本發(fā)明專利技術(shù)屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑的制備方法，該方法首先合成出一種作為種子的聚合物乳液，然后再采用有機(jī)硅單體后滴加技術(shù)以及添加硅烷水解抑制劑等方法，在該種子乳液中逐步加入有機(jī)硅單體、硅烷水解抑制劑、交聯(lián)劑和催化劑，使有機(jī)硅單體在種子乳膠粒的表面進(jìn)一步聚合和交聯(lián)，進(jìn)而制備出綜合性能優(yōu)異的自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑。該方法較好地解決了在反應(yīng)過程中因有機(jī)硅水解而導(dǎo)致的聚合穩(wěn)定性降低、有機(jī)硅改性丙烯酸酯類壓敏膠產(chǎn)品的耐水性及耐候性差等難題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于膠粘劑
，具體涉及一種。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療、國防和民用領(lǐng)域?qū)好裟z粘劑的需求量日益增大，提出的要求也越來越高。國家十二五規(guī)劃也明確提出研究高性能、高品質(zhì)壓敏膠及制品。從目前壓敏膠的實(shí)際應(yīng)用情況綜合來看，要制備強(qiáng)度高、耐熱性好的壓敏膠，單純使用一種類型的樹脂，難以獲得良好的效果，必須進(jìn)行復(fù)合和改性。聚丙烯酸酯壓敏膠粘劑以其優(yōu)良的粘接性能和化學(xué)穩(wěn)定性能，以及無毒、無害和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用，但聚丙烯酸酯壓敏膠耐熱性能一般，交聯(lián)后的丙烯酸酯壓敏膠最高使用溫度僅在150°C短期使用，在較高的溫度下，熱氧老化性能差，容易失去壓敏性，這使得丙烯酸酯壓敏膠的應(yīng)用受到很大的限制。有機(jī)硅壓敏膠不僅具有普通壓敏膠的特性，還具有較寬的使用溫度(_7(T250°C)范圍和優(yōu)良的化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)，但有機(jī)硅壓敏膠的剝離強(qiáng)度低，難以滿足一些高剝離強(qiáng)度的粘接要求。因此，采用有機(jī)硅對(duì)聚丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行化學(xué)改性，兼具有有機(jī)硅壓敏膠的耐高溫性能和聚丙烯酸酯壓敏膠的高剝離強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以保證一定的剝離強(qiáng)度，而且可以提高聚丙烯酸酯壓敏膠的耐高溫性能和耐介質(zhì)性能，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。其次，隨著人們對(duì)環(huán)保、安全、節(jié)能等的重視以及壓敏膠應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，促使壓敏膠向著低污染、省能源、高性能及多功能化方向發(fā)展，特別是西方發(fā)達(dá)國家提出把無公害、無污染、省資源、省能源作為發(fā)展膠粘劑工業(yè)的前提后，無污染、水性化的乳液型膠粘劑引起人們極大的興趣。但是，普通型乳液型有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠現(xiàn)有品種的粘結(jié)強(qiáng)度、耐水性、耐候性等方面較溶劑型壓敏膠差，限制了其更廣闊的發(fā)展。因此，尋找一種性能優(yōu)越且又無污染的乳液型有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠粘劑及相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)是非常重要的，在這方面已有一些相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。目前，常用的有機(jī)硅改性丙烯酸酯聚合乳液的方法有兩種，即物理共混改性法和化學(xué)共聚法。公開特許號(hào)為60-197780的日本專利曾報(bào)道將100份重量的丙烯酸酯壓敏膠與廣30份的有機(jī)硅壓敏膠在有機(jī)溶劑中物理共混，得到有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠，這種方法的共混改性，因?yàn)楸┧狨ヅc有機(jī)硅之間沒有鍵合，易產(chǎn)生相分離，產(chǎn)品的穩(wěn)定性差。日本專利No. 94157758 ( 1994. 7. 6)先用對(duì)乙烯基苯甲基二甲氧基硅烷、八甲基環(huán)四硅氧烷制得聚有機(jī)硅烷乳液，取10份和丙烯酸聚合，然后再與10份六苯基三硅氧烷縮合，制得的聚合物乳液涂膜具有良好的耐候性、耐水性和抗污染性，柔韌性和附著力好。美國專利No. 4，791，163也介紹了一種乳液型有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠。申請(qǐng)?zhí)枮?00510060865. 8的中國專利報(bào)道過有機(jī)硅單體改性聚丙烯酸酯壓敏膠粘劑，是將丙烯酸酯等單體混合物在溶液聚合的條件下，采用分步滴加的方法，進(jìn)行自由基聚合制備預(yù)聚體，通過調(diào)節(jié)溶劑來調(diào)節(jié)產(chǎn)物的分子量和分布，再通過加入交聯(lián)劑，可獲得優(yōu)異的性能。申請(qǐng)?zhí)枮?2134207. 5的中國專利報(bào)道了有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠粘劑及膠帶的制備方法，其首先是通過溶液聚合合成一種接枝互穿網(wǎng)絡(luò)壓敏膠粘預(yù)聚物，然后通過后處理得到有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯壓敏膠粘劑。但是上述所公開的專利技術(shù)專利仍然存在許多不足，例如由于有機(jī)硅單體極易水解、縮合，在聚合過程中生成早期交聯(lián)結(jié)構(gòu)而造成體系失穩(wěn)凝聚，因此尋找有效的抑制有機(jī)硅單體水解的方法，成為有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液聚合制備方法中的一個(gè)技術(shù)難題；其次，丙烯酸酯類乳液壓敏膠中一般含有1% -2%的乳化劑，通常是陰離子型和非離子型的表面活性劑，這些乳化劑的存在使壓敏膠容易吸水變白，膠層透明性和內(nèi)聚強(qiáng)度下降，乳化劑還可能遷移到膠接界面并在那里富集，引起界面粘接性能下降，尤其是耐水性能下降，因此減少乳化劑的用量或采用特殊的乳化劑可提高壓敏膠耐水性；另外，上述方法的工藝復(fù)雜、成本較高，而且所獲得有機(jī)硅-丙烯酸酯體系中存在微相分離，導(dǎo)致該類有機(jī)硅改性丙烯酸酯體系的粘接性能不夠理想，耐水性和耐候性要求也不達(dá)標(biāo)，難以工業(yè)化應(yīng)用，為此需采用多種方法，增強(qiáng)有機(jī)硅與聚丙烯酸酯組分的相容性，以提高其粘接性能。乳液互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(LIPN)就是兩種共混乳液聚合物分子鏈相互貫穿并以化學(xué)鍵的方式各自交聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在合成LIPN時(shí)，通常是采用多步種子乳液聚合進(jìn)行的，首先合成作為種子的交聯(lián)聚合物乳液，然后在種子乳液中加入另一種單體(或混合單體)、交聯(lián)劑、引發(fā)劑，在未補(bǔ)加新乳化劑的情況下引發(fā)反應(yīng)，使另一單體或混合單體在種子乳膠粒的表面進(jìn)行聚合和交聯(lián)，從而生成LIPN，因此，LIPN —般都具有核殼結(jié)構(gòu)。這種材料在幾十到幾百納米尺度空間上的相分離結(jié)構(gòu)是其優(yōu)異性能的基礎(chǔ)，具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅改性丙烯酸酯共聚乳液，可應(yīng)用于高性能壓敏膠粘劑領(lǐng)域
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，采用乳液互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)法合成一種聚合穩(wěn)定的有機(jī)硅改性丙烯酸酯共聚乳液，進(jìn)而制備出綜合性能優(yōu)異的自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅改性丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠。本專利技術(shù)提出的一種，具體步驟如下 (1)將4(Γ60重量份的軟單體、8(Γ90重量份的硬單體、5 15重量份的特殊單體、5 10重量份的功能單體混合，并加入O. 5^1. 5重量份的反應(yīng)性乳化劑和10(Γ200重量份的去離子水，在高速攪拌器上預(yù)乳化O. 5^1. 5小時(shí)得到預(yù)乳液； (2)分別稱取O.5 1. 5重量份的引發(fā)劑和5 15重量份的去離子水，溶解完全得到引發(fā)劑水溶液； (3)稱取步驟(I)中預(yù)乳液重量份的1/1CT1/4，步驟(2)中引發(fā)劑水溶液重量份的1/Γ1/2，O. 5^1. 5重量份的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為7_8，加入反應(yīng)釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為7(T90°C，轉(zhuǎn)速控制在10CT600轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的物質(zhì)逐漸變成微藍(lán)種子乳液后開始分別滴加剩余預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液，控制滴加速度約2(Γ80滴/分鐘，控制滴加時(shí)間為2 4小時(shí)，滴加完后再于8(T9(TC保溫f 2小時(shí)，得到一種聚丙烯酸酯種子乳液； (4)在步驟(3)得到的聚丙烯酸酯種子乳液中同時(shí)分別滴加5 15重量份的有機(jī)硅單體、O. Γο. 5重量份的引發(fā)劑、O. Γ0. 5重量份的催化劑和5 15重量份的硅烷水解抑制劑，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為7(T90°C，控制滴加速度約2(Γ80滴/分鐘，控制滴加時(shí)間為2 4小時(shí)，滴加完畢后升溫至8(T90°C，保溫f 2小時(shí)，冷卻至室溫，加氨水調(diào)節(jié)pH值在疒8，加入混合物重量I 10%的交聯(lián)劑，充分?jǐn)嚢韬蠹传@得一種自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙稀Ife酷共聚乳液； (5)將步驟(4)得到的共聚乳液涂布在聚酯薄膜基材上，烘干即可得到自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑。優(yōu)選地，所述步驟(I)中軟單體，為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和丙烯酸異葵酯中一種或兩種以上的混合物；所述步驟(I)中硬單體，為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯腈中一種或兩種以上的混合物； 所述步驟(I)中功能單體，為(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、二胺基乙基甲基丙烯酸酯、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷等中的一種或兩種以上的混合物；本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅?丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑的制備方法，包括如下步驟：(1)?將40~60重量份的軟單體、80~90重量份的硬單體、5~15重量份的特殊單體、5~10重量份的功能單體混合，并加入0.5~1.5重量份的反應(yīng)性乳化劑和100~200重量份的去離子水，在高速攪拌器上預(yù)乳化0.5~1.5小時(shí)得到預(yù)乳液；(2)?分別稱取0.5~1.5重量份的引發(fā)劑和5~15重量份的去離子水，溶解完全得到引發(fā)劑水溶液；(3)?稱取步驟(1)中預(yù)乳液重量份的1/10~1/4，步驟(2)中引發(fā)劑水溶液重量份的1/4~1/2，0.5~1.5重量份的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為7?8，加入反應(yīng)釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70~90oC，轉(zhuǎn)速控制在100~600?轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的物質(zhì)逐漸變成微藍(lán)種子乳液后開始分別滴加剩余預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液，控制滴加速度約20~80滴/分鐘，控制滴加時(shí)間為2~4小時(shí)，滴加完后再于80~90℃保溫1~2小時(shí)，得到一種聚丙烯酸酯種子乳液；?(4)?在步驟(3)得到的聚丙烯酸酯種子乳液中同時(shí)分別滴加5~15重量份的有機(jī)硅單體、0.1~0.5重量份的引發(fā)劑、0.1~0.5重量份的催化劑和5~15重量份的硅烷水解抑制劑，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為70~90oC，控制滴加速度約20~80滴/分鐘，控制滴加時(shí)間為2~4小時(shí)，滴加完畢后升溫至80~90℃，保溫1~2小時(shí)，冷卻至室溫，加氨水調(diào)節(jié)pH值在7~8，加入混合物重量1～10%的交聯(lián)劑，充分?jǐn)嚢韬蠹传@得一種自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅?丙烯酸酯共聚乳液；(5)?將步驟(4)得到的共聚乳液涂布在聚酯薄膜基材上，烘干即可得到自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅?丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑。...
【技術(shù)特征摘要】
1.自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑的制備方法，包括如下步驟 (1)將4(Γ60重量份的軟單體、8(Γ90重量份的硬單體、5 15重量份的特殊單體、5 10重量份的功能單體混合，并加入O. 5^1. 5重量份的反應(yīng)性乳化劑和10(Γ200重量份的去離子水，在高速攪拌器上預(yù)乳化O. 5^1. 5小時(shí)得到預(yù)乳液； (2)分別稱取O.5 1. 5重量份的引發(fā)劑和5 15重量份的去離子水，溶解完全得到引發(fā)劑水溶液； (3)稱取步驟(I)中預(yù)乳液重量份的1/1(Γ /4，步驟(2)中引發(fā)劑水溶液重量份的1/Γ1/2，O. 5^1. 5重量份的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為7_8，加入反應(yīng)釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為7(T90°C，轉(zhuǎn)速控制在10(Γ600轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的物質(zhì)逐漸變成微藍(lán)種子乳液后開始分別滴加剩余預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液，控制滴加速度約2(Γ80滴/分鐘，控制滴加時(shí)間為2 4小時(shí)，滴加完后再于8(T90°C保溫f 2小時(shí)，得到一種聚丙烯酸酯種子乳液； (4)在步驟(3)得到的聚丙烯酸酯種子乳液中同時(shí)分別滴加5 15重量份的有機(jī)硅單體、O. Γ0. 5重量份的引發(fā)劑、O. Γ0. 5重量份的催化劑和5 15重量份的硅烷水解抑制劑，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，控制反應(yīng)溫度為7(T90°C，控制滴加速度約2(Γ80滴/分鐘，控制滴加時(shí)間為2 4小時(shí)，滴加完畢后升溫至8(T90°C，保溫f 2小時(shí)，冷卻至室溫，加氨水調(diào)節(jié)pH值在疒8，加入混合物重量I 10%的交聯(lián)劑，充分?jǐn)嚢韬蠹传@得一種自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙稀Ife酷共聚乳液； (5)將步驟(4)得到的共聚乳液涂布在聚酯薄膜基材上，烘干即可得到自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中軟單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和丙烯酸異葵酯中一種或兩種以上的混合物；所述步驟(I)中硬單體選自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯腈中一種或兩...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周安安，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇創(chuàng)基新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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