濕固化壓敏膠的合成研究

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1、研究報告及專論粘接2005,26(2)濕固化壓敏膠的合成研究121汪國杰,胡樹東,潘慧銘(1.華南理工大學材料科學研究所,廣東廣州510640;2.正大膠粘制品有限公司,廣東佛山528234)摘要:以丙烯酸類單體為原料制備了一種具有較高剪切強度的濕固化型壓敏膠。較詳細地研究了濕固化方法、單體和溶劑等因素對產(chǎn)物性能的影響。研究結(jié)果表明,采用硅氧烷結(jié)構(gòu)的濕固化方法,當濕固化單體用量為5.0%時,所得壓敏膠在濕固化前具有良好的壓敏性,貯存穩(wěn)定期超過6個月,經(jīng)濕固化后,剪切強度可達1.47MPa。關(guān)鍵詞:壓敏膠;濕固化;剪切強度;硅氧烷+中圖分類號:TQ

2、436.3文獻標識碼:A文章編號:1001-5922(2005)02-0001-03普通壓敏膠只需較小的外力就產(chǎn)生粘接力,呈現(xiàn)出良好在連續(xù)通入氮氣的四口燒瓶中,加入部分混合單體和溶的初粘性能和剝離強度,由此制備的各種壓敏型膠粘帶還具劑,加熱至回流,加引發(fā)劑聚合,反應(yīng)一定時間后,滴加剩余有使用方便和價格低廉等特點,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用的物料?？刂瓶偡磻?yīng)時間為6～8h。諸多領(lǐng)域。但普通壓敏膠的分子鏈過于柔順且交聯(lián)密度較1.3性能測試低,其承重和抗蠕變的剪切強度不高。為滿足需要較高粘接初粘性和180°剝離強度測試:膠粘帶的基材為25μm厚強度的使用場

3、合,有必要改進壓敏膠的性能。的PET膜,膠層為28μm,用不銹鋼的試驗板,有關(guān)尺寸和測近年來,國內(nèi)外出現(xiàn)了不少改進普通壓敏膠剪切強度的試方法分別按相關(guān)的國標(GB/T4852-2002和GB/T2792-[1,2]研究。濕固化是一種既方便又能有效提高膠粘劑性能的1998)測試。[3,4]方法,已得到了較廣泛的應(yīng)用和研究,本文將著重從原搭接剪切強度:濕固化壓敏膠片,用50μmPET作為基材,料、濕固化方法的選取及其對產(chǎn)物的貯存穩(wěn)定性和其他性能2面涂膠,膠層各為35～40μm,搭接部分的尺寸為25mm×15的影響等諸方面,進行較詳細的研究。mm,其中

4、寬度為25mm。除說明外,試片均用普通透明無機玻璃。測試前經(jīng)過濕固化,具體條件是,在常溫大氣環(huán)境中1實驗部分放置48h,平均相對濕度30%以上。測試時拉伸速度為101.1實驗原料-1mm·min。普通單體:軟單體,如丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯等。硬單體,如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯2結(jié)果與討論等,使用前經(jīng)脫水純化處理;2.1濕固化壓敏膠的合成功能單體:(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯、(甲基)丙烯酸2.1.1濕固化體系的選擇等;通常可選擇以下3種不同的濕固化體系:酮亞胺體系、濕固化單體:甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基異氰酸酯體系

5、和硅氧烷體系,這3者各有優(yōu)缺點。三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等;酮亞胺固化體系:原理是作為潛伏性固化劑的酮亞胺遇溶劑:直鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳烴(甲苯、二甲苯)、酯類(乙酸[3]水后生成胺,再與樹脂鏈上的環(huán)氧基團反應(yīng)。該方法允許乙酯、乙酸丁酯)等,分析純,用前經(jīng)活化分子篩脫水和蒸餾;樹脂合成過程中水分的存在,只需在合成反應(yīng)結(jié)束后脫水處引發(fā)劑:過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈,試劑;理。如以甲苯為溶劑的反應(yīng)體系,反應(yīng)結(jié)束后可在溶劑回流固化劑:異氰酸酯類(甲苯二異氰酸酯等)、環(huán)氧潛伏性的條件下去除大部分水分。但相比其他固化體系,在相同固固化劑,工業(yè)品;化劑

6、用量時,此方法獲得的壓敏膠的性能較差,相關(guān)結(jié)果見增粘樹脂:酯化松香(松香甘油酯、松香季戊四醇酯等);表1。部分原因可能是所用潛伏性固化劑酮亞胺僅起交聯(lián)作增強樹脂:自制,系剛性丙烯酸酯類樹脂,含有可與主粘用,不能與被粘物形成化學鍵。料交聯(lián)反應(yīng)且提高粘接力的活性基團。異氰酸酯固化體系:先合成帶羥基的壓敏膠,然后用多1.2濕固化壓敏膠的合成官能度的異氰酸酯化合物與之反應(yīng),形成分子結(jié)構(gòu)中含多個收稿日期:2004-05-14NCO的濕固化型壓敏膠。與酮亞胺固化體系相同,該方法僅作者簡介:汪國杰(1967-),男,講師、博士,主要從事膠粘劑和涂料領(lǐng)域的科研工

7、作,已發(fā)表論文10余篇。需在合成反應(yīng)結(jié)束后脫水處理。除與水反應(yīng)外,NCO還可與·1·濕固化壓敏膠的合成研究ZHANJIE2005,26(2)被粘物中含活潑氫的物質(zhì)反應(yīng)形成極性的化學鍵,有助于提大。這可能是由于用市售國產(chǎn)的濕固化單體合成的壓敏膠高粘接性能。表1的結(jié)果顯示,當異氰酸酯固化劑用量為在貯存時,進一步水解且已縮合交聯(lián)的濕固化基團較多,分2%時,濕固化后的剪切強度就達到0.41MPa,接近于酮亞胺子質(zhì)量上升顯著。從其濕固化后,剪切強度的大幅下降也可體系固化劑為4份時的強度。但該體系在濕固化過程中會印證這種推測。產(chǎn)生CO2,易形成氣泡,影響與被

8、粘物的粘接。另外,如果含溶劑:選擇了2類不同性質(zhì)的溶劑體系。第1類,以環(huán)烷羥基的聚合物分子中羥基的官能度較大(≥3),與異氰酸酯烴和芳香