一种皮肤表面用UV固化丙烯酸酯压敏胶及其制备方法

本发明涉及丙烯酸酯压敏胶改性和紫外光固化压敏胶，具体涉及一种皮肤表面用uv固化压敏胶及其制备方法。

背景技术：

1、随着可穿戴电子设备发展，传统的可穿戴电子设备已经无法满足功能需求，新一代可穿戴电子设备的开发与应用越来越受到人们的关注，其中柔性可穿戴电子皮肤是最有发展潜力的一种。可穿戴电子皮肤通过贴在皮肤的贴纸读取皮肤信号，接收器将信号上传给终端，以此来实现监测人的脉搏和呼吸等健康信号。由此，皮肤胶粘剂在未来有广阔的应用前景。

2、传统丙烯酸酯压敏胶已广泛应用于各种领域，具有成本低，制备简单，工艺成熟等优点，但传统丙烯酸酯类压敏胶通常用溶液聚合或乳液聚合制备，反应时间长、能耗高，并且含有挥发性有机化合物，化学毒性强，不适用于皮肤，还会导致环境污染问题，同时丙烯酸酯压敏胶含有的耐水性差的极性基团，皮肤表面的体液排出将会对丙烯酸酯压敏胶的性能产生影响，所以传统丙烯酸酯压敏胶在于皮肤表面还有很大的改进空间。

技术实现思路

1、为了克服以上现有方法存在的不足，本发明的目的在于提供一种兼顾耐水性和水汽透过性的uv固化丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。本发明提高丙烯酸酯压敏胶的耐水性同时提高丙烯酸酯压敏胶的对低极性表面粘接性。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，按重量份数计，包括以下组分：

4、有机硅丙烯酸酯改性物       10-25

5、丙烯酸异辛酯单体           75-90

6、光引发剂                   1-4

7、所述光引发剂为1173光引发剂、184光引发剂、tpo-l光引发剂的一种以上，优选为tpo-l(2,4,6一三甲基苯甲酰基膦酸乙酯)。

8、优选的，所述有机硅丙烯酸酯改性物重量份为14-16，进一步优选15。

9、优选的，所述丙烯酸异辛酯重量份为84-86，进一步优选85。

10、优选的，所述光引发剂重量份为2.5-3.5，进一步优选3。

11、所述有机硅丙烯酸酯改性物的制备方法，包括以下步骤：

12、(1)在保护性氛围下，单端羟基硅油与二异氰酸酯在催化剂的作用下于35～45℃反应；

13、(2)加入丙烯酸羟乙酯，升温至45～55℃继续反应，得到有机硅丙烯酸酯改性物。

14、所述有机硅丙烯酸酯改性物的制备方法具体步骤：

15、(s1)在保护性氛围下，将单端羟基硅油与二异氰酸酯混匀；

16、(s2)加入催化剂，升温至35～45℃，搅拌反应；

17、(s3)加入丙烯酸羟乙酯，继续升温至45～55℃，搅拌反应，得到改性物。

18、步骤(s2)中所述升温的温度为40℃。

19、步骤(s2)中所述搅拌反应的时间为50～70min，优选为60min。

20、步骤(s3)中所述继续升温的温度为50℃。

21、步骤(s3)中所述搅拌反应的时间为50～70min，优选为60min。

22、所述单端羟基硅油为一端为羟丙基的硅油，具体为单端羟丙基聚二甲基硅氧烷，其结构为

23、

24、所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯。

25、所述催化剂为三苯基铋或二月桂酸二丁基锡中的一种，优选为二月桂酸二丁基锡。

26、所述单端羟基硅油、二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的重量比为42～43:22.2～23:11～11.6，优选为43：22.2：11.6；单端羟基硅油与催化剂的重量比为42-43：0.05-0.5，优选为42-43：0.1。

27、一种皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括以下步骤：

28、将有机硅丙烯酸酯改性物与丙烯酸异辛酯、光引发剂混匀，得到胶液；然后将胶液涂布在格拉辛离型纸哑面上，再覆盖一层pet离型膜，置于uv灯下光照固化，即可得到所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶。

29、所述胶液涂布厚度为50～150μm，优选为100μm。

30、所述置于uv灯下光照固化，光照固化时间为120～140s，优选为120s。

31、本发明相对现有方法具有以下优点及有益效果：

32、(1)本发明利用单端羟基硅油，异佛尔酮二异氰酸酯，丙烯酸羟乙酯合成了含有氨基甲酸酯基的有机硅丙烯酸酯改性物，以此改性物作为硬单体，以丙烯酸异辛酯作为软单体，制备的丙烯酸酯压敏胶拥有极高的支化度，长而柔顺的侧链增加了分子间空隙，提升压敏胶吸水性，湿气透过性，吸水性最高可达5201.3g/m2/24h，湿气透过性最高达到902.4g/m2/24h，侧链上的有机硅链段因其表面能低会迁移排布到压敏胶的表面，降低了压敏胶的表面能，有机硅链段极性低，运动能力好，对低极性表面有很好的润湿能力从而提高了压敏胶对低极性表面的粘接性能，对金属板180°剥离强度5.7n·(25mm)-1对非极性表面pp板180°剥离强度为3.2n·(25mm)-1，同时使用有机硅丙烯酸酯改性物代替传统丙烯酸酯压敏胶中的硬单体，有机硅丙烯酸酯改性物中的极性氨基甲酸酯基无毒无味，并且拥有良好的化学稳定性和耐水性，相比于传统硬单体，有机硅丙烯酸酯改性物不仅能增加压敏胶的交联密度增加内聚强度提升压敏胶的粘接性能和力学性能，还可以提升压敏胶的耐水性。

33、(2)传统丙烯酸酯压敏胶采用溶液聚合或乳液聚合，残留的挥发性有机化合物将导致环境污染和生物毒性的问题，本发明采用uv固化技术解决了环境污染和生物毒性的问题，uv固化选用tpo-l做光引发剂，tpo-l将tpo分子中苯基替换为了乙氧基，化学毒性低，对人体健康友好。

技术特征：

1.一种皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：按重量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：

3.根据权利要求1所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述单端羟基硅油、二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的重量比为43:22.2:11.6。

4.根据权利要求1所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述有机硅丙烯酸酯改性物的制备方法中，所述催化剂为三苯基铋或二月桂酸二丁基锡中的一种；

5.根据权利要求1所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述单端羟基硅油与催化剂的重量比为(42～43)：(0.05～0.5)；

6.根据权利要求1所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述光引发剂为tpo-l光引发剂。

7.根据权利要求1所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：重量份数计，所述有机硅丙烯酸酯改性物的用量为14-16，丙烯酸酯单体的用量为84-86，光引发剂的用量为2.5-3.5，有机硅丙烯酸酯改性物与丙烯酸酯单体用量总重量份满足100。

8.根据权利要求1～7任一项所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

9.根据权利要求8所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述将胶液涂布在格拉辛离型纸哑面上，胶液涂布厚度为50～150μm；

10.根据权利要求1～7任一项所述皮肤表面用uv固化丙烯酸酯压敏胶的应用，其特征在于：所述uv固化丙烯酸酯压敏胶用于柔性可穿戴电子皮肤。

技术总结本发明属于UV压敏胶的技术领域，公开了一种皮肤表面用UV固化丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。所述压敏胶，按重量份数计，包括以下组分：有机硅丙烯酸酯改性物10‑25，丙烯酸异辛酯75‑90，光引发剂1‑4。本发明还公开了丙烯酸酯压敏胶的制备方法。本发明采用有机硅丙烯酸酯改性物做硬单体，其高支化度增加了分子间空隙，提升吸水性，透水性；有机硅链段的引入降低了压敏胶的表面能，增强分子运动能力，提升了压敏胶的对低极性表面粘接性能，同时极性氨基甲酸酯基引入提升压敏胶力学强度和耐水性，采用UV固化技术解决了环境污染和生物毒性的问题，优化了丙烯酸酯压敏胶在皮肤表面的使用。技术研发人员：陈柯宇,林晓丹,王磊,廖平湘受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11