一种生物基超薄双面胶的制作方法

本发明涉及超薄胶带，具体为一种生物基超薄双面胶。

背景技术：

1、随着社会对环境保护的意识不断加强，对于传统工业制品中所使用的材料、生产方法以及产出物的环境友好性都提出了更高的要求。特别是在胶黏剂行业，传统的石油基胶黏剂在生产、使用和废弃过程中可能导致的环境污染已经受到了广泛关注。

2、胶黏剂作为一种广泛应用于各个工业领域的重要材料，其性能直接影响到最终产品的性能。传统的石油基胶带，虽然在粘合性、耐温性和耐老化性上具有很好的性能，但其难以生物降解的特性导致在使用后可能对环境造成长期污染。

3、为了解决这一问题，研究者们已经开始探索使用生物基材料制备胶黏剂的可能性。这些生物基材料，如生物基丙烯酸酯和植物油等，既可以提供与传统材料相媲美的性能，同时还具有良好的生物降解性，能够减少对环境的污染。

4、然而，开发具有高性能的生物基胶黏剂仍然面临许多挑战，如保证其与传统胶黏剂相同或更好的粘合力、耐老化性和耐温性等。因此，如何在确保生物基胶黏剂具有优越性能的同时，实现其生物降解性和环保性，成为了技术研发的主要方向。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种生物基超薄双面胶，解决了传统石油基胶带难以生物降解，导致会对环境造成长期污染的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生物基超薄双面胶，包括增强层、设置在增强层两侧的粘着层以及设置在粘着层外侧的基层。

3、优选的，所述增强层为无纺布或微纳米纤维，所述增强层厚度为20～50微米。

4、增强层充当两侧粘着层之间的连接媒介，由于增强层的存在，双面胶在承受应力和压力时更加耐用，不容易撕裂或变形。这有助于确保粘合的可靠性和长期性能。

5、优选的，所述基层为经等离子体处理改良其表面的pet薄膜。

6、等离子体处理可以去除pet薄膜表面的有机和无机污染物，使表面更为洁净，有利于后续工艺步骤的进行，确保了双面胶能够紧密粘附在pet薄膜上。

7、优选的，所述粘着层包括以下原料：

8、25～35％的生物基丙烯酸酯，其由植物油经过转化得到，提供了粘着性能，且是生物基材料，具有环保性质；

9、5～15％的纤维素纳米结晶，其用于增强材料的强度和稳定性，有助于增强胶体的性能；

10、1～3％的交联剂，其用于交联丙烯酸酯分子，增加双面胶的耐用性和稳定性；

11、10～20％的增塑剂，其有助于提高胶水的柔韧性和延展性，使其更容易适应不同的表面；

12、10～20％的助剂，其用于提高胶水的稳定性和耐久性；

13、15～35％的溶剂，其用于稀释和调整胶水的黏度，以便于涂布和处理。

14、粘着层原料的组合确保了双面胶具有适当的黏性、强度、柔韧性和稳定性，使其能够在不同应用中发挥良好的性能。

15、优选的，所述交联剂为聚氨酯交联剂、丙烯酸交联剂和二异氰酸酯中的一种。

16、聚氨酯交联剂可以改善双面胶的耐用性和附着性，丙烯酸交联剂可以提高双面胶的耐热性，二异氰酸酯交联剂可以使双面胶具有耐化学性和耐热性，最终的选择取决于生物基超薄双面胶的具体应用需求，包括所需的附着性能、耐用性、化学性质和固化速度等因素。

17、优选的，所述增塑剂为柠檬酸酯类增塑剂。

18、柠檬酸酯类增塑剂通常具有良好的增塑效果，可以增加双面胶的柔韧性，使其更容易适应不同的表面和形状，其还具有良好的耐温性，并且柠檬酸酯类增塑剂是环保的，与一些其他塑料增塑剂相比，更加可持续。

19、优选的，所述助剂包括稳定剂、抗氧剂。

20、通过使用这些助剂，双面胶可以更好地保持其黏性和粘附性能，不易因环境因素而失去粘合能力。

21、优选的，所述溶剂为乙酸乙酯、甲醇和水中的一种。

22、不同的溶剂可以在不同条件下使用，以满足不同的制备要求，乙酸乙酯和甲醇等溶剂通常具有较高的挥发性，这有助于在涂布后迅速挥发，使双面胶迅速固化，水作为溶剂之一可以提高制备过程的环保性，减少挥发性有机溶剂的使用。

23、优选的，所述植物油为大豆油或菜籽油。

24、选择大豆油或菜籽油作为植物油的来源与可持续性和环保的趋势相符，减少了对石化原料的依赖，有助于减少对有限自然资源的压力。

25、优选的，所述生物基丙烯酸酯由植物油转化，包括以下步骤：

26、s1、植物油催化裂解：将植物油注入反应釜，加入酸性催化剂，在150～300℃的温度下催化裂解，反应完成后，冷却并分离裂解产物，其中包括甘油和脂肪酸，采用离心分离技术，将甘油从裂解产物中分离出来；

27、s2、甘油脱水制丙烯醇：将甘油注入反应釜中，加入酸性催化剂，在150～250℃的温度下进行脱水反应，分离反应产物，包括丙烯醇；

28、s3、丙烯醇羰氧化制丙烯酸：将丙烯醇注入反应釜中，加入金属催化剂，在100～200℃的温度下进行氧化反应，分离反应产物，包括丙烯酸；

29、s4、丙烯酸酯化：将丙烯酸和醇类溶剂注入反应釜中，加入酸性催化剂，在50～100℃的温度下进行酯化反应，分离反应产物，包括生物基丙烯酸酯。

30、植物油经过催化、脱水、氧化和酯化等反应，最终转化为生物基丙烯酸酯，用于制备生物基超薄双面胶，这个过程利用可再生植物资源，减少了对传统化学合成原料的依赖，具有环保和可持续性的优势。

31、优选的，所述酸性催化剂包括磷酸和硫酸。

32、酸性催化剂在催化裂解和脱水步骤中有助于加速反应速率。

33、优选的，所述金属催化剂包括钼和钒。

34、金属催化剂有助于氧化丙烯醇成为丙烯酸的反应。

35、优选的，所述生物基超薄双面胶的制备方法，包括以下步骤：

36、步骤一、在反应器中，将生物基丙烯酸酯、纤维素纳米结晶以及溶剂混合均匀，加热到80～100℃，并在搅拌下进行反应2～3小时，得到混合物；

37、步骤二、向混合物中加入交联剂、增塑剂和助剂，继续加热搅拌1小时，得到胶水；

38、步骤三、将得到的胶水涂布到基层上，然后放入热风烤箱中，在100～120℃下固化2～3小时；

39、步骤四、将增强层置于两层已固化的胶带之间，并进行压合，即得生物基超薄双面胶。

40、其中的胶水层被均匀涂布在pet薄膜上，两层胶带之间通过增强层进行牢固粘合，确保了双面胶的一致性和性能。

41、优选的，所述步骤三中，胶水涂布到基层上的厚度为20～50微米。

42、优选的，所述步骤四中，压合是在温度为60℃和压力为1mpa的条件下进行。

43、较低的温度和适当的压力有助于防止材料在压合过程中过度熔化，从而维持其结构和性能。

44、本发明提供了一种生物基超薄双面胶。具备以下有益效果：

45、1、本发明生物基超薄双面胶采用生物基丙烯酸酯和植物油等可再生材料制备而成，具有良好的可持续性，对环境友好。相较于传统的双面胶，它减少了对化石燃料的需求。

46、2、本发明生物基超薄双面胶在自然环境中能够迅速分解，减少了对土壤和水源的污染。这对于需要短期粘合并且在使用后需要被完全降解的应用场景非常重要。

47、3、本发明在粘合力测试中，生物基超薄双面胶表现出与市售胶带相媲美甚至更好的粘合力。它可以在各种表面上提供可靠的粘合效果，满足多种应用的需求。

48、4、本发明生物基超薄双面胶在耐老化和耐温性能测试中表现出相对稳定的性能，保持了较好的粘合力。这意味着它在长期使用和各种环境条件下都能保持可靠的粘合效果。