一种高透明胶带及其制备工艺的制作方法

本发明属于胶带制备领域，具体为一种高透明胶带及其制备工艺。

背景技术：

1、在现有的粘性胶带市场中，胶带的透明度和粘性是衡量其性能的重要标准。传统的透明胶带通常使用基于合成橡胶或丙烯酸酯类粘合剂，这些粘合剂虽然提供良好的粘性，但在透明度和环境适应性方面常常存在限制。此外，这些粘合剂的环保性和生物降解性也是当前研究和市场需求的关注点。

2、目前市场上的透明胶带多采用聚丙烯(pp)或聚乙烯(pe)作为基材，这两种材料具有良好的透明性和机械强度。然而，常规的加工技术在提高粘合剂与基材之间的粘附力时往往需要使用对环境有害的溶剂或化学添加剂。这不仅增加了生产成本，也对环境造成了潜在的负面影响。

3、进一步地，胶带的粘性和透明度往往难以兼顾。高粘性的胶带可能会因为使用了较多的填充剂或粘合助剂而影响透明度。此外，胶带在极端环境(如高湿或高温环境)下的性能也是一个技术挑战，传统胶带往往不能在这些条件下保持其性能不变。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：本发明制备的胶带具有优异的透明度和高粘性，并能在多种环境条件下保持稳定性。同时，新型胶带的制备采用环保材料，减少对环境的影响，同时提高胶带的可持续性和市场竞争力。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种高透明胶带，包括以下配方：

4、基材：表面经过等离子体处理以增加粘合剂的粘附性的聚丙烯薄膜或聚乙烯薄膜，厚度为20-50微米；

5、粘合剂：

6、环氧化植物油：基于大豆油或亚麻籽油，比例为粘合剂总量的97-99％；

7、硅烷偶联剂：3-甲氧基丙基三乙氧基硅烷，比例为粘合剂总量的1-3％；

8、稳定剂和抗氧化剂：小量添加以保持粘合剂性能稳定；

9、添加剂：滑石粉或二氧化硅，用于改善卷取性能和防止胶带粘连，用量为粘合剂总量的0.5-1％；

10、溶剂：水或低挥发性有机溶剂，调整粘合剂至适合涂布的粘度。

11、其中，所述基材为聚丙烯薄膜，厚度为30微米；环氧化植物油为环氧化大豆油，添加比例为粘合剂总量的98％；硅烷偶联剂添加比例为粘合剂总量的2％；抗氧化剂为丁基羟基甲苯，添加比例为粘合剂总量的0.2％；稳定剂为磷酸三苯酯，添加比例为粘合剂总量的0.2％；添加剂为滑石粉，添加比例为粘合剂总量的0.5％；溶剂为无水乙醇，用量不超过粘合剂总量的5％。

12、其中，所述的高透明胶带的制备工艺，包括以下步骤：

13、步骤一、材料选择与预处理

14、基材：选择高透明度的聚丙烯或聚乙烯薄膜，薄膜厚度控制在20到50微米之间，以确保足够的透明度和物理强度；

15、改性处理：对所选聚合物薄膜进行表面改性，增加其与粘合剂的亲和力；

16、步骤二、粘合剂的合成

17、原料：选择植物油作为生物基原料，经过环氧化处理转化为环氧化植物油；

18、功能化：将环氧化植物油与硅烷偶联剂反应，引入硅烷基团，提高其粘性和耐环境性能；步骤三、涂布工艺

19、涂布机：使用高精度涂布机将粘合剂均匀涂布在改性后的聚合物薄膜上；

20、干燥：涂布后的薄膜进入干燥隧道，温度控制在50到70℃，确保粘合剂完全干燥，同时避免聚合物薄膜因高温而变形；

21、步骤四、卷取与切割

22、卷取：干燥后的薄膜卷绕成大卷，以便于进一步的加工和储存；

23、切割：根据市场需求，将大卷薄膜切割成不同宽度的胶带；

24、步骤五、质量检测与包装

25、检测：对切割后的胶带进行质量检测，包括粘性测试、透明度测试和机械性能测试；

26、包装：合格的胶带卷装入塑料薄膜，并贴上标签，准备销售。

27、其中，步骤一的改性处理的方法包括：

28、①基材准备：选择适合的聚丙烯或聚乙烯薄膜；薄膜表面需要被清洗干净，使用碱性溶液或有机溶剂去除油污和其他污染物；

29、②等离子体处理：使用等离子体处理机，薄膜在真空环境下通过等离子体区，等离子体由氩、氧或氨在高频电场作用下产生；处理过程中，气体流量为标准立方厘米每分钟10-50sccm；功率为100-500瓦特；压力为0.1-0.5毫巴；处理时间为1-5分钟；

30、③表面功能化：等离子体处理后，薄膜表面形成羧基和羟基的极性官能团；

31、④后处理：处理后的薄膜通过接触角测量和红外光谱分析方法检验表面官能团的存在和改性效果；然后清洗去除表面残留的未反应物质和副产品。

32、其中，步骤二的粘合剂的合成的方法包括：

33、①环氧化反应：使用过氧化氢作为催化剂；反应条件：温度为60-70℃、压力为常压；时间为4-6小时；

34、反应公式为：

35、r-ch＝ch-r’+h2o2→r-ch(o)-ch(oh)-r’；

36、其中r和r'表示脂肪酸链的碳氢基团；

37、②精炼与纯化：反应后的产品采用蒸馏或萃取技术，去除未反应的原料、催化剂残留和副产品；

38、③硅烷化反应：以环氧化植物油与硅烷偶联剂的比例为100:3至100:10进行反应；反应条件：温度为80-100℃、时间为1-2小时；

39、④后处理：反应完成后，通过添加稳定剂和抗氧化剂来防止产品降解。

40、其中，步骤三的涂布工艺的方法包括：

41、采用所述的粘合剂配方，粘合剂粘度调整至1000-3000cps；涂布设备采用辊涂设备；涂布速度为10-50米/分钟；涂布量为15-30克/平方米；

42、使用热空气干燥或红外干燥技术来移除溶剂并固化粘合剂，干燥温度为50-70℃，确保粘合剂完全干燥而不会损伤聚合物基材；干燥时间为2-5分钟，确保干燥均匀，避免任何湿斑或未固化的区域。

43、其中，步骤四的卷取与切割工艺采用自动卷绕机，所述自动卷绕机包括张力自动稳定结构，确保薄膜的平整和紧密。

44、其中，所述张力自动稳定结构包括：

45、内部两侧均开设有调位腔的安装箱；

46、滚轴机构，设于安装箱内，用以胶带生成过程中薄膜的传输；

47、调力辊，所述调力辊的两端分别转动连接于安装箱内两侧；

48、定位机构，其设有两组，两组所述定位机构分别设于安装箱内两侧，且两组定位机构分别与调力辊的两端连接；

49、调力机构，其设有两组，每组所述调力机构均设于每个调位腔内，且两组调力机构均与调力辊连接，用以调力辊的位置调整，每组所述调力机构均包括控位部件、传动部件和随动杆，所述控位部件设于调位腔内，所述随动杆设于控位部件上，所述传动部件设于随动杆上，且传动部件与调力辊连接；

50、检测辊，所述检测辊的两端分别转动连接于安装箱内两侧；

51、调位机构，其设有两组，两组所述调位机构分别设于安装箱内两侧，且两组调位机构分别与检测辊的两端连接；

52、限位板，其设有两个，两个所述限位板分别设于安装箱内两侧，且两个限位板上均开设有对接口；以及

53、调距机构，设于安装箱内，且调距机构与两个限位板连接，用以两个限位板之间的距离调整。

54、其中，所述滚轴机构包括第一传动辊、第二传动辊和第三传动辊，所述第一传动辊的两端分别转动连接于安装箱内两侧，所述第二传动辊的两端分别转动连接于安装箱内两侧，所述第三传动辊的两端分别转动连接于安装箱内两侧。

55、其中，每组所述定位机构均包括多个调距阻尼杆、多个顶位弹簧和对接部件，所述安装箱的外表面一侧开设有调位口，多个所述调距阻尼杆均等距固定连接于调位口内，多个所述顶位弹簧均等距固定连接于调位口内，且每个顶位弹簧均套设于每个调距阻尼杆上。

56、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

57、1、本发明所提出的高透明胶带具有以下显著的有益效果：

58、优异的透明性

59、通过使用聚丙烯薄膜作为基材，并控制其厚度在适当的区间，结合精细的等离子体表面处理，增强了基材的透明度。不仅改善了粘合剂的附着力，也保持了材料本身的透明特性，使得成品胶带在视觉上几乎无痕迹，适用于需要高透明效果的包装和粘贴作业。

60、高粘性与环境适应性

61、粘合剂采用环氧化大豆油和硅烷偶联剂的组合，不仅提供了强大的粘接力，而且通过硅烷化处理增强了其对湿度和温度变化的抵抗力。使得胶带能在各种环境条件下维持良好的性能，包括在户外或高湿度环境中使用。

62、环保与安全

63、使用基于可再生资源的环氧化植物油作为主要成分，减少了对传统石化产品的依赖，降低了生产过程中的环境影响。此外，所选用的硅烷偶联剂和添加的抗氧化剂、稳定剂均符合环保标准，确保了产品的环保性和使用安全。

64、改善的加工性能

65、在粘合剂中加入适量的滑石粉作为添加剂，有效地改善了卷取性能和防止胶带间的粘连现象。对于生产过程中的高效卷取和后续的机械处理尤为重要，确保了产品的加工效率和质量控制。

66、高度可定制和多功能应用

67、本发明允许根据不同的应用需求调整粘合剂的配比和涂布量，使得胶带可以广泛应用于不同行业，包括但不限于家庭使用、办公室使用、工业包装和特殊材料的精密粘接。

68、高质量保证与持久性能

69、精细的制备工艺确保了粘合剂的均匀分布和完全固化。不仅提高了产品的初粘性和持粘性，也确保了长期存储中的稳定性和耐用性。

70、通过这些优点，本发明的高透明胶带能够满足市场上对高性能、环保及高透明度胶带的需求。

71、2、本高透明胶带制备工艺所采用的张力自动稳定结构带来的有益效果体现在以下几个方面：

72、精确的张力控制

73、通过内置的调力辊和相关的调力机构，该系统能够精确地调节和控制胶带在生产过程中的张力。调力机构的设计允许对调力辊的位置进行微调，从而实现张力的细致调整，能够保证胶带品质。

74、增强的机械稳定性

75、定位机构和调力机构的配合使用不仅提供了调力辊的灵活调整，还确保了在整个生产过程中保持稳定的机械性能。随动杆和传动部件的设计使得调力辊能够在不同生产条件下保持恒定的性能，避免因机械振动或其他外部因素导致的质量问题。

76、自动化的操作和高效的生产流程

77、检测辊的加入，配合传感器技术，可以实时监测胶带的张力，为自动化控制提供了数据支持。此外，调位机构的自动化设计减少了人工调整的需求，提高了生产效率和操作便捷性。

78、适应不同宽度的胶带生产

79、通过调距机构与两个限位板之间的相互作用，系统可以调整以适应不同宽度的胶带生产。对于多品种小批量生产模式特别重要，能够快速适应市场需求的变化。

80、减少材料损耗和提高产品质量

81、准确的张力控制和稳定的机械操作有助于减少材料的损耗，尤其是在高速生产线上。良好的张力控制可以避免胶带在生产或后处理过程中的断裂和变形，从而提高成品率和降低废品率。

82、维护方便和长期稳定性

83、设计中包括的多个调距阻尼杆和顶位弹簧帮助稳定机械部件，减少因频繁调整所造成的磨损。有助于延长设备的使用寿命和降低长期维护成本。

84、综上所述，本发明的高透明胶带制备工艺的张力自动稳定结构不仅提高了生产效率和产品质量，还通过其灵活性和自动化特点，显著提升了生产线的操作便利性和经济效益。