一种无活性稀释剂的压敏胶及其制备方法与流程

本发明涉及紫外光固化压敏胶的，具体涉及一种无活性稀释剂的压敏胶及其制备方法。

背景技术：

1、在紫外光固化的丙烯酸酯压敏胶通常都需要加入活性稀释剂，活性稀释剂的添加可以提高涂料的流动性，降低涂料的粘度，还可以直接参与环氧树脂的固化反应，成为环氧树脂固化物交联网络结构的一部分，从而提高压敏胶的韧性和耐热性，但是活性稀释剂一般有毒，而且挥发性大，具有强烈的刺激性气味，在使用过程中必须注意，长期接触往往会引起皮肤过敏，严重的甚至于会发生溃烂。另外，活性稀释剂在进行光固化反应时会造成体积收缩，从而产生固化内应力，会导致粘结面变形，而且由于活性稀释剂在光固化中进行的是自由基聚合反应，所以会发生氧阻聚，从而严重影响压敏胶的性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种无活性稀释剂的压敏胶及其制备方法，该压敏胶不添加活性稀释剂，无刺激性气味，安全无毒，性能良好，还能解决了氧阻聚的缺点，而且采用木质素改性环氧丙烯酸酯树脂作为光固化低聚物，能有效提高压敏胶的力学性能和热性能。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种无活性稀释剂的压敏胶，包括以下原料：环氧丙烯酸酯预聚胶和光引发剂；其中，所述环氧丙烯酸酯预聚胶包括以下重量百分比计的原料：40～45％光固化低聚物、15～20％单体、0.8～1.2％聚合引发剂和0.22～0.3％链转移剂，余量为溶剂；其中，所述单体包括功能单体和交联单体；所述光固化低聚物包括木质素改性环氧丙烯酸酯树脂；所述木质素改性环氧丙烯酸酯树脂的制备原料包括木质素环氧树脂、催化剂、阻聚剂和丙烯酸。

4、本发明的压敏胶中包括环氧丙烯酸酯预聚胶和光引发剂，即压敏胶是采用光引发剂与环氧丙烯酸酯预聚胶光固化后得到的，环氧丙烯酸酯预聚胶中因为选用了木质素改性环氧丙烯酸酯树脂作为光固化低聚物，辅以链转移剂能使得预聚胶具有合适的涂布粘度，不需要额外加入活性稀释剂进行稀释降低粘度，解决目前丙烯酸酯压敏胶产品含活性稀释剂以及氧阻聚的缺点，还能提高压敏胶的力学性能和热性能。

5、优选地，所述光引发剂占所述环氧丙烯酸酯预聚胶的总质量的1～3％，更优选为2％。

6、优选地，所述光固化低聚物与所述单体的重量与所述溶剂的质量比为1：(0.8～1.2)。

7、优选地，所述功能单体与所述交联单体的质量比为(6～7)：(12～13)。

8、优选地，所述链转移剂的加入量为0.25～0.28％，更优选为0.26％；因为链转移剂的加入量过高时，会使得预聚胶的粘度下降，从而也会降低压敏胶的剥离强度，如果链转移剂的含量过低，会使得预聚胶的粘度较大，会导致后续去除溶剂困难，还会使得后续涂覆时难以均匀。

9、优选地，所述光引发剂为4-(苯硫基)苯基二苯基硫六氟锑酸盐(光引发剂6976)、二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐(光引发剂6992)、4-异丁基苯基-4’-甲基苯基碘六氟磷酸盐(光引发剂250)中的至少一种。光引发剂的技术原理为：紫外光的能量使其光解产生质子酸，强质子酸hsbf6能使环氧树脂开环和聚合。

10、优选地，所述功能单体包括2-甲基丙烯酸羟乙酯(hema)、丙烯酸(aa)中的至少一种，更优选为hema和aa的组合物，其中两者的质量比为1：1。功能单体选用含有羧基和羟基的aa和hema能提高预聚胶中氢键的水平，从而提高了压敏胶的粘结性能，而且还能有效提高压敏胶的玻璃化温度，并改善对结合物的内聚力和压敏胶的湿润性。

11、优选地，所述交联单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)，其还能作为内聚单体，其作为引入环氧基团的交联单体，对交联点密度与交联速率都有着明显影响，其对压敏胶的粘弹性的影响最大。

12、优选地，所述溶剂为乙酸乙酯，当反应过程中溶剂会蒸发使得反应器中充满乙酸乙酯蒸汽，其能持续地阻断氧气，而且乙酸乙酯的毒性较低。

13、优选地，所述聚合引发剂为过氧化二苯甲酰(bpo)。

14、优选地，所述链转移剂为十二烷基硫醇(ddm)。

15、具体地，所述木质素改性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

16、(a)先将木质素和环氧树脂进行醚化反应，即环氧树脂的环氧基团与木质素反应会生成了仲羟基，得到木质素基环氧树脂；

17、(b)在所述催化剂、阻聚剂存在的条件下，将所述木质素基环氧树脂和所述丙烯酸混合，进行酯化反应，得到所述木质素改性环氧丙烯酸酯树脂。

18、优选地，所述催化剂为吡啶，所述阻聚剂为对苯二酚；所述催化剂的加入量为所述木质素基环氧树脂质量的0.1～0.25％，更优选为0.2％；所述吡啶的加入量为所述木质素基环氧树脂质量的0.1～0.25％，更优选为0.2％。

19、优选地，所述步骤(a)中，所述醚化反应的温度为80～100℃，时间为1～4。

20、优选地，所述木质素占环氧树脂总质量的10～25％，更优选为15％，能使得压敏胶的硬度最高。

21、优选地，所述步骤(b)中，所述酯化反应的温度为75～85℃，反应时间为0.5～2h。

22、优选地，所述木质素基环氧树脂和所述丙烯酸的质量比为1：(1～3)。

23、第二方面，本发明提供了无活性稀释剂的压敏胶的制备方法，包括以下步骤：

24、(1)将聚合引发剂、链转移剂、溶剂、光固化低聚物和部分的单体混合，升温后，进行聚合反应，然后滴加剩余的单体，继续进行反应，去除溶剂后，得到所述环氧丙烯酸酯预聚胶；即本发明的压敏胶的基体，是具有不饱和双键的单体在引发剂作用下进行自由基聚合反应制得的丙烯酸酯共聚树脂。

25、(2)将所述环氧丙烯酸酯预聚胶与光引发剂混合，得到混合胶液后，将所述混合胶液涂覆在基材，得到胶层，然后进行紫外光固化反应，得到无活性稀释剂的压敏胶。

26、优选地，所述步骤(1)中，所述聚合反应的温度为75～85℃。更优选地，温度为80℃。

27、优选地，在聚合反应2～3h后，然后以200～400r/min的速率下滴加剩余的单体，在1.5～3h内滴加完成，滴加完成后进行保温反应3～5h。

28、优选地，所述步骤(2)中，所述胶层的厚度为40～60μm。

29、优选地，所述紫外光固化的功率为200～300w，主体波长为360～370nm，紫外光照射距离为20～30cm，更优选为25cm；紫外光照射时间为10～60s，更优选为40s。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

31、(1)本发明的压敏胶属于紫外光引发自交联型环氧丙烯酸酯压敏胶，压敏胶的原料包括环氧丙烯酸酯预聚胶和光引发剂，环氧丙烯酸酯预聚胶中加入了木质素改性环氧丙烯酸酯树脂作为光固化低聚物，即使不加入活性稀释剂，也能使得压敏胶具有良好的自交联性，再辅以链转移剂能使得预聚胶具有合适的涂布粘度，不需要额外加入活性稀释剂进行稀释降低粘度，解决目前丙烯酸酯压敏胶产品含活性稀释剂以及氧阻聚的缺点，还能提高压敏胶的力学性能和热性能。

32、(2)本发明的木质素改性环氧丙烯酸酯树脂是采用环氧树脂与木质素原位合成木质素基环氧树脂，再与丙烯酸进行酯化反应得到木质素改性环氧丙烯酸酯树脂，环氧树脂丙烯酸酯是通过在环氧树脂中引入乙烯基酯基和碳碳双键制成的，可以选用加入自由基光引发剂进行固化，但是环氧树脂丙烯酸酯具有耐老化性能差的缺点，而本发明选用木质素对其进行改性，木质素为体系引入大量芳香基团、甲基、羟基和少量的脂肪族侧链，芳香基团的加入这有利于提高压敏胶的硬度，而且还能提高涂层的致密程度，这有助于提高压敏胶的耐溶剂性。羟基的数量可以改善涂层与基材的互相作用和附着力，所以经过了木质素改性的环氧树脂丙烯酸酯能有效提高压敏胶涂层的附着力。而脂肪族侧链有助于提高涂层的柔韧性。所以本发明选用木质素改性环氧丙烯酸酯树脂能提高压敏胶的力学性能和附着力，从而提高压敏胶的使用寿命。

33、(3)本发明的压敏胶的制备方法，是先采用溶液聚合的方法，将各原料混合进行自由基聚合反应，去除溶剂后，得到环氧丙烯酸酯预聚胶，然后向环氧丙烯酸酯预聚胶中加入光引发剂，得到混合胶液涂覆在基材，得到胶层，然后进行紫外光固化反应，得到无活性稀释剂的压敏胶。