一种干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶及其制备方法和胶带

本申请涉及材料领域，尤其涉及一种干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶及其制备方法和胶带。

背景技术：

1、压敏胶是一种粘弹性材料，在轻微压力下即可瞬间牢固粘附在固体表面。压敏胶的商业用途广泛，包括标签、胶带以及医疗等应用。其他类型胶粘剂相比，压敏胶的粘附不涉及复杂的化学反应或苛刻的物理条件，通过压力即可与粘合基材表面形成分子间相互作用。为了提高压敏胶的粘合力，组成材料需要对基材表面具有高润湿性，同时，还必须有足够的内聚强度，以抵抗从粘附基材上撕下的冲击。当压敏胶为线性聚合物时，在宏观载荷下，聚合物链发生蠕动或扩散可避免应力集中，但缺乏内聚强度。交联是提高压敏胶机械性能的重要方法，然而，交联密度太高会使材料过脆、过硬，导致粘附力下降。因此，单一结构的聚合物难以同时满足高粘附性压敏胶对表面润湿性和内聚强度的要求。

2、此外，在水环境中实现优异的粘附仍然是一个挑战。水合层会阻碍压敏胶和基材之间的接触，导致粘附失败，并且，聚合物的水化或膨胀会破坏其与基材表面之间形成的相互作用，导致脱粘。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶及其制备方法和胶带，以解决上述问题。

2、为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

3、一种干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶，由线性聚合物和交联网络聚合物组成，所述线性聚合物和所述交联网络聚合物均由第一单体和第二单体聚合得到；

4、所述第一单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种，所述第二单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。

5、优选地，所述线性聚合物和所述交联网络聚合物的质量比为1：(1-9)。

6、本申请还提供一种所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，包括：

7、将第一单体、第二单体、热引发剂、有机溶剂混合，然后在保护气氛下进行热引发自由基聚合反应，再将产物在不良溶剂中沉淀析出得到所述线性聚合物；

8、将第一单体、第二单体、自由基引发剂、交联剂、所述线性聚合物混合，然后在保护气氛下进行二段自由基聚合反应，得到所述干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶。

9、优选地，在所述热引发自由基聚合反应和所述二段自由基聚合反应中，各自独立的，所述第一单体占所述第一单体和所述第二单体总摩尔量的50-90％。

10、优选地，所述热引发剂包括2,2-偶氮二异丁腈和/或过氧化苯甲酰；

11、所述热引发剂的用量为所述热引发自由基聚合反应使用的单体总摩尔量的0.1-1mol％。

12、优选地，所述自由基引发剂包括光引发剂和/或所述热引发剂；

13、所述光引发剂包括2,2-二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的一种或多种；

14、所述光引发剂的用量为所述二段自由基聚合反应使用的单体总摩尔量的0.1-1mol％。

15、优选地，所述交联剂包括二甲基丙烯酸乙二醇酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；

16、所述交联剂的用量为所述二段自由基聚合反应使用的单体总摩尔量的0.1-0.5mol％。

17、优选地，所述有机溶剂包括四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯中的一种或多种；

18、和/或，

19、所述不良溶剂包括正己烷、石油醚、乙醚中的一种或多种。

20、优选地，所述热引发自由基聚合反应的温度为60-80℃，时间为6-24h；

21、和/或，

22、所述二段自由基聚合反应包括二段热引发自由基聚合反应和/或光引发自由基聚合反应，所述光引发自由基聚合反应的紫外光波长为365nm，紫外光强度为1-1000mw/cm2，时间为0.5-2h；

23、和/或，

24、所述保护气氛包括氮气氛围。

25、本申请还提供一种胶带，包括所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶。

26、优选地，所述保护气氛包括氮气氛围。

27、与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

28、本申请提供的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶，以低分子量的线性聚合物作为“增塑剂”，所制备的压敏胶具有疏水性及良好的流动性，可以快速排出水下基材表面的水合层，对玻璃、塑料及金属等多种基材实现即时的水下粘合。以亲水基材玻璃为例，通过90°剥离测试可知，胶粘剂对玻璃基材产生高于2000n·m-1黏附强度。此外，该胶黏剂还可以应用于酸性、碱性、人工海水或低温、高温的水下环境中，均能保持2000n·m-1左右的黏附强度。此外该水下胶黏剂具有良好的耐水性，黏附于剥离力基材后置于水下72h仍能保持1000n·m-1以上的黏附强度。

29、本申请提供的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，原料简单，均为压敏胶常用单体，制备工艺简单。

技术特征：

1.一种干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶，其特征在于，由线性聚合物和交联网络聚合物组成，所述线性聚合物和所述交联网络聚合物均由第一单体和第二单体聚合得到；

2.根据权利要求1所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶，其特征在于，所述线性聚合物和所述交联网络聚合物的质量比为1：(1-9)。

3.一种权利要求1或2所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，其特征在于，在所述热引发自由基聚合反应和所述二段自由基聚合反应中，各自独立的，所述第一单体占所述第一单体和所述第二单体总摩尔量的50-90％。

5.根据权利要求3所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，其特征在于，所述热引发剂包括2,2-偶氮二异丁腈和/或过氧化苯甲酰；

6.根据权利要求3所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，其特征在于，所述自由基引发剂包括光引发剂和/或所述热引发剂；

7.根据权利要求3所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括二甲基丙烯酸乙二醇酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；

8.根据权利要求3所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯中的一种或多种；

9.根据权利要求3-8任一项所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶的制备方法，其特征在于，所述热引发自由基聚合反应的温度为60-80℃，时间为6-24h；

10.一种胶带，其特征在于，包括权利要求1或2所述的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶。

技术总结本申请提供一种干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶及其制备方法和胶带，涉及材料领域。干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶，由线性聚合物和交联网络聚合物组成，线性聚合物和所述交联网络聚合物均由第一单体和第二单体聚合得到；第一单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种，第二单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。本申请提供的干湿两用半互穿聚合物网络压敏胶，具有疏水性及良好的流动性，可以快速排出水下基材表面的水合层，对玻璃、塑料及金属等多种基材实现即时的水下粘合。技术研发人员：朱世平,邱文莲,黄逸,张祺受保护的技术使用者：香港中文大学（深圳）技术研发日：技术公布日：2024/11/18