一种高剥离耐高温聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法和应用与流程

本技术涉及压敏胶领域，更具体地，它涉及一种高剥离耐高温聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、压敏胶是一种压力感应的胶黏剂，其通过轻度的压力就能够实现和基底的粘合，聚丙烯酸酯类压敏胶是应用最为广泛的一种压敏胶，其具有优异的耐候性、耐酸碱性，透明度好，相比于有机硅胶具有更好的均一性，不易迁移。但聚丙烯酸酯的耐热性往往无法达到使用要求，在长期高温环境中使用会导致脱胶、翘边等情况。

2、通过压敏胶作为粘合层在基底上覆盖一层薄膜起一定的保护作用是常见的一种应用。长期户外环境或特殊高温环境下使用的薄膜，如汽车领域，为了保护玻璃窗，也为了防止玻璃碎裂引起的不安全性，通常会在其表面覆盖一层玻璃窗膜，其通过压敏胶复合在pet等薄膜材料上，通过压力贴合在玻璃窗表面。一些电子行业，对压敏胶的耐高温要求更高，因此，期望聚丙烯酸酯压敏胶具备更加优异的耐热性、高剥离强度、剥离低残胶等性能，以应对高温的使用的环境和后续处理工艺的简化。现有技术中，通常通过加入有机硅单体、氟单体等进行共聚制备聚丙烯酸酯来提高压敏胶的耐热性，但丙烯酸链的缠绕、共聚的无规性使得氟硅在体系中分布不均，从而影响了其发挥耐热效应，而过多的氟硅单体的引入又容易导致持粘性变差，剥离强度低，剥离有残胶，不利于压敏胶的长期粘附，加大了更换的工艺难度。因此，如何使得压敏胶兼具更高的耐热性、高剥离强度、低残胶是亟待解决的一个问题。

技术实现思路

1、为了解决聚丙烯酸酯压敏胶兼具耐热性、高剥离强度、低残胶的问题，本技术提供一种高剥离耐高温聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法和应用。

2、第一方面，本技术提供一种高剥离耐高温聚丙烯酸酯压敏胶，包括如下重量份的组份：

3、聚丙烯酸酯胶料100份，

4、耐热组分10-25份，

5、助剂0-2份，

6、溶剂40-70份；

7、所述耐热组分为：星型含氟嵌段共聚物和/或超支化聚硅氧烷。

8、通过上述技术方案，聚丙烯酸酯胶料可以选择常规的丙烯酸单体进行聚合得到，聚丙烯酸酯作为胶料主体提供压敏胶优异的耐候性、透明度，发明人在期望提高聚丙烯酸酯压敏胶耐热性时，除了通过氟硅单体参与共聚外，趋向于寻找一种更好的氟硅引入压敏胶的方式。通过星型含氟嵌段共聚物的加入，使得氟原子依托星型聚合物特殊的同一引发剂端点延伸多个支链的结构在压敏胶中实现更好的分布，嵌段共聚中的含氟链段提升了压敏胶的耐热性，嵌段共聚物中的含羟基链段提高了剥离强度，其能够和聚丙烯酸酯进一步反应，形成交联网络结构，增加内聚力。同时使得氟原子在胶料中的分布稳定，通过少量的添加即实现了更好的耐热效果。发明人还通过实验发现，加入超支化聚硅氧烷作为耐热组分也能够提升压敏胶的耐热性，超支化聚硅氧烷本身含硅氧键，具有优异的耐热性，超支化硅氧烷的大量分支结构能够使得硅氧键在体系中稳定分布，相比于常规的线性聚硅氧烷发挥更好的耐热性，同时，超支化聚硅氧烷具有大量的活性基团，参与交联后能够进一步提升压敏胶的剥离强度。令人意外的是，通过超支化聚硅氧烷和星型含氟嵌段共聚物混合使用，耐热效果更好、剥离强度高、残胶少。发明人认为，这可能是由于，超支化硅氧烷中含大量活性基团，能够提高压敏胶的剥离强度，也能够和聚丙烯酸酯交联，且超支化硅氧烷大量的活性基团也能够和星型含氟嵌段共聚物中含羟基链段作用交联，结合聚丙烯酸酯使得整体压敏胶中氟硅分布均匀，超支化聚硅氧烷结合到含氟嵌段共聚物的羟基链段，并和聚丙烯酸酯交联，使得压敏胶液存在分散且稳定的耐热组分，通过很少的添加量使得聚丙烯酸酯的耐热性能好，同时通过两种耐热组分特殊结构的多种交联，使得氟、硅对压敏胶的粘性的影响降低，制得的压敏胶还能够兼具优异的剥离强度，残胶少。

9、在一个具体的可实施方案中,耐热组分为星型含氟嵌段共聚物和超支化聚硅氧烷重量比(2-4):1的混合物。

10、发明人通过实验发现，通过上述方案中的星型含氟嵌段共聚物和超支化聚硅氧烷重量比的范围，使得压敏胶的各方面性能最好。这可能是由于，在上述重量比范围的星型含氟嵌段共聚物和超支化聚硅氧烷混合使用，超支化聚硅氧烷和嵌段共聚物中的含羟基链段交联适当，同时能够和聚丙烯酸酯实现很好的交联作用，使得氟硅分布更加均匀，分布的稳定性更好，且压敏胶中的氟硅含量适当，耐热效果更佳。

11、在一个具体的可实施方案中,所述星型含氟嵌段共聚物制备步骤包括：将含氟单体40-60份溶解于100-200份二甲苯中，惰性气体氛围下加入引发剂1-2份、催化剂1-2份、配体2-4份混合均匀，升温至80-90℃反应15-20h，结束反应后四氢呋喃溶解、甲醇沉淀、过滤、洗涤、烘干得白色固体；将含羟基单体40-60份溶解于100-200份二甲苯中，惰性气体氛围下加入上述制备的白色固体1-4份、催化剂1-2份、配体2-4份混合均匀，升温至80-90℃反应15-20h，结束反应后四氢呋喃溶解、甲醇沉淀、过滤、洗涤、烘干得星型含氟嵌段共聚物。

12、优选的，所述含氟单体为甲基丙烯酸三氟乙酯；含羟基单体为丙烯酸羟乙酯；引发剂为八氯丙基倍半硅氧烷；催化剂为氯化亚铜；配体为五甲基二乙烯三胺；惰性气体为氮气。

13、通过八氯丙基倍半硅氧烷为引发剂能够制备星型嵌段共聚物，八氯丙基倍半硅氧烷本身具有的硅氧键能够提升共聚物的耐热性，其八个氯原子的结构能够作为原子转移自由基的引发剂，从而以八氯丙基倍半硅氧烷为中心引发单体进行聚合，得到八条支链的星型聚合物结构。发明人通过接枝含氟单体和含羟基单体，得到了含氟和含羟基的嵌段碳链，超支化聚硅氧烷和羟基链段的反应作用能够使得体系中氟和硅的分布更加稳定和均匀，在添加量很少的情况下提升压敏胶的耐热性，具体的合成为常规的原子转移自由基体系。

14、在一个具体的可实施方案中,所述聚丙烯酸酯胶料的制备原料包括：软单体、硬单体、功能性单体、引发剂、稀释剂。

15、发明人选择常规的软单体、硬单体、功能性单体、引发剂、稀释剂作为聚丙烯酸酯胶体的制备原料。其中，为了体系的高剥离、低残胶性能以及耐热性能的考虑，功能性单体是必要的。作为优选的，所述软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种；所述硬单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的一种或多种；所述功能性单体包括丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种；所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种或多种；所述稀释剂包括乙酸乙酯、甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种。通过上述原料制备的聚丙烯酸酯胶体通过耐热组分的添加能够在性能方面有更大的提升。

16、在一个具体的可实施方案中,所述助剂包括：交联剂、紫外光吸收剂、流平剂中的一种或多种。

17、所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种。

18、本技术的助剂和溶剂的添加是没有限制的。助剂优选0.2-2份，交联剂、紫外光吸收剂、流平剂的少量添加可以基于需求进行，从而对压敏胶性能进行完善，而溶剂的选择以能够实现组分的溶解为准，任何合适的溶剂均可以用于本技术的压敏胶中。

19、第二方面，本技术提供一种高剥离耐高温聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法。该制备方法包括如下步骤：按配比将聚丙烯酸酯胶料加入溶剂中搅拌均匀，再加入耐热组分和助剂混合均匀，得到高剥离耐高温聚丙烯酸酯压敏胶。

20、第三方面，本技术提供一种高剥离耐高温聚丙烯酸酯压敏胶在耐高温薄膜中的应用。本技术的压敏胶用于长期高温的户外或者特殊环境，如适用于玻璃窗膜，超支化聚硅氧烷的较好的柔韧性能够使得压敏胶薄膜复合材料施工时更贴合车身形状，也能够实现一定的抗风沙、石子冲击的效果，在玻璃爆裂时，更高的剥离强度、内聚力能够使得压敏胶阻挡玻璃碎片的飞溅，避免安全隐患。

21、综上所述，本技术至少具有以下有益效果：

22、1、本技术通过星型含氟嵌段共聚物的加入，使得氟原子依托星型的分子结构在压敏胶中实现更好的分布，耐热性好，嵌段共聚物中的含羟基链段提高了剥离强度，且能够和聚丙烯酸酯进一步反应，形成交联网络结构，使得氟原子胶料中的分布稳定，通过少量的添加实现了更好的耐热效果，同时交联的结构也提高了压敏胶的内聚力。少量超支化聚硅氧烷作为耐热组分和星型含氟嵌段共聚物混合使用，耐热效果更好、剥离强度高、残胶少，结合聚丙烯酸酯使得整体压敏胶中氟硅分布均匀，耐热性能好，同时兼具优异的剥离强度，残胶少。

23、2、本技术通过耐热组分优选为星型含氟嵌段共聚物和超支化聚硅氧烷重量比(2-4):1的混合物，使得压敏胶中的聚丙烯酸酯、星型含氟嵌段共聚物、超支化聚硅氧烷的交联作用适当，进一步优化了压敏胶的耐热性、高剥离强度、低残胶。

24、3、本技术以八氯丙基倍半硅氧烷为引发剂，通过原子转移自由基聚合制备嵌段共聚物，使得八氯丙基倍半硅氧烷、含氟链段，含羟基链段和超支化聚硅氧烷的交联共同发挥耐热效果，在添加量较少的情况下实现了更好的耐热效果，同时剥离强度提升，残胶少，保证了压敏胶的持粘性，延长了使用寿命。