压敏胶研究综述.doc

压敏胶研究综述摘要：对于压敏胶做了一个总的概述，之后就是压敏胶的发展历程以及压敏胶不同分类中的不同形态以及在各个不同领域当中对不同性质不同结果的压敏胶的制备结果的一个总的结论。其中包括无皂丙烯酸酯乳液压敏胶与常规的乳液压敏胶相比，该无皂乳液压敏胶具有良好的耐水性和压敏胶粘性能。热熔压敏胶、导电压敏胶、丙烯酸性水溶性压敏胶等一系列不同领域中的研究成果。在这里我们可以了解到更多的压敏胶种类，性能，历程，以及他最多的用途在于哪里。关键词：发展历程；各种类压敏胶；压敏胶性能0前言压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂。主要用于制备压敏胶带。一般压敏胶的剥离力（胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力）胶粘剂的内聚力（压敏胶分子之间的作用力）胶粘剂的粘基力（胶粘剂与基材之间的附着力）。这样的压敏胶粘剂在使用过程中才不会有脱胶等现象的发生。压敏胶主要是丙烯酸系和橡胶系的溶剂型或胶乳型胶粘剂。由于高速操作、合理涂布、排除溶剂公害问题的需要，发展了暖熔压敏胶，集热熔胶和压敏胶的特点于一体，无溶剂，无污染，使用比较方便。它在熔融状态下进行涂抹，冷却固化后施加轻度指压就能起到粘合作用。只是在这里我们是对压敏胶有了个详细的介绍，不单单只有它的分类，以及各个类别中的一个代表的详细介绍。在本综述当中，我们可以查阅到压敏胶到底有哪些分类，以及这些类别在我们的生产工艺当中又是能够有哪些应用成果的。我们可以看到详细的论述。压敏胶行业曾长期被国际巨头和跨国公司所垄断，国内众多行业所需高端压敏胶均依赖进口或合资产品。自上世纪 90 年代起，国内企业、科研所等企事业单位逐渐开始进入该领域产品的自主研究和开发，经过多年的技术积累，逐步在高性能有机硅胶、丙烯酸酯胶、厌氧胶、环氧树脂胶和聚氨酯胶等产品上取得了自主知识产权，其产品多以替代进口为目标。整个国内压敏胶行业中有自主研发能力和一定生产规模，拥有自主品牌，并以压敏胶产品为主业的企业约有30 多家。因此目前国内压敏胶形成了跨国公司产品结构全面、技术领先；内资企业专注细分领域、增长较快，紧跟国外竞争对手的竞争格局，整体行业分散度较高。压敏胶是胶粘剂行业中的高端领域，对企业研发能力、产品技术水平、销售渠道等要求都很高。 压敏胶经过十年的高速成长期，近几年增长有所减缓，现有生产能力过剩，市场竞争激烈，但应用领域不断被开拓，每年仍以二位数增长，近五年压敏胶产量逐渐增长。11压敏胶的分类及用途1.1按照主体树脂成分可分为橡胶型和树脂型两类。橡胶型又可分为天然橡胶和合成橡胶类；树脂型又主要包括丙烯酸类、有机硅类以及聚氨酯类。2橡胶类压敏胶除主要成分为橡胶外，还要加入其他辅助成分，如增粘树脂、增塑剂、填料、粘度调整剂、硫化剂、防老剂、溶剂等配合而成。而树脂类压敏胶除主体树脂外，还需加入消泡剂、流平剂、润湿剂等助剂。1.2按其性状和分散介质可分为水溶性压敏胶，溶剂型压敏胶，乳剂型压敏胶，热熔性压敏胶，压延性压敏胶，其中水溶性压敏胶，热熔性压敏胶，溶剂型压敏胶是市场的主流压敏 胶产品，而热熔性压敏胶是最新发展起来的一个压敏胶品种。1.3 按成份结构可分为橡胶型和树脂型两大类，橡胶类又分为天然橡胶，合成橡胶，树脂又分为聚氨酯类，聚丙烯酸酯类，有机硅类.橡胶类压敏胶的主要成份除橡胶以外，同时又添加了增稠树脂，增塑剂等成份，树脂类的压敏胶除了主要成份树脂外，还得加入消泡剂，润湿剂等。1.4 按主体成份是否交联可分为交联性和非交联型两大类。交联型压敏胶按其交联方式可分为室温交联型，加热交联型，光交联型等。其中交联型压敏胶的粘接强度最好，适合制作永久性压敏标签。1.5 用途用于尿布、妇女用品、双面胶带、标签、包装、医疗卫生、书籍装订、表面保护膜、木材加工、壁纸及制鞋等方面。其中，包装用HMPSA消费量最大， 几乎占总量的一半。热熔压敏胶主成分较多应用苯乙烯类热塑弹性体。热熔压敏胶优点是无溶剂，因而无大气污染，且生产率高。但缺点是耐热性、内聚力不足。新的SEBS、SEPS、环氧化SBS等热塑性弹性体，用于制备更高性能的暖熔压敏胶。新的丙烯酸酯嵌段共聚体耐热性、氧化稳定性、UV稳定性、对HDPE、不锈钢、玻璃、聚苯乙烯、丙烯酸板、聚碳酸酯、尼龙、聚丙烯等材料良好粘合，可用于制医用带、透明膜、标签等。丙烯酸聚合物配合水溶性聚合物制成能水分散的热熔压敏胶。丙烯酸聚合物在弱碱水溶液中分散成100以下非粘着性的粒子，容易分离，适用于旧纸回收。含二苯甲酮基的丙烯酸酯单体共聚得到低Tg的丙烯酸共聚体。制暖熔压敏胶，受UV照射易交联，优点是不需添加光引发剂， 也无引发剂残留问题。能低温（120140）暖熔涂布，低VOC、低臭气、无皮肤刺激性、热稳定性良好。压敏胶的组成胶粘带是胶粘剂中特殊类型，即将胶液涂于基材上加工成带状并制成卷盘供给的，包括溶剂活化型胶粘带、加热型胶粘带和压敏胶粘带。如聚丙烯酸酯或聚乙烯基醚两类，基材要求均匀，伸缩性小的且对溶剂浸润性好，包括：织物类的如棉布， 玻璃布或无纺布等。塑料薄膜类，如PE、PP、PVC和聚酯薄膜。纸类如牛皮纸，玻璃透明纸等。基材原度在0.1-0.5之间.底层处理剂的作用是增加胶粘剂与基材间的粘附强度，以便揭除胶粘带时不会导致胶粘剂与基材脱开而玷污被粘表面，并使胶粘带具有复用性。常用的底层处理剂是用异氰酸酯部分硫化的氯丁橡胶，改性的氯化橡胶.背面处理剂一般由聚丙烯酸酯，PVC,纤维素衍生物或有机硅化合物等材料配制而成的.可以起到隔离剂作用.双面胶粘带如须加一层隔离纸如半硬PVC薄膜，PP薄膜或牛皮纸.压敏胶的粘附特性压敏胶不需加暖，用指压即可粘接，是一种抗剥离强度的胶粘剂，其粘附特性为四大要素：T（快粘力）胶粘剂层的内聚强度；K-粘基力即胶粘剂与基材之间的粘附力。2 主要类别压敏胶制备研究2.1无皂丙烯酸酯乳液压敏胶2.1.1 制备本实验采用半连续聚合方法制备丙烯酸酯乳液：在500 mL三口瓶中加入去离子水(采用c()Psl时)或去离子水和普通乳化剂sDS(不采用c()Psl时)，升温到80C后，加入大约110的组分2(由单体BA、MMA和AA混合组成)，待温度回升至80后，将13的组分3(由c()Psl、APS、SBc和去离子水组成)加入，8082下反应30min后，再将剩余的组分2与组分3同时平行匀速加入，3h加完。然后升温至84保温反应1h。冷却，用100目滤布过滤。本实验在制备常规乳液时只加入SDS，而不加入c()PSl；制备无皂乳液时采用C()Psl而不再加入sDs。本实验设计的丙烯酸酯乳液的固含量均为40。2.1.2 结论(1)用半连续聚合的方法，将不易均聚的离子单体coP孓1引入到无皂乳液聚合体系中，有效地提高无皂乳液的稳定性；当COP孓1用量为15质量份时，所得的无皂乳液性能最佳；(2)用coP孓1制得的无皂乳液压敏胶，其耐水性和3项粘接性能都要优于由小分子乳化剂SDS所制备的常规乳液压敏胶；(3)XPs分析表明，无皂乳液压敏胶与常规乳液压敏胶性能之间的差异是由在乳液成膜过程中，乳化剂不同的迁移能力和在胶层表面不同的富集程度所决定的。3-42.2 丙烯酸酯系水溶性压敏胶2.2.1 合成原理丙烯酸酯系水溶性PSA足以丙烯酸酯聚合物主，加入适量的改性单体，使其在分子链中产生轻的网状结构，并在分子内部与共聚物中的内交联反应形成交联结构。2.2.2 配料(1)m(去离子水)=51g，m(TX-10)=O65g，m(片aOH)=06g，m(AA)=23g。(2)m(BA)=25g，m(MMA)=18g，m(AA)=I1 g。(3)m(过硫酸铵)=09g，m(去离子水)=13g。(4)m(过硫酸铵)=023g，m(去离子水)=184g。2.2.3 反应将配料(1)中各原料充分混合后加入反应瓶中，浴加热至72oC；然后加入配料(3)，并缓慢滴加5配料(2)，滴加时间控制在50min左右；滴毕，将系升温至87；随后同时滴加配料(4)和剩余的料(3)，滴加时间控制在354h之间；滴毕，将体于87保温30-60min；反应完全后，将体系自然温至40，然后调节pH值至7时即可。2.2.4 结论(1)以丙烯酸酯类单体BA、MMA和AA为共聚单体，采用半连续乳液聚合工艺，制取了性能优良的水溶性PSA。(2)以TX一10和丙烯酸钠(丙烯酸液)组成的复配体系作为乳化剂，具有较好的乳化效果。乳液聚合反应可在较宽的乳化剂用量范围内进行，随着乳化剂用量的增加，聚合速率增大、乳液的电介质稳定性提高、产品的初粘性和水溶性降低、持粘性则随之呈先升后降的趋势且反应产率基本不变。(3)引发剂用量、反应温度、反应时间、搅拌速率以及乳液的pH值对乳液聚合反应都有重要的影响。当采用过硫酸盐引发剂且W(引发剂)=07加8时，于85-92oC时滴加所需的物料，并控制滴加时间为354h；然后在此温度下保温05l h，最后待温度降至低于60时调节pH值至7，整个过程保持200rmin的低速搅拌。在上述聚合条件下乳液的聚合反应能够较好地完成，由此制取的乳液PSA具有较好的综合性能。5-112.3 环氧化SDS型热熔压敏胶2.3.1 制备按照配方(见表1)将定量的弹性体、增粘树脂、软化剂以及抗氧剂加入到三口烧瓶中，升温到120至增粘树脂基本熔化时，开始搅拌，待增粘树脂完全熔化后，继续升温至160 165，快速搅拌05h，直至全部组分变成透明、均匀的粘稠液体，停止加热、搅拌，出料，即得环氧化SDS型热熔压敏胶，趁热涂布，进行性能测试。2.3.2 结论(1)以SBS和SIS作为基体材料，加入一定比例的极性ESBS和ESIS，并配合适当的增粘树脂、软化剂、抗氧剂等，可以制备出极性的环氧化SI)S型热熔压敏胶。(2)随着ESBS和ESIS用量的增加，环氧化SDS型热熔压敏胶的初粘力和持粘力下降，在PE底材上的剥离强度下降，但在PVC和不锈钢上的剥离强度先增加后又下降。(3)当ESBS和ESIS的质鼍份数均为20份时，压敏胶的初粘力和持粘力分别为23#和43h，在PVC和不锈钢底材上的剥离强度分别达到082Nram和110Nram。12-162.4 水性聚氨酯压敏胶2.4.1 WPU的合成将脱去水分的N-220、IPDI和适量的催化剂加入到反应器中，搅拌升温至80；保温反应一段时间后，加入少量经丙酮溶解过的DMPA(加入适量的PEG代替部分DMPA作对比试验)，反应4。45h后降温至40；加入少量三乙胺进行中和反应，然后在强烈搅拌条件下加入去离子水和乙二胺进行乳化和扩链反应，最终得到均匀的WPU乳液胶粘剂。2.4.2 结论(1)丌一IR法分析表明，合成产物具有Pu结构，从而证实了WPU乳液被成功制取。(2)DMPA和PEG等亲水性基团含量越少，乳化越困难，乳液粒径也就越大；亲水性基团含量越高，粒径越小，但耐水性也就越差；用PEG部分替代DMPA，可制备粒径较小的WPU。随着中和度的增加，WPU胶膜的耐水性变差，同时可供交联的羧基含量降低，故制备内聚力较高的压敏胶需要更多的氮丙啶固化剂。(3)本试验所研制的WPU可用于保护膜胶带，从而拓展了WPU胶粘剂的应用领域。17-182.5 聚丙烯酸酯压敏胶2.5.1 制备在装有可调转速电动搅拌器、回流冷凝器、温度计、滴液漏斗的四口烧瓶中加入适量的溶剂，开动搅拌，升温至回流温度后，加入部分溶有单体及引发剂的溶液，在回流温度下维持反应约2h，滴加剩余的单体、引发剂及溶剂，待滴加完毕后，在80下保温反应3h，逐渐降温得到无色透明粘稠状胶液，即为溶剂型丙烯酸酯压敏胶。2.5.2 结论(1)单体的组成配比对压敏胶的粘接性能有较大的影响，改性单体丙烯酸可以有效地提高压敏胶的粘接性能。(2)引发剂的加入方式是调节聚合产物分子质量的主要手段，引发剂多次分批加入或者反应前35h内匀速滴加效果较好。(3)配胶时加入2的交联剂，有利于提高压敏胶的综合性能。(4)适当的胶液黏度将有利于提高压敏胶的粘接性能。19-203 小结在寻找了那么多关于压敏胶的文献中，我们可以知道压敏胶有很多的分类，以及我主要找出几类主要的压敏胶类别做了个简单的介绍。从这些压敏胶中，可以了解到，对我们而言最主要的是水溶性，热熔性，以及固溶性等等。并且在这些不同性质中，出现最多的又是丙烯酸酯，因此，我们可以想象到在压敏胶这一内容中，丙烯酸酯是占有多大的比重，以及它的重要性是有多高的。我们要着力于它的研究与发展，以及十分适当的应用。【1】中国塑料网 2012-03-16【2】北京光辉世纪工贸有限公司2012-06-26【3】王峰;杨玉昆 用AMPS合成高耐水性丙烯酸乳液压敏胶的研究期刊论文-粘接 2001(06)【4】李昊，杨玉昆 无皂丙烯酸酯乳液压敏胶的制备与性能研究 【J】粘接2005，26(5)【5】 赵升热熔压敏胶粘剂们化学教育，2007，28(6)：1l1216【6】王驰亮，王立，王苇，等压敏胶粘剂组成、结构及性能的研究进展【J】功能高分子学报，2004，17(4)：675-683，688【7】 施美英，陶婉蓉聚丙烯酸酯压敏胶带制备及其性能研究【J】中国胶粘剂，1997，6(3)：14一16，25【8】管蓉，艾照全，李建宗，等影响聚丙烯酸酯乳液胶粘剂性能的因素阴中国胶粘剂，1998，7(1)：3639【9】杨建军，吴庆云，张建安，等高性能丙烯酸乳液压敏胶的研制J精细石油化工进展，2002，3(10)：2628【10】曹同玉，刘庆普，胡金生聚合物乳液合成原理性能及应用【M2版北京：化学工业出版社，2007【11】吴汝林，亓帅 丙烯酸酯系水溶性压敏胶的制备及性能研究【J】2009年1月第18卷第1期V01I8 NoI。Jan2009【12】陈勇，谢洪泉SBS