[发明专利]一种水性丙烯酸酯胶粘剂

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种水性丙烯酸酯胶粘剂。

(二)背景技术

目前，塑料用粘合剂主要有以下几个品种：丙烯酸酯类胶粘剂，聚氨酯胶粘剂、SBS胶粘剂，改性EVA胶粘剂、氯化聚丙烯基胶粘剂等。丙烯酸酯类粘合剂在色相、耐热性、耐候性等方面比橡胶系粘合剂优良，通过对丙烯酸酯类粘合剂的改性可很好地提高其对塑料的粘合性能，是应用较多的塑料用粘合剂。而水性丙烯酸酯粘合剂是我国80年代以来发展最快的一种聚合物水性粘合剂。水性丙烯酸酯粘合剂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类单体共聚或加入乙酸乙烯酯等其他单体共聚而成。该类粘合剂具有优良的耐老化，耐候性能，具有很大的断裂伸长率。已广泛应用于玻璃、陶瓷、纤维、水泥、木材、橡胶、塑料、金属、纸张、生物组织等的粘接密封和固定。

但是，目前丙烯酸酯类粘合剂制品存在耐水性差、贮存稳定性不好、粘结强度不够等性能上的不足，从而影响到它在高性能、高要求的工业生产上的应用。因此，研制性能优良的塑料用水性丙烯酸酯胶粘剂，不但有助于环保胶粘剂的推广，而且也会带来巨大的生态效益和经济效益。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种稳定性好、粘结强度高的水性丙烯酸胶粘剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种水性丙烯酸酯胶粘剂，是以单体、乳化剂、引发剂、端羟基聚二甲基硅氧烷有机硅改性剂和蒸馏水为原料通过乳液聚合法制成；所述各原料的用量以质量百分数表示为：单体50～80％，乳化剂1～10％，引发剂0.01～0.5％，端羟基聚二甲基硅氧烷有机硅改性剂1～10％，蒸馏水1～30％；

所述的单体为硬单体、软单体和功能性单体的组合；

所述的软单体选自下列一种或任意几种的组合：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯；

所述的硬单体选自下列一种或任意几种的组合：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯；

所述的功能性单体选自下列一种或任意几种的组合：丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸β-羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β-羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯；

所述的乳化剂的结构如式(I)所示：

式(I)中，R为H或硝基或甲氧基，L为X^-、HSO₄^-、BF₄^-或PF₆^-，X为卤素。下面对上述技术方案做具体说明。

单体的种类和用量决定着丙烯酸酯类胶粘剂体系的物理力学性能、化学性能、粘接性能和施工性能等。单体主要分为硬单体、软单体和功能性单体。这三种单体结构上所含有的羟基、羧基、酰胺基等官能团，极性较高，能与其它的化合物反应，提供后续的反应特性，使内聚强度和粘接性能得到显著提高，且耐热性和耐老化性能大大提高。本发明所述的单体为硬单体、软单体和功能性单体三者的组合，以单体总质量为100％计，所述各单体的用量以质量百分数表示为：软单体15～35％，硬单体15～65％，功能性单体5～70％。

乳化剂是乳液聚合体系中重要的组分之一，乳化剂在乳液聚合中的作用主要是起乳化作用、分散作用和增溶作用。在乳液聚合中，单体和水互不相容，加入乳化剂后，在搅拌作用下，单体珠滴表面吸附上一层乳化剂，它的亲油的一端伸向单体珠滴内部，亲水的一端则吸附上一层异种电荷。由于单体珠滴间的静电斥力作用，防止了它们相互碰撞形成大分子，于是就形成了稳定的乳液体系。乳化剂水溶液和单体的混合溶液中，部分单体以单分子分散状态溶于水中，另一部分则由于与胶束中心的相似相容作用而增溶在胶束中，所以乳化剂的浓度越大，所形成的胶束越多，增溶作用就越显著。常用乳化剂有非离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂和两性乳化剂。本发明所述的乳化剂，采用酰胺型离子液体1，3-二(N-取代苯基氨甲酰基乙基)咪唑离子液体作为乳化剂在乳液聚合中起乳化作用、分散作用和增溶作用。

本发明所述的水性丙烯酸酯胶粘剂，加入端羟基聚二甲基硅氧烷作为有机硅改性剂，可以延长储存期，使涂膜的粘结强度、硬度、耐水性提高。