一种耐高温高剥离热固化压敏胶及其制备方法与流程

本技术涉及功能性压敏胶，更具体地说，它涉及一种耐高温高剥离热固化压敏胶及其制备方法。

背景技术：

1、压敏胶是一类无需借助于溶剂、热量或其他手段，只需通过轻微的指压就能够实现有效粘合的胶粘剂，由于其固有的优点，已被广泛应用于日常生活、医疗卫生、建筑建材、汽车、电子、航空航天等领域。其中，丙烯酸酯类压敏胶是由各种丙烯酸酯单体共聚而得的丙烯酸酯共聚物，其因配方组成简单、透明性高、耐候性优异等特点而成为树脂型压敏胶粘剂中最重要的一类。

2、现有技术中，丙烯酸酯类压敏胶主要分为溶剂型、乳液型、热熔型和辐射固化型；其中，溶剂型丙烯酸酯压敏胶是将丙烯酸酯类单体在有机溶剂（如乙酸乙酯、甲苯等）中进行自由基聚合而得，具有初粘力大、润湿性好、干燥速度快等优点，但由于添加大量有机溶剂，存在环境污染、易燃、生产成本高等缺陷。乳液型较溶剂型虽具有低成本和环保等优点，但普遍存在初粘力不佳、耐高温性不佳，耐水性差、干燥速度慢、对低能表面润湿性差等缺点。而热熔型压敏胶在高温下粘接性能会显著下降，辐射固化型存在光线穿透力有限、强辐射量对基材有损害等缺点。

3、随着环保法规的日趋严格和工业技术的快速发展，尤其是在航空航天、汽车制造、电子产品以及工业组装等领域，对粘接材料的性能提出了更高要求。特别是在高温环境下，传统的压敏胶通常无法保持稳定的粘接性能，往往会发生软化、流淌或剥离，导致粘接失败。基于上述陈述，本技术提供了一种耐高温高剥离热固化压敏胶及其制备方法。

技术实现思路

1、为了解决现有丙烯酸酯类压敏胶存在的缺陷，尤其在高温环境下，传统的压敏胶通常无法保持稳定的粘接性能，往往会发生软化、流淌或剥离，导致粘接失败等问题，本技术提供了一种耐高温高剥离热固化压敏胶及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供了一种耐高温高剥离热固化压敏胶，采用如下的技术方案：

3、一种耐高温高剥离热固化压敏胶，包括以下重量份原料：甲基丙烯酸甲酯20-30份、丙烯酸丁酯18-25份、丙烯酸-2-乙基己酯15-20份、甲基丙烯酸羟丙酯1-5份、纳米填料8-12份、环氧改性剂3-5份、复配乳化剂3-5份、交联剂0.5-1份、过硫酸盐引发剂0.5-1份、水50-80份。

4、优选的，所述耐高温高剥离热固化压敏胶，包括以下重量份原料：甲基丙烯酸甲酯22-28份、丙烯酸丁酯20-24份、丙烯酸-2-乙基己酯16-18份、甲基丙烯酸羟丙酯2-4份、纳米填料9-11份、环氧改性剂3.5-4.5份、复配乳化剂3.5-4.5份、交联剂0.6-0.8份、过硫酸盐引发剂0.6-0.8份、水60-70份。

5、优选的，所述耐高温高剥离热固化压敏胶，包括以下重量份原料：甲基丙烯酸甲酯25份、丙烯酸丁酯22份、丙烯酸-2-乙基己酯17份、甲基丙烯酸羟丙酯3份、纳米填料10份、环氧改性剂4份、复配乳化剂4份、交联剂0.7份、过硫酸盐引发剂0.7份、水65份。

6、优选的，所述纳米填料由以下方法制得：

7、将二氧化硅加盐酸溶液搅拌分散后过滤、洗涤得沉淀物；将沉淀物加过氧化氢溶液搅拌分散后过滤、洗涤、烘干，即得所需纳米填料。

8、优选的，所述纳米填料具体由以下方法制得：

9、按质量比1:12-14，将气相法二氧化硅加质量浓度5-8%的盐酸溶液在30-50℃的温度下，控制搅拌转速为300-500r/min，搅拌分散20-40min，过滤并用去离子水洗涤沉淀物；

10、按质量比1:12-14，将沉淀物加质量浓度20-30%过氧化氢溶液在30-50℃的温度下，控制搅拌转速为300-500r/min，搅拌分散20-40min，过滤并用去离子水洗涤二次沉淀物，置于100℃的真空干燥箱中烘干至恒重，即得所需纳米填料。

11、优选的，所述环氧改性剂包括质量比4-7:1的双酚a环氧丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。

12、优选的，所述复配乳化剂包括质量比9-11:2-4:1十二烷基葡萄糖苷、三乙醇胺、丙二醇嵌段聚醚。

13、优选的，所述交联剂为偏苯三酸酐。

14、优选的，所述过硫酸盐引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种。

15、第二方面，本技术提供了一种耐高温高剥离热固化压敏胶的制备方法，采用如下的技术方案：

16、一种耐高温高剥离热固化压敏胶的制备方法，包括以下制备步骤：

17、s1、按重量份计，称取原料甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟丙酯、纳米填料、环氧改性剂、复配乳化剂、交联剂、过硫酸盐引发剂、水；

18、s2、将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟丙酯搅拌混合均匀，得混合单体；

19、取40-60%重量份的水，加复配乳化剂于70-80℃的温度下，搅拌混合均匀，得预聚合溶液；

20、取5-10%重量份的水，加过硫酸盐引发剂搅拌溶解得过硫酸盐引发剂溶液；

21、将纳米填料加入剩余水分散均匀后，加环氧改性剂搅拌均匀，得填料混合物；

22、s3、边搅拌边将混合单体加入到预聚合溶液中，接着加入过硫酸盐引发剂溶液，控制聚合温度为70-80℃，搅拌反应3-5h后，加入填料混合物，继续搅拌分散20-40min后冷却至室温，加入交联剂再次搅拌分散20-40min，抽真空除气泡得丙烯酸酯乳液；

23、s4、将丙烯酸酯乳液均匀的涂布在基材上，涂布完成后干燥、热固化，最后覆离型膜、收卷，即得所需的热固化压敏胶。

24、优选的，所述步骤s4中干燥温度为80-90℃，干燥时间为3-8min；热固化温度为110-130℃，热固化时间为2-5min。

25、综上所述，本技术具有以下有益效果：

26、本技术采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟丙酯做混合单体，能够在调节压敏胶粘度、提供弹性和柔韧性的同时，提供良好的粘结强度，增强耐高温性能；纳米填料的加入能够增加分散相的界面区域，进一步的提高压敏胶的机械性能和热稳定性能；复配乳化剂的加入有助于形成稳定的乳液，确保原料分散均匀，保证最终压敏胶产品的性能均一性；交联剂和过硫酸盐引发剂的使用，有助于在聚合和热固化过程中形成稳定的交联网络，进一步提高耐温性和机械强度；本技术配方简单，无有机溶剂使用，所得压敏胶环保无污染，润湿性好，干燥速度快，具有优异的耐温性和耐化学性，高初粘力、持粘力和剥离强度，符合环保法规和高工业技术的应用需求。

27、本技术采用的环氧改性剂与丙烯酸酯单体具有良好的相容性，具体的由双酚a环氧丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚组成；通过在丙烯酸酯乳液中引入环氧改性剂，能够显著提高聚合物网络的交联密度，进而提高热塑性丙烯酸酯压敏胶的内聚力，保持压敏胶结构的形状和完整性；本技术制得的压敏胶制品具有耐高温性，高粘结力，高剥离力，且易处理，剥离无残留。

28、本技术通过加入纳米填料，纳米粒子的分散能够在丙烯酸酯乳液内部形成均匀分散的强化点，进一步提高压敏胶的整体性能，显著增强压敏胶的机械强度和热稳定性，在压敏胶制备过程中，预先混合纳米填料和环氧改性剂，能够有效避免后续加入到丙烯酸酯乳液过程产生聚集问题，更好的控制聚合反应速度，保持反应体系的稳定性，避免单体露点的出现，进一步控制热固化过程形成均匀的交联网络，从而提高压敏胶的耐热性和剥离强度，保证最终产品的性能均一性。

29、本技术采用十二烷基葡萄糖苷、三乙醇胺、丙二醇嵌段聚醚共同作为复配乳化剂，能够帮助形成更稳定的乳液体系，其中，十二烷基葡萄糖苷作为主乳化剂提供稳定的乳化性能，三乙醇胺和丙二醇嵌段聚醚作为助乳化剂加入，进一步增强乳液的稳定性；且三乙醇胺作为助乳化剂和ph调节剂，能够在聚合过程中帮助控制聚丙烯酸的聚合度，从而影响最终的粘性和粘附性；丙二醇嵌段聚醚能够在不降低交联密度的前提下增加聚合物的柔韧性，进而能够提供优异的耐温性，同时丙二醇嵌段聚醚还能够提供压敏胶产品良好的流动性和涂敷性，改善压敏胶高温稳定性的同时，改善加工性能，确保涂布过程的均匀性。本技术通过控制复配乳化剂的复配比例，能够在保证体系乳化效果，减少乳化剂用量的同时，改善最终压敏胶产品的粘附性能和耐高温性能。