[发明专利]一种使用淀粉为基体材料的压敏胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用淀粉为基体材料的压敏胶，尤其涉及以淀粉为基体材料，使接枝单体在这一基体材料上接枝共聚制成的压敏胶，以及这种压敏胶的制备方法。

背景技术

压敏胶是一种使用非常广泛的材料，在包装、办公、医疗、汽车制造等行业发挥重要作用。压敏胶主要使用两大类材料来制备，即橡胶和丙烯酸酯类物质。早期的压敏胶，以溶剂型橡胶和乳液型丙烯酸酯类共聚物为主，这两种胶粘剂都含有大量溶剂，在胶水合成和制备胶带过程中，会对环境造成严重的污染，引起一系列环境问题。随着世界各国环保法规完善，以及人们环保意识增强，解决这一问题变得越来越迫切。自上世纪七、八十年代开始，丙烯酸酯类乳液压敏胶凭借其对环境友好、性价比高的优势，得到了压敏胶企业广泛关注，纷纷引入乳液聚合生产线，进行大规模生产，形成了溶剂型压敏胶比例逐年下降，乳液型压敏胶很快上升的局面。到了2005年，丙烯酸酯类乳液压敏胶已经占据整个压敏胶市场的70％以上。虽然乳液型压敏胶有低VOC、环保、性价比高等优势，但由于丙烯酸酯类聚合物不具备可降解特性，压敏胶在使用后仍将对环境造成负面影响。而且，国内外所用的压敏胶粘带大多是用聚乙(丙)烯类、聚酯类或聚氯乙烯类薄膜为基材，该类压敏胶粘带在使用后废弃焚烧时会产生有害气体；光照或掩埋也极难分解，且不易生物降解。

为解决胶带行业环保问题，就需要在压敏胶制造过程中使用可降解材料。目前，已有大量可降解材料被使用，如醋酸纤维膜、天然纤维布及纸等，但是作为胶带赋粘主体的可降解压敏胶基体材料国内外尚未见报道。

随着能源紧缺和社会对无毒无污染产品需求的增加，淀粉胶粘剂重新受到高度重视，对淀粉胶粘剂的化学改性已成为热门研究课题，现阶段以改性淀粉和纤维素为代表的可降解材料已成为研究可降解材料的主体，各种生产和应用得到了深入研究和发展。而作为能运用于压敏胶产业的淀粉改性产品必须要经过特殊处理才能制成可降解的聚合物，所以就需要研究出一种能够解决上述问题并且适于工业化生成的淀粉压敏胶制造方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供了一种以淀粉为基体使用接枝共聚方法的压敏胶制备方法。该方法使用具有适宜玻璃化温度单体混合物在淀粉分子表面进行接枝共聚，在所形成的高分子长链中嵌入可降解的淀粉链段，从而达到实现聚合物可降解压敏性的目的。依据这一原理，经反复试验后制备出以淀粉为基体、以丙烯酸酯类及其它单体混合物为接枝单体的可降解压敏胶，达到了压敏胶应用性能要求。

本发明涉及的使用淀粉为基体材料的压敏胶，包含由淀粉基体和接枝单体制成的淀粉接枝单体共聚物，淀粉基体的质量百分比和接枝单体的质量百分比的比例为1∶60-1∶1。

所述淀粉基体可包括支链淀粉和直链淀粉，并且直链淀粉的含量大于支链淀粉。可为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、糯米淀粉、木薯淀粉中的任选一种或多种，优选的可为玉米淀粉和糯米淀粉。

接枝单体可为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸2-乙基己酯、丙烯腈、丙烯酸丁酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸二丁酯、顺丁烯二酸二辛酯中的任选一种或多种。其中，优选的可为从丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸2-乙基己酯、丙烯腈、丙烯酸丁酯中选4-6种。

该压敏胶的成分还可包含：乳化剂、铈盐引发剂、氧化还原引发剂、pH缓冲剂、pH调节剂、链转移剂、去离子水、氧化剂和水解剂。

乳化剂可为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚硫酸盐、A21、C0-436、C0-558、XN-45S、JS-2、磺基琥珀酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、A-45、A-18、COPS-1、β-CEA中的任选一种或多种。

铈盐引发剂可为硝酸铈、硫酸铈、氯化铈中的任选一种或多种。氧化还原引发剂可为水溶性过硫酸盐、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、甲醛合次硫酸氢钠中的任选一种或多种。

pH缓冲剂可为磷酸二氢钠，磷酸二氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢铵中的任选一种或多种。pH调节剂可为氨水。链转移剂可为十二烷基硫醇。氧化剂可为次氯酸钠，次氯酸、过氧化氢中的任选一种或多种。水解剂可为盐酸，硫酸，硝酸、氢氧化钠，氢氧化钾、碳酸氢钠中的任选一种或多种。

所述成分的质量百分含量可按如下所示：

淀粉基体         1-20％

接枝单体         20-60％