剂独立选自偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈，第一引发剂和第二引发剂可以相同，也可以不相同。

38、作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中，控制所述反应釜中温度为65-80℃。

39、和/或，搅拌速率为50-150rpm/min。

40、作为本发明再进一步的方案：步骤(4)中，搅拌时间为1-2h。

41、本发明的有益效果在于：

42、(1)本发明在解决丙烯酸压敏胶黏剂在高温高湿环境下粘结性能(尤其是持粘力)较差的技术问题时，通过研究丙烯酸酯类单体与功能单体配比，在以软单体为主要单体的基础上，引入了功能单体丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯，通过制备工艺控制，在不引入固化剂以及增粘树脂的情况下，仅通过简单的几种单体原料的聚合制得压敏胶产品，降低了玻璃化温度、提高了柔韧性、增加粘附力并提高耐热性，提高压敏胶黏剂在高温高湿环境下的粘结性能。

43、(2)本发明的耐高温高湿的丙烯酸压敏胶黏剂，其180°剥离力测试可以在6-16n/25mm之间，在85℃，湿度85％条件下，持粘力可达72h以上，且1kg砝码无掉落、无位移，测试完成后，胶黏带撕开不脱胶，该发明产品可以解决电子、电器领域对压敏胶提出的高温高湿要求。