李鋼東
摘要:文章探索出超高分子質(zhì)量壓敏膠具有很好的耐熱性,并且在支鏈中引入低玻璃化溫度的單體,加強(qiáng)了耐熱性,從而所制得的丙烯酸壓敏膠具有耐溫性好,高溫后剝離力上升小的特點(diǎn),用于金屬板保護(hù)膜在剝離時(shí)不殘膠。制備中,采用多步反應(yīng)、分級(jí)滴加;通過(guò)引入兩種特殊單體馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸十八烷基酯分別聚合到大分子中,前者聚合到大分子主鏈中具有很好的耐熱性;后者具有較長(zhǎng)的端基、較低的玻璃化溫度,聚合到支鏈中可以調(diào)節(jié)膠液的黏度;再配合環(huán)氧固化劑,制成的涂膜具有較高的耐溫性,從而制備出耐高溫不殘膠的丙烯酸壓敏膠。
關(guān)鍵詞:耐高溫;不殘膠;丙烯酸;壓敏膠;制備
中圖分類(lèi)號(hào):TQ436+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-5922(2019)07-0013-03
1 現(xiàn)有金屬板保護(hù)膜壓敏膠存在的不足
目前,針對(duì)應(yīng)用于金屬板保護(hù)膜,由于膠水中官能基團(tuán)與金屬板表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成化學(xué)鍵,造成剝離力猛增,導(dǎo)致金屬板保護(hù)膜壓敏膠在剝離時(shí)會(huì)造成金屬板上有殘膠。
同時(shí),有多個(gè)生產(chǎn)企業(yè)提供金屬板保護(hù)膜壓敏膠,但很多產(chǎn)品的耐高溫效果不是很好,且高溫后剝離力升高很多。因此,亟需發(fā)明出一款可以耐更高溫,且高溫后剝離力升高在3倍以?xún)?nèi)的壓敏膠成為目前急需解決的問(wèn)題。
2 耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠工藝制備方案
本工藝目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提供一種耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠及其制備方法。一般常規(guī)配方大多增加耐熱單體的比例而達(dá)到一定的耐熱性,本工藝技術(shù)首次探索出超高分子質(zhì)量壓敏膠具有更好的耐熱性,并且在支鏈中引入低玻璃化溫度的單體,加強(qiáng)了耐熱性,從而耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠具有耐溫性好,高溫后剝離力上升小的特點(diǎn)。
本工藝提供的超微粘剝離力丙烯酸壓敏膠采用多步反應(yīng)、分級(jí)滴加的方法進(jìn)行制備;通過(guò)制備高聚合物的分子質(zhì)量,并引入兩種特殊單體聚合到大分子中,一種是馬來(lái)酸酐,聚合到大分子主鏈中具有極好的耐熱性;一種是甲基丙烯酸十八烷基酯,具有較長(zhǎng)的端基、較低的玻璃化溫度,聚合到支鏈中可以調(diào)節(jié)膠液的黏度。再配合環(huán)氧固化劑,制成的涂膜具有較高的耐溫性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本工藝的效果在于:所提供的耐高溫不殘膠壓敏膠具有更好的耐溫效果,且耐溫后剝離力上升小,綜合成本低于市面上耐溫膠水。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠的工藝制備方案包括原料的選擇、配比、合成工藝以及交聯(lián)劑的使用,具體包括以下步驟。
2.1原料準(zhǔn)備
所需原料包括丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸、引發(fā)劑和溶劑等。原料的質(zhì)量配比如表1所示。
2.2預(yù)聚體的制備
將前述原料中的丙烯酸-2-乙,基己酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸各取1/4-1/3,馬來(lái)酸酐取全部,并加入適量引發(fā)劑和溶劑,按照配方投入反應(yīng)釜中,在82-85℃反應(yīng)30min得到預(yù)聚體,所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈,溶劑為乙酸乙酯。
2.3聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng)
在前述所制得的預(yù)聚體中,在150min內(nèi)勻速滴加剩余的1/4-1/3的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸以及全部的甲基丙烯酸十八烷基酯,同時(shí),加入適量引發(fā)劑和溶劑的混合液,反應(yīng)控制在82-85℃;滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫90min,使聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng)。
2.4過(guò)量引發(fā)劑的滴加
在前述聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng)的產(chǎn)物中,90min內(nèi)勻速滴加過(guò)量引發(fā)劑偶氮二異丁腈溶液,滴加條件為82-85℃。滴加結(jié)束后保溫120min。其中,此處的過(guò)量引發(fā)劑偶氮二異丁腈是指重量為原料中引發(fā)劑偶氮二異丁腈的1.5-2.5倍。
2.5兌稀及膠粘劑出料
將上述產(chǎn)物用溶劑進(jìn)行兌稀,其中,所用溶劑主要采用乙酸乙酯和乙酸丁酯,工藝步驟為直接加溶劑,加料完成后繼續(xù)攪拌60min,確保溶劑分散均勻,最后降溫至45-55℃出料,獲得丙烯酸酯膠粘劑。
2.6耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠涂膜的制備
將上述制得的丙烯酸酯膠粘劑按照1%的比例添加交聯(lián)劑,攪拌均勻,涂布在經(jīng)過(guò)電暈處理的PET保護(hù)膜上,經(jīng)120℃/2min交聯(lián)固化后,于25℃熟成7d或者40-55℃熟成3d后,貼在鋼板上。經(jīng)過(guò)測(cè)試,在180℃/2h的條件下不殘膠。其中,前述交聯(lián)劑為環(huán)氧固化劑。
經(jīng)過(guò)測(cè)試,在PET保護(hù)膜上該膠水高溫后剝離力較高溫前上升2.5倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于市面上大多數(shù)膠水。
3 實(shí)施例證
在前述工藝技術(shù)制備的基礎(chǔ)上,列舉下述例證,給出詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,所用原料配比如表2所示。
將1號(hào)料的單體、引發(fā)劑、溶劑在按照配方投入反應(yīng)釜中,在反應(yīng)溫度為82-85℃條件下,反應(yīng)30min得到預(yù)聚體;然后在150min內(nèi)勻速滴加2號(hào)料,反應(yīng)溫度控制在82-85%。滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫90min,使聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng),水浴設(shè)定溫度86℃,保溫之后將3號(hào)料混合均勻后緩慢滴加進(jìn)反應(yīng)裝置中,滴加時(shí)間控制在90min,溫度82~85℃;3號(hào)料滴加完后同樣攪拌保溫120min;保溫之后將4號(hào)料一次性加入到反應(yīng)裝置中,攪拌保溫60min,保證物料混合均勻,關(guān)閉溫度;待物料溫度降低到40-50℃時(shí)出料。
按照上述步驟,所制得的丙烯酸酯壓敏膠,其固含量為30.1%,黏度為2500mPa·s。在添加1.0%交聯(lián)劑后測(cè)50umPET基材,干膠厚度為10u,高溫后剝離力在30-40g,30d后測(cè)試剝離力仍在范圍內(nèi),屬于耐高溫不殘膠壓敏膠。
4 結(jié)論
目前,應(yīng)用于金屬板的保護(hù)膜,由于膠水中官能基團(tuán)與金屬板表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成化學(xué)鍵,造成剝離力猛增,導(dǎo)致金屬板保護(hù)膜壓敏膠在剝離時(shí)會(huì)造成金屬板上有殘膠。為了解決此問(wèn)題,常規(guī)配方大多是增加耐熱單體的比例而達(dá)到一定的耐熱性,但往往依然不能完全解決金屬板上有殘膠的問(wèn)題。
本工藝技術(shù)首次探索出超高分子質(zhì)量壓敏膠具有很好的耐熱性,并且在支鏈中引入低玻璃化溫度的單體,加強(qiáng)了耐熱性,從而所制得的丙烯酸壓敏膠具有耐溫性好,高溫后剝離力上升小的特點(diǎn)。制備中,采用多步反應(yīng)、分級(jí)滴加;通過(guò)制備高聚合物的分子質(zhì)量,并引入兩種特殊單體聚合到大分子中,一種是馬來(lái)酸酐,聚合到大分子主鏈中具有很好的耐熱性;一種是甲基丙烯酸十八烷基酯,具有較長(zhǎng)的端基、較低的玻璃化溫度,聚合到支鏈中可以調(diào)節(jié)膠液的粘度;再配合環(huán)氧固化劑,制成的涂膜具有較高的耐溫性,從而制備的超微粘剝離力丙烯酸壓敏膠,用于金屬板保護(hù)膜在剝離時(shí)不殘膠。