一种可回收保护膜及其制备方法与流程

本发明涉及保护膜材料，尤其涉及一种可回收保护膜及其制备方法。

背景技术：

1、在玻璃、金属板材、塑料板等材料在搬运和使用过程中，其表面容易受到接触性污染或划伤，所以通常在材料表面覆上保护膜使之避免受到污染。目前市场常见的保护膜大多数是以聚酯薄膜为基材，基材的单面或者双面涂布有机硅胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、聚氨酯胶黏剂或橡胶胶黏剂等胶黏剂，再附上一层隔离膜，用于在制程和出货过程中各种材料表面的临时保护。

2、然而，使用后的保护膜难以回收，不易处理。现有的处理方法大致有如下几类：1.将使用过的保护膜直接填埋或焚烧，这种方式会对地下水或大气环境造成严重污染；2.采用有机溶剂去除保护膜的胶黏剂涂层，得到相对比较纯净的基材，再将基材回收再利用，但实际处理过程中胶黏剂在有机溶剂中很难有效溶解，导致处理后的基材仍然带胶严重，不利于后续回收再利用；3.采用强碱性溶液在高温条件下溶掉胶黏剂涂层，然而这种方法只能处理聚丙烯酸酯类胶黏剂涂层，对其他类型的保护膜处理效果不佳，且会导致膜类基材受损。因此，提供一种可回收保护膜具有重要意义

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种可回收保护膜，具有良好的粘结效果和热稳定性，且压敏胶层为水性体系，方便保护膜重复利用和回收，大大减少了污染。

2、第一方面，本发明提供一种可回收保护膜，包括基材层和涂布于基材层表面的改性有机硅聚氨酯压敏胶层；所述改性有机硅聚氨酯压敏胶层以羟基封端的有机硅、聚碳酸酯二醇、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺、扩链剂、固化剂和交联剂为原料，在锡类催化剂的作用下合成有机硅水性聚氨酯预聚体，然后加入n-乙烯基吡咯烷酮和引发剂经紫外固化制备而成。

3、本申请使用羟基封端的有机硅和n-乙烯基吡咯烷酮对水性聚氨酯进行改性，其中，n-乙烯基吡咯烷酮中的极性基团羰基可以与不锈钢基材表面的活性基团形成良好的非共价键相互作用力，从而增强界面粘接力，增大了180°剥离力；另一方面n-乙烯基吡咯烷酮的刚性结构五元杂环和羰基与聚氨酯链段可形成氢键相互作用，增强内聚力，保证压敏胶的高温持粘稳定性。有机硅基团的加入能够阻碍n-乙烯基吡咯烷酮中的极性基团与被粘表面的接触，从而减弱胶黏剂与被粘物体表面的界面相互作用，减少残胶，还可使聚氨酯分子链在高温条件下的外迁阻碍变大迁移效率降低，流动性减弱，从而增加压敏胶的高温热稳定性；同时有机硅线性结构和五元杂环结构可形成较强的分子间相互作用，使聚合物链在高温下具有较强的形变滞后，大大增强内聚力。本发明通过羟基封端的有机硅和n-乙烯基吡咯烷酮的协同作用，使压敏胶的内聚力与流动性之间达到了平衡，能够有效降低压敏胶的高温流动性和高温残胶量，显著提高体系持粘稳定性和耐热性，制备得到的保护膜在高温下使用不易残胶。

4、可选的，所述羟基封端的有机硅、聚碳酸酯二醇、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺、扩链剂、固化剂、交联剂和n-乙烯基吡咯烷酮的质量比为5-6:20:1-2:0.8-1.2:0.1-0.2:6-7:2-3:4-5。

5、可选的，所述引发剂的用量为原料质量的2％-3％，所述原料指羟基封端的有机硅、聚碳酸酯二醇、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺、扩链剂、固化剂和交联剂。

6、可选的，所述羟基封端的有机硅为羟基封端的聚二甲基硅氧烷，羟基质量分数为0.1-2％，粘度为10000-100000mpa·s。

7、可选的，所述扩链剂选自1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-环己二醇、1,4-二甲醇环己烷或新戊二醇中的至少一种。

8、可选的，所述固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或六氢甲苯二异氰酸酯中的至少一种。

9、可选的，所述交联剂选自季戊四醇三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。

10、可选的，所述锡类催化剂选自二硫醇二辛基锡、双十二烷硫基二甲基锡、二月桂酸二丁基锡或双十四烷酸二丁基锡中的至少一种。

11、可选的，所述引发剂选自光引发剂500或光引发剂2959中的至少一种。

12、可选地，所述基材层的材质选自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯或聚丙烯腈树脂中的至少一种。

13、第二方面，本发明还提供上述可回收保护膜的制备方法，包括如下步骤：

14、s1.按配比称取各组分，将羟基封端的有机硅、聚碳酸酯二醇和2,2-二羟甲基丙酸溶于丙酮中，于50-60℃预热30min完全溶解后，加入固化剂和锡类催化剂，在氮气氛围下于70-80℃反应4-6h，接着加入扩链剂保温反应1-2h后，加入交联剂继续保温反应1-3h，然后降温至20-30℃，加入三乙胺反应0.5-1h，得所述有机硅水性聚氨酯预聚体；

15、s2.反应结束后，在搅拌的情况下向所述有机硅水性聚氨酯预聚体中加入n-乙烯基吡咯烷酮、引发剂和去离子水，混合均匀后，于50-60℃减压蒸馏除去丙酮，得水性聚氨酯胶液；

16、s3.在所述基材层表面涂布水性聚氨酯胶液，烘干去除去离子水，然后进行固化处理，水性聚氨酯胶液固化形成压敏胶层，得所述可回收保护膜。

17、可选的，所述固化处理的时间为1-3min，固化处理的温度为20-50℃。

18、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

19、本发明通过引入有机硅基团和耐高温结构n-乙烯基吡咯烷酮，可以有效提高压敏胶层的内聚力和初粘力，使制得的可回收保护膜具有良好的粘结效果和热稳定性，在高温高湿的老化下不会出现残胶和小分子析出等现象，有效防止残胶的出现，且压敏胶层为水性体系，方便保护膜重复利用和回收，大大减少了污染。

技术特征：

1.一种可回收保护膜，其特征在于，包括基材层和涂布于基材层表面的改性有机硅聚氨酯压敏胶层；所述改性有机硅聚氨酯压敏胶层以羟基封端的有机硅、聚碳酸酯二醇、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺、扩链剂、固化剂和交联剂为原料，在锡类催化剂的作用下合成有机硅水性聚氨酯预聚体，然后加入n-乙烯基吡咯烷酮和引发剂经紫外固化制备而成。

2.如权利要求1所述的可回收保护膜，其特征在于，所述羟基封端的有机硅、聚碳酸酯二醇、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺、扩链剂、固化剂、交联剂和n-乙烯基吡咯烷酮的质量比为5-6:20:1-2:0.8-1.2:0.1-0.2:6-7:2-3:4-5；和/或

3.如权利要求1所述的可回收保护膜，其特征在于，所述羟基封端的有机硅为羟基封端的聚二甲基硅氧烷，羟基质量分数为0.1-2％，粘度为10000-100000mpa·s。

4.如权利要求1所述的可回收保护膜，其特征在于，所述扩链剂选自1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-环己二醇、1,4-二甲醇环己烷或新戊二醇中的至少一种。

5.如权利要求1所述的可回收保护膜，其特征在于，所述固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或六氢甲苯二异氰酸酯中的至少一种。

6.如权利要求5所述的可回收保护膜，其特征在于，所述交联剂选自季戊四醇三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。

7.如权利要求1所述的可回收保护膜，其特征在于，所述锡类催化剂选自二硫醇二辛基锡、双十二烷硫基二甲基锡、二月桂酸二丁基锡或双十四烷酸二丁基锡中的至少一种。

8.如权利要求1所述的可回收保护膜，其特征在于，所述引发剂选自光引发剂500或光引发剂2959中的至少一种。

9.一种可回收保护膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述固化处理的时间为1-3min，固化处理的温度为20-50℃。

技术总结本发明涉及保护膜材料技术领域，具体公开一种可回收保护膜及其制备方法。所述可回收保护膜包括基材层和涂布于基材层表面的改性有机硅聚氨酯压敏胶层；所述改性有机硅聚氨酯压敏胶层以羟基封端的有机硅、聚碳酸酯二醇、2,2‑二羟甲基丙酸、三乙胺、扩链剂、固化剂和交联剂为原料，在锡类催化剂的作用下合成有机硅水性聚氨酯预聚体，然后加入N‑乙烯基吡咯烷酮和引发剂经紫外固化制备而成。本发明通过引入有机硅基团和耐高温结构N‑乙烯基吡咯烷酮，使制得的可回收保护膜具有良好的粘结效果和热稳定性，有效防止残胶的出现，且压敏胶层为水性体系，方便保护膜重复利用和回收，大大减少了污染。技术研发人员：吴凌峰,孙伟,何怀青,秦欢欢,钟建锋受保护的技术使用者：安徽明讯新材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11