[发明专利]固化后具有结构胶性能的反应型压敏胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术研究领域，特别涉及一种可后期固化成高强度结构胶的压敏胶黏剂制备方法，用该压敏胶可直接涂布于被粘材料直接使用，也可制成压敏胶粘带或双面胶带使用。本发明制备的反应型压敏胶，固化前可以像普通压敏胶带一样使用，可做临时定位，固定等用途，加热固化后，可产生结构胶水平的粘接强度等性能。

背景技术

压敏胶黏剂（Pressure Sensitive Adhesive,简称PSA）是一种自身具有特殊粘弹性高分子材料，施加较小的压力，即可在较短时间内依靠范德华力达到相当的粘接强度。压敏胶具有极好的施工工艺性，既不需要固化夹具，也不需要加热和光照等复杂工艺，通过表面润湿直接作用被粘物体表面，适用性强，速度快，已经广泛的在标签，汽车内饰，胶带，医药等领域，得到了广泛的应用。

压敏胶结构是低交联密度的化学凝胶或物理冻胶体系，一般被增塑剂和增粘剂增塑。这种低交联密度的分子链结构导致了压敏胶的模量和强度很低，抗蠕变性能较差，长时间使用，胶层易滑移，耐候性和耐溶剂性能都较差，无法在一些需要临时定位又需要结构胶水平的永久粘接场合的应用，而这些特殊的粘接场合（无法使用夹具等临时固定），有可能不能直接使用结构胶，因此就需要一种固化后具有结构胶粘接水平的反应型压敏胶，来适用于需要简单粘接工艺的高强度粘接场合。

中国专利CN 1226915A和美国专利US6211261,专利名称为热固型压敏胶粘剂及其胶粘片类的制造，该申请案公开了在构成光聚合性组合物的丙烯酸类单体中，添加分子内有羧基等的单体，在其光聚合之后，与环氧树脂反应，丙烯酸类聚合物和环氧树脂交联结合，得到常温下非永久粘合，经过上述反应可在短时间内使其固化。该方法固化原理是仅依靠聚丙烯酸酯骨架聚合物的侧位羧基与环氧树脂反应交联在一起，丙烯酸酯其中并不含环氧树脂的固化剂，环氧树脂本身作为压敏胶的基础树脂（丙烯酸酯）分子的交联剂，因此存在反应程度和交联程度的问题，固化以后的粘接强度也远远达不到结构胶的粘接强度，并且涂布后还需要进行紫外光固化，制备工艺较为复杂。

特开平2-272076号公报，在丙烯酸酯单体中添加环氧树脂构成的光聚合物组合物做原料的热固性压敏胶黏剂，另外，特开平7-2978号公报也公布了一种热固型压敏胶黏剂，它是用一种能光聚合的组合物做原料制得的，而该组合物是由一种含环氧基的醇和（甲基）丙烯酸的酯以及环氧树脂添加至（甲基）丙烯酸烷基酯后制得的。与该提案有关的是，上述组合物中也含有环氧树脂的潜伏性固化剂，但是在光聚合前或者光聚合后的储存过程中，潜伏性固化剂易与环氧树脂反应，使压敏胶逐渐固化失去压敏性。储存稳定性存在问题。

目前国内外几乎所有类似的专利都是在丙烯酸酯的光聚合物中引入环氧树脂或者环氧化合物，并且固化后粘接强度都远远达不到结构胶的粘接水平，并且储存性还存在问题。

因而，制备一种常温下可做普通压敏胶使用，具有良好储存性，加热固化后可达到结构胶粘接水平的反应型压敏胶，在扩展压敏胶使用范围和应用中具有非常广阔的前景。

发明内容

本发明人为了达到上述目的，潜心研究的结果是，在对丙烯酸酯聚合物进行溶度参数设计，使合成的丙烯酸酯具有可溶解性；在形成的丙烯酸酯共聚物的溶液中添加环氧树脂及环氧树脂的潜伏性固化剂。

本发明提供的固化后可作为结构胶使用的反应型压敏胶，其特征是包括含有下列a）-c）成分：

a) 100份（重量）可溶性丙烯酸酯共聚物，它是以丙烯酸碳原子数1-8的烷基酯50-65%（重量）、苯乙烯5-15%（重量）、甲基丙烯酸碳原子数1-8的烷基酯10-15%以及烷基丙烯酸35-5%（重量）为原料，通过自由基聚合而成。其结构为：

其中R_1、R₂、R₃为甲基、乙基、丙基、丁基中的一种。两种、或者更多种，R₁、R₂、R₃相同或不同；

b)80份-120份（重量）环氧树脂

c)8份-12份（重量）环氧树脂潜伏性固化剂

进一步，其中，丙烯酸碳原子数1-8的烷基酯是从丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基乙酯中选取至少一种。

进一步，其中，甲基丙烯酸碳原子数1-8的烷基酯是从甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中选取至少一种。

进一步，其中，烷基丙烯酸是从甲基丙烯酸、2-羟乙基甲基丙烯酸中选取至少一种。