高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法和应用与流程

本发明涉及丙烯酸酯压敏胶，具体涉及一种高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在家电制备过程，需要大量泡棉胶带、棉纸胶带和pet胶带，用于塑料、玻璃和金属材质零部件的粘结，这要求压敏胶具有较好的粘剂力和耐老化性。溶剂型丙烯酸酯压敏胶具有耐水、耐老化、润湿性佳、与多种基材粘结力性良好的特点，同时原料易得，分子结构调整范围宽，是压敏胶领域重要组成部分，广泛应用于汽车、家电、电子、建材等领域。

2、但随着全球环境污染越来越重，迫切需要降低溶剂排放量，为此提高溶剂型树脂的固含量成为研究方向之一。固含量提高后，在涂布同样干胶膜的状态下，湿胶的涂布量可以显著降低，从而降低成本，降低能耗。另外，由于湿胶的涂布量降低，为此可以降低溶剂的排放量。溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶聚合过程，粘度随固含量增加而急剧上升，粘度增高使聚合体系的混合、传热成为问题，因此，高固含压敏胶的合成难度比较大，并且在高固含的情况下，如何平衡压敏胶的剥离力和保持力，是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提出一种高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法和应用。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶，含有丙烯酸树脂聚合物，所述丙烯酸树脂聚合物通过在有机溶剂中使单体在引发剂的作用下聚合而成，所述丙烯酸树脂聚合物的固含量为60～75％，所述丙烯酸树脂聚合物的重均分子量为20～40万，多分散性1～1.3。

4、优选地，所述丙烯酸树脂聚合物的固含量为63～70％，例如，固含量为63％、65％、67％、68％、69％、70％；所述丙烯酸树脂聚合物的重均分子量为20～40万，进一步优选为25～35万，较佳地为30～33万，多分散性1～1.2。

5、作为本发明优选的技术方案，所述单体由软单体、硬单体和功能单体组成，按单体总重量100份计，所述软单体为88-92份、所述硬单体为4-6份、所述功能单体为4-6份；

6、和/或，所述软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸乙酯中的一种或多种；优选地，所述软单体选自丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯的混合物，较佳地，丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯按重量比3.5:1-1混合；

7、和/或，所述硬单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈、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中的一种或多种；优选地，所述硬单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯中的一种或多种；

8、和/或，所述功能单体包括丙烯酸羟乙酯、丙烯羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；优选地，所述功能单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

9、作为本发明优选的技术方案，所述引发剂包括过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种；

10、所述引发剂的用量为所述单体总重量的0.1％～0.4％，优选为0.15％～0.35％，进一步优选为0.2％～0.3％。

11、作为本发明优选的技术方案，所述有机溶剂为能够与所述单体互溶的溶剂，包括甲苯、乙酸乙酯、丙酮正己烷、甲醇、丁酮中的一种或多种，较佳地，所述有机溶剂采用乙酸乙酯；

12、所述有机溶剂的用量为所述单体总重量的50％～60％，优选为54％～58％。

13、作为本发明优选的技术方案，所述链转移剂包括正十二硫醇、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(amsd)、巯基丙酸异辛酯中的一种或多种，优选地，所述链转移剂选自正十二硫醇；

14、所述链转移剂的用量为所述单体总重量的0.05％～0.25％，优选为0.12％～0.20％。

15、一种高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括以下步骤：

16、(1)配置单体混合液，将全部单体、链转移剂、引发剂一、溶剂一混合均匀，制得单体混合液备用；

17、(2)配置釜底液，取单体混合液总重量的5～20％加入反应釜，再加入溶剂二混合均匀，加热至70～90℃，出现回流、泡沫增多时，开始反应，自开始反应计时5～20分钟；

18、(3)滴加剩余单体混合液，在100～180分钟滴完，并保温1～2小时；

19、(4)滴加结束后，补加引发剂二和溶剂三，保温2～4小时，即得到丙烯酸树脂聚合物。

20、作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述链转移剂为所述单体总重量的0.05％～0.25％，优选为0.1％～0.2％；所述引发剂一为所述单体总重量的0.15％～0.35％；所述溶剂一为所述单体总重量的1％～3％，优选为1.5％～2.5％；

21、和/或，步骤(2)中，取单体混合液总重量的8～12％加入反应釜，所述溶剂二为所述单体总重量的45％～55％，优选为48％～52％；步骤(2)中，加热至80～85℃，自出现泡沫开始计时反应8-12分钟；

22、和/或，步骤(3)中，剩余单体混合液在100～140分钟滴完；

23、和/或，步骤(4)中，所述引发剂二为所述单体总重量的0.08％～0.12％，较佳地为0.1％；所述溶剂三为所述单体总重量的2％～4％，较佳地为3％。

24、作为本发明优选的技术方案，步骤(4)制备得到的丙烯酸树脂聚合物中加入增粘树脂，搅拌至完全溶解，

25、优选地，所述增粘树脂的添加量为所述丙烯酸树脂聚合物重量的10-15％；

26、优选地，所述增粘树脂包括松香树酯、改性松香树酯、萜烯树脂、改性萜烯树脂中的一种或多种。

27、一种高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶的应用，该压敏胶用于塑料、玻璃、金属材质的胶黏剂。使用时，在丙烯酸酯压敏胶中加入交联剂使用，优选地，所述交联剂的添加量为丙烯酸酯压敏胶重量的0.3-0.6％，该压敏胶制备的胶带，180°剥离力为10～20n/25mm，初粘力＞2#球，保持力＞72小时。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、1、本发明针对高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶聚合问题，采用半连续聚合法，通过单体混合液和釜底液的配方控制，成功制备了超高固含(超过65％)的溶剂型丙烯酸酯树脂，并且很好的平衡了压敏胶的剥离力、初粘力和保持力，通过复配增粘树脂和交联剂，具有优异的应用性能。

30、本发明一方面进行了单体混合液的配方控制，在以软单体、硬单体和功能单体组成的单体组分中，加入了合适用量的溶剂、引发剂以及链转移剂，其中，溶剂起到溶解作用，能够有助于单体与引发剂和链转移剂很好的互溶，但过少的溶剂无法实现有效的溶解混合效果，但过多溶剂用量又降低引发剂和链转移剂的浓度占比，不利于聚合的进行；引发剂用来引发聚合反应，适量的引发剂能够确保聚合反应的进行，过多的引发剂用量导致聚合速度过快，过少引发剂用量则导致聚合速度过慢，影响胶体性能；链转移剂起到调控聚合物分子量的作用，能够与聚合物链上的活性中心发生反应，改变聚合物的分子量分布，过多链转移剂用量导致聚合物分子量过低，过少的链转移剂用量则可能导致聚合物分子量过高。

31、本发明另一方面，通过控制釜底液中溶剂的添加量以及初加单体混合液的量，进行合适的聚合反应，为了制备高固含的聚丙烯酸树脂，控制釜底液中溶剂添加量占单体总重量的45％～55％，控制初加单体混合液占总重量的8～12％，反应起始阶段，釜底料中的单体浓度低，较低的起始反应单体浓度占比意味着较低的分子量，有利于后续滴加聚合反应，通过后续慢慢滴加剩余单体混合液进行聚合反应，缓解了粘度快速增高带来的混合、传热问题，进而保证了聚合工艺的顺利进行。

32、2、本发明研究发现高固含量溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶的关键是控制丙烯酸树脂聚合物的分子量，即合适分子量的丙烯酸树脂聚合物才能平衡高固含聚丙烯酸酯压敏胶的各项性能。在满足高固含的情况下，如果丙烯酸树脂聚合物的分子量过低，如丙烯酸树脂重均分子量小于20万时，产品的粘度小，但聚合物的内聚力不足，应用时出现大量残胶，180°剥离力不达标；如果丙烯酸树脂聚合物的分子量过高，如丙烯酸树脂重均分子量大于40万时，产品的粘度大大增加，聚合困难加剧，制备的产品无法使用。因此，本发明通过控制溶剂、引发剂以及链转移剂的用量，通过工艺控制，使制备的丙烯酸树脂聚合物的重均分子量控制在20～40万，优选重均分子量为25～35万，得到的压敏胶产品的各项力学性能满足应用要求。

33、3、本发明丙烯酸酯压敏胶中加入交联剂，提高内聚能、耐温性、粘结力稳定性。用该压敏胶制备的胶带，与钢板、玻璃、铜箔、聚酯薄膜、pc板均具有较好的粘结力，保持力优异，180°剥离力为10～20n/25mm，初粘力＞2#球，保持力＞72小时。