[发明专利]一种聚四氟乙烯乳液改性聚丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法

说明书

本发明为一种聚四氟乙烯乳液改性聚丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法。该方法采用物理共混法，选用聚四氟乙烯乳液和通过预乳化和半连续聚合的方法制备的丙烯酸酯压敏胶乳液；乳液聚合中选用一种新型的阴离子乳化剂以及多层聚合单体进行聚合，改善物料的加料方式，优化反应条件制得丙烯酸酯乳液，然后与聚四氟乙烯乳液进行物理共混，最终得到了耐高温、耐化学综合性能优异的改性压敏胶体系。本发明实验操作简单可控性能强。

技术领域

本发明涉及一种聚四氟乙烯乳液改性聚丙烯酸酯类乳液压敏胶的制备方法，属于胶粘剂改性领域。

背景介绍

压敏胶(Pressure-sensitive adhesives，简称PSAs)是一种在轻压条件下，能瞬间粘合到被粘物表面的粘弹性材料，也就是在较小的压力下，瞬间能形成较强的粘接性能，广泛应用于广告、印刷、医疗用品、家用电器，车辆和办公用品等领域中。聚丙烯酸酯乳液型压敏胶是压敏胶中产量最大、应用最广的品种，在我国现已有二十多年的发展历史，它有着传统的溶剂型压敏胶不可比拟的优点，如成本低、使用安全、无污染、聚合时间短、对被粘材料有良好的粘结性、涂膜无色透明等，是二十世纪八十年代以来我国发展最快的压敏胶品种。近年来，随着全球对环境保护问题的日益重视，乳液型的压敏胶具有成本低、安全、无公害；聚合物合成时，操作简便，聚合时间短；聚合物的分子量比较高；容易制成高浓度、低粘度的压敏胶粘剂乳液等优点。以水为分散介质的乳液型聚丙烯酸酯压敏胶成为重要的发展方向。但同时也存在耐水性与高温稳定性差、原料基于不可再生石油基化学品，和涂布及干燥速率慢等缺点，限制了其应用。因此，需要对乳液型聚丙烯酸酯压敏胶进行改性，以满足市场的要求。

何敏等人以丙烯酸酯为原料，通过改进的溶液聚合工艺，研制了一种表面保护膜用聚丙烯酸酯压敏胶。研究表明，聚合工艺对压敏胶的耐高温性能有显著影响；丙烯酸可提高压敏胶的内聚强度；当交联剂的用量从0.5％增大至1.5％时，压敏胶的耐高温性能显著增加；当交联剂的用量为1.5％时，用该胶制成的保护膜可以通过100℃、24h的耐热性能试验实验，提高剥离速度会导致保护胶带180°剥离强度的增加。但是溶剂法后处理复杂、能耗较多、污染环境。(何敏,张秋禹,程金奎,等.保护膜用耐高温溶剂型丙烯酸酯压敏胶的研究[J].2006,(12):35-38.)近年来，在乳液型聚丙烯酸酯压敏胶改性方面已有大量的研究。刘康等使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和水性多异氰酸酯(GH)固化剂为改性剂，制备出一种耐高温的、综合性能好的丙烯酸酯压敏胶乳液。但是多异氰酸酯价格昂贵、易吸潮且有毒性，对环境不友好，并且改性的压敏胶在高温固化后脆性比较大，并且耐热性能提升的幅度不是特别大。(刘康,傅和青.双重改性耐高温丙烯酸酯压敏胶的制备[J].中国胶粘剂，2015，24(3)：24-28.)。也有报道，在乳液型压敏胶中添加了0.005～0.035％的硅醇类交联剂，最终使聚合物的粘附力、高温内聚力和剥离力达到了良好平衡，但是耐化学性能比较差。此外，发现有机蒙脱土对丙烯酸酯的聚合动力学影响较小，但可降低聚合物的凝胶含量，从而合成出一种内聚强度较好的复合型丙烯酸酯压敏胶。但是有机蒙脱土表面的亲水性使其不利于在有机相中分散以及吸附有机物，且固化时采用具有双键的固化剂，胶粘剂的抗老化性能比较差。

含氟聚合物乳液具有许多优异的性能，如突出的耐候性、耐水性、耐油性、耐化学腐蚀性等，可用于建筑、汽车、纺织、皮革涂饰等领域。因此，用含氟乳液改性聚丙烯酸酯旨在得到兼有两者优异性能的复合乳液。为提高聚丙烯酸酯乳液的性能，可采用共混方法制备含氟聚合物乳液改性的聚丙烯酸酯乳液。所谓共混改性是将制备的聚丙烯酸酯乳液调节pH值至中性，并以一定的配比与含氟聚合物乳液混合，树脂间没有发生化学反应，但有分子间链段的相互缠绕或基团分子间的相互作用力，包括范德华力、静电作用，甚至氢键。物理改性方法实施起来比较简单，通过调控两种乳液的用量，实现复合乳液压敏性能的可设计性。