一种防水粘合力强的双面胶及其制备方法与流程

本发明涉及胶带，具体涉及一种防水粘合力强的双面胶及其制备方法。

背景技术：

1、双面胶，又称双面胶带，是以纸、布、塑料薄膜为基材，再把弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶均匀涂布在上述基材上制成的卷状胶粘带，是由基材、胶粘剂、隔离纸(膜)三部分组成。因此，它被广泛应用于木材加工、服装、轻工、建筑、包装、机械制造、航天航空、电子电器以及交通运输等领域。但是随着实际需求的提高，传统双面胶的各项性能已经不再需求，例如：聚丙烯酸酯类双面胶的耐水性、防水性和粘结力较差，这就限制了其在一些领域的应用。

2、针对聚丙烯酸酯类双面胶存在的问题，可以对其进行改性处理，例如，(1)对聚丙烯酸酯本身进行改性处理，通过化学接枝、共聚、引入功能单体等方式，将疏水性的化合物引入聚丙烯酸酯中，提高聚丙烯酸酯的疏水性，进而提高胶膜的耐水性和防水性；(2)引入耐水性的树脂(如：聚氨酯树脂)，同时对其改性处理以增强其耐水性；(3)通过引入黏结性好的树脂或具有交联能力的物质来提高胶膜的粘结力。因此，需要研究者们针对聚丙烯酸酯类双面胶存在的问题，制备出一种具有防水、耐水解、粘结力好的双面胶来满足人们的需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种防水粘合力强的双面胶及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种防水粘合力强的双面胶，自上而下依次包括离型材层、胶粘层和基材层，所述离型材层为聚酯离型膜，胶粘层为胶黏剂，基材层为pet薄膜；

4、所述胶黏剂包含以下重量份的原料：改性聚丙烯酸酯70-80份，甲醇80-120份，增粘树脂15-25份，改性聚氨酯5-8份，去离子水2-4份，交联剂0.5-2份；

5、所述改性聚氨酯由以下步骤制备：

6、步骤a1、将乙醇和二乙醇胺加入烧瓶中，搅拌15min，再缓慢加入丙烯酸月桂酯混合搅拌均匀，在氮气条件下，将体系加热至60℃，持续搅拌反应6-9h，待反应结束后，萃取，并在65℃下减压蒸馏3-4h，即得改性扩链剂；

7、步骤a2、将聚碳酸酯二元醇加入烧瓶中，置于油浴锅中升温至90℃，逐滴加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡搅拌反应2h，再加入改性扩链剂和n，n-二甲基乙酰胺，维持温度反应1.5-2.5h，待反应结束后，降低温度至40℃，向体系中加入己二胺基甲基三甲氧基硅烷，维持温度反应30-50min，待反应结束后，即得改性聚氨酯；

8、具体地，步骤a1中乙醇、二乙醇胺和丙烯酸月桂酯的用量比为100ml：0.2-0.3mol：0.23-0.33mol；

9、具体地，步骤a2中聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、改性扩链剂、n，n-二甲基乙酰胺和己二胺基甲基三甲氧基硅烷的用量比为1mol：1.6-3.2mol：0.2-0.4g：1.7-3.4mol：20ml：0.5-1ml。

10、所述改性聚丙烯酸酯由以下步骤制备：

11、步骤b1、将3，4-二氨基苯甲酸加入三氯甲烷和乙腈的混合液中，搅拌混合均匀，在室温下加入三甲基氯硅烷，回流2h，然后冷却至0℃，再将溶于氯仿的三乙胺和三苯甲基氯加入反应器中，搅拌1h，然后加入甲醇，浓缩、萃取、干燥，即得中间产物1；

12、步骤b2、将中间产物1、三乙胺、氯化铝加入四氢呋喃中搅拌混合均匀，再缓慢滴加丙烯酰氯四氢呋喃溶液，在冰水浴和搅拌条件下反应5-8h，待反应结束后，过滤除去三乙胺盐酸盐，蒸馏除去溶剂，再加入醋酸溶液，并在30℃下回流20min，过滤，即得功能单体；

13、步骤b3、将磺基琥珀酸乙氧基单酯二钠盐和一半去离子水加入反应器中搅拌混合均匀，再依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、功能单体和全氟烷基乙基丙烯酸酯搅拌15min后，得到预乳液；然后将1/2的过硫酸铵和剩余去离子水加入另一反应器，并置于水浴锅中加热至80-90℃，再缓慢滴加预乳液和剩余过硫酸铵，待滴加结束后，保温反应3-4h，待反应结束后，降低至室温，调节体系ph为5-6，依次使用100目和300目过滤，即得改性聚丙烯酸酯；

14、具体地，步骤b1中3，4-二氨基苯甲酸、三氯甲烷和乙腈的混合液、三甲基氯硅烷、氯仿、三乙胺、三苯甲基氯和甲醇的用量比为0.01mol：15-20ml：0.02mol：10ml：0.03-0.06mol：0.02-0.04mol：4ml，三氯甲烷和乙腈的混合液中三氯甲烷和乙腈的体积比为5：1；

15、具体地，步骤b2中中间产物1、三乙胺、氯化铝、四氢呋喃、丙烯酰氯四氢呋喃溶液和醋酸溶液的用量比为0.1-0.3mol：160-180g：0.02-0.06mol：200ml：60ml：40ml，丙烯酰氯四氢呋喃溶液是由丙烯酰氯和四氢呋喃以7.65-22.95g：60ml的用量比混合搅拌而成，醋酸溶液是由醋酸和去离子水以1：1的质量比混合搅拌而成；

16、具体地，步骤b3中磺基琥珀酸乙氧基单酯二钠盐、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、功能单体、全氟烷基乙基丙烯酸酯、过硫酸铵和去离子水的用量比为1-2g：15-30g：60-120g：20-40g：5-10g：1-2g：0.5-1g：0.3-0.6g：50-100ml。

17、一种防水粘合力强的双面胶的制备方法包括以下步骤：

18、步骤s1、按重量份数称取原料，将改性聚氨酯和去离子水混合后，以10000rpm的转速搅拌10-15min，再加入改性聚丙烯酸酯、增粘树脂、交联剂和甲醇，并以400-600rpm的转速搅拌30min，经50-100目孔径过滤后，静置1-2h，即得胶黏剂；

19、步骤s2、将步骤s1所得胶黏剂涂布在基材层pet薄膜的上表面，经涂布设备烘干后，制得2μm胶粘层，再将离型材层的聚酯离型膜与胶粘层复合后，置于40℃循环风烘箱中，熟化72小时，即得防水粘合力强的双面胶。

20、本发明的有益效果：

21、本发明制备的双面胶自上而下依次包括离型材层、胶粘层和基材层，离型材层为聚酯离型膜，基材层为pet薄膜，胶粘层为胶黏剂，胶黏剂是由聚丙烯酸酯、增粘树脂、改性聚氨酯、甲醇、交联剂以及去离子水制备而成；改性聚氨酯的添加，提高了胶黏剂的耐热性、黏结强度以及耐水性，进而提高了双面胶的防水性；聚丙烯酸酯中引入功能单体和全氟烷基乙基丙烯酸酯作为原料，提高了聚丙烯酸酯的耐水性，进而提高了基体的防水性能。

22、改性聚氨酯中采用聚碳酸酯二醇和异佛尔酮二异氰酸酯作为合成聚氨酯的原料，使用改性扩链剂代替传统的亲水扩链剂，提高了聚氨酯的耐水性，这是由于聚碳酸酯二醇作为多元醇被引入聚氨酯后，其内部含有大量的极性基团，其结构更为紧密、稳定，水分子难以渗入，进一步提高了基体的耐水性；改性扩链剂是利用二乙醇胺中仲胺与丙烯酸月桂酯中双键之间的反应制得，扩链剂应用于聚氨酯合成后，向聚氨酯侧链引入了长链疏水烷基，提高了聚氨酯的疏水性能，进而提高了基体的耐水性，同时赋予基体优异的防水性能；己二胺基甲基三甲氧基硅烷作为聚氨酯的封端剂，利用其含有的氨基与端异氰酸酯基发生反应，从而引入硅氧烷结构，硅氧烷在后续过程中能与体系中的水分子反应生成硅醇键，硅醇键之间能发生缩合反应形成si-o-si交联网络，其致密的交联结构能够有效阻碍水分子进入基体，进一步提高了基体的耐水性，同时由于si-o的键能高于c-o和c-c，其形成的交联网络增加了分子链之间的相互作用，提高了基体的耐热性；己二胺基甲基三甲氧基硅烷中游离的氨基还能参与后续的交联反应，充当交联剂的作用；此外，聚氨酯的综合改性处理，还提高了聚氨酯的分子量，使聚氨酯的黏度升高，进而提高了基体的粘结性能。

23、改性聚丙烯酸酯中，首先引入三苯甲基保护基来对3，4-二氨基苯甲酸中的氨基进行保护生成中间产物1，在后续实验中再对其进行脱保护，从而使氨基在基体具有交联剂的作用；其次，利用中间产物1中羧基与丙烯酰氯中酰氯基团之间的反应，生成功能单体；最后，在引发剂的作用下，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、功能单体和全氟烷基乙基丙烯酸酯为原料，合成聚丙烯酸酯。改性聚丙烯酸酯中添加了功能单体和全氟烷基乙基丙烯酸酯作为原料，提高了聚丙烯酸酯的耐水性，进而提高了基体的防水性能；其中，功能单体中引入的苯环具有较大的体积，能产生空间位阻效应与屏蔽作用，可以有效地保护自身及周边存在的酯基不发生水解，且刚性苯环增加了胶黏剂的内聚力，苯环上含有的氨基还能与交联剂反应，有效增加胶黏剂的黏结性能，进而提高了基体的粘结力；全氟烷基乙基丙烯酸酯的引入，提高了聚丙烯酸酯的疏水性能，这是由于氟原子的表面能低，在胶黏剂成膜时可迁移到胶膜表面，进而降低胶膜表面能，提高胶膜的疏水性，进而增加了胶膜的防水性能。