不干胶丙烯酸酯树脂

1、不干胶用丙烯酸酯树脂的生产原理与工艺的研究进展摘要：压敏胶的全称为压力敏感型胶粘剂，又俗称不干胶。压敏胶制品包括压敏胶粘带和压敏胶标签纸、压敏胶片三大类。关键词：不干胶；丙烯酸；压敏胶1 .前言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，本文着重介绍丙烯酸系溶剂型丙烯酸酯树脂具有稳定性高、光泽度好、流变性能和粘附性能佳、耐候性能优良、耐污染性能强的特点，在胶粘剂、涂料（特别是水性涂料）方面得到了广泛的运用，目前，工业上制备丙烯酸酯树脂主要是采用自由基聚合。2 .压敏胶的应用以及发展压敏胶在食品、医疗等生活的各个领域应用广泛，如食品包装、医疗卫生用品。近年来随着包装、装横、办公用品和各种

2、标签需求量的扩大，人们对压敏胶的需求量也越来越大。工业上使用的压敏胶主要有4大类:溶剂型压敏胶、乳液型压敏胶、热熔型压敏胶和射线固化型压敏胶。压敏胶按其聚合物分成橡胶类压敏胶、聚丙烯酸酯类压敏胶、聚乙烯基醴树脂类、聚氨树脂类、聚异丁烯类等乳液型压敏胶占据着绝对优势地位，是我国压敏胶工业的一大特色，乳液压敏胶尤其是丙烯酸酯乳液压敏胶在我国有着特殊的重要性。Al.k世界内地区长敏胶粘剂和用酶控和品的产量分布（2000年）及未来10年产量的平均增长率预测南北美欧洲中国和东南亚.日本太平洋地区总计压敏胶粘剂产氤（干】/10*t38.036.028.010&9压划胶制品胶粘带67Q62.015.

3、071.0215.0产量。，由上敢粘标空60.03401007,0111.0共计127.096.025.078.03260未来10砥胶粘带4,0工2LO68平均增长率，膝胶粘标笺4:23.82.05.712丙烯酸酯类压敏胶乳液因无毒、无污染，并且具有优良的耐老化性、耐候性、压敏性和粘合性而成为压敏胶的发展方向，并得到广泛应用。针对压敏胶粘之容易、揭之不难、剥而不损、在较长时间内不会干涸的特点，选取丙烯酸酯类的主单体、第二单体的同时，又引人了多种功能团单体，通过反复的实验及合理的调整工艺配方，筛选并合成出一种具有良好综合性能的多元共聚丙烯酸酯压敏胶乳液，可以应用于需要转移涂布工艺的双面胶带、商标

4、纸等的生产。3 丙烯酸酯类压敏胶的研究现状丙烯酸酯类压敏胶是丙烯酸（酯）类单体和其他乙烯类单体共聚而成的。具具有下列特点：配方简单，一般不需使用软化剂、防老剂等；粘接范围广，对各种材料如陶瓷、水泥、木材等极性或多孔表面有良好的粘接性能，也能粘接聚酯、聚苯乙烯、聚烯姓等塑料和纤维；耐候性好，分子中没有不饱和键存在，长期户外使用仍能保持较好性能；氐毒或无毒，可直接用于食品包装和医疗卫生制品。丙烯酸酯类压敏胶的基体是具有不饱和双键的单体在引发剂作用下进行自由基聚合反应制得的丙烯酸酯共聚树脂。根据聚合时所用单体的功能不同可分为三类：拈性单体，又称为软单体。为碳原子数418的（甲基）丙烯酸烷基酯，是制备

5、压敏胶的主要单体，能产生玻璃化温度（Tg）较低的、具有初粘性能的聚合物；内聚单体，又称为硬单体。能产生较高Tg的均聚物并能与软单体共聚的（甲基）丙烯酸酯或其它烯姓类单体，主要作用是与软单体共聚后能产生具有较好内聚强度；改性单体，又称为交联单体。是那些带有各种官能基团，能与软、硬单体共聚的烯类单体，常用的有（甲基）丙烯酸、马来酸、马来酸酊等。它们能够使压敏胶粘剂的内聚强度和粘接性能得到显著提高。按组成、形态以及固化方式的不同，可以把丙烯酸酯压敏胶分为以下几类：溶剂型、水溶（乳液）型、热熔型、和紫外光固化型等。3.1溶剂型丙烯酸酯压敏胶溶剂型丙烯酸酯压敏胶由丙烯酸酯单体在有机溶剂中进行自由基聚合而

6、得的粘稠液体， 加或不加其它的添加剂所构成。溶剂型丙烯酸酯压敏胶具有平均分子质量较低，湿润性好，初粘力大，干燥速度快，耐水性好等诸多优点。虽然在环保、资源、能源及安全等方面存在许多问题，但仍然占有相当大的比例，还不能完全被其他类型的压敏胶所取代。由于丙烯酸酯溶剂型压敏胶粘剂存在着上述优点，科学家也在设法克服其缺点。3.2水溶型丙烯酸酯压敏胶水溶型丙烯酸酯压敏胶是由丙烯酸酯类单体共聚而成的乳液，具有无毒无不爆，无污染及可以根据不同用途生产具有不同使用性能的压敏胶等优点。随着丙烯酸酯原料价格的不断上涨，水溶性丙烯酸酯压敏胶的竞争更加激烈。3.3热熔型丙烯酸酯压敏胶热熔压敏胶是以热塑性聚合物为主的胶

7、黏剂，兼有热熔和压敏双重特性，在熔融状态下进行涂布，冷却固化后施加轻度指压即能快速粘接，同时又能够比较容易地被剥离，不污染被粘物表面。与传统的溶剂型压敏胶和乳液型压敏胶相比，热熔压敏胶具有自身特有的优点：固含量为100%,不含有机溶剂，低公害、利于环保、涂布速度快，自动化程度高、生产成本低、生产效率高。丙烯酸酯类热熔压敏胶通常是采用本体聚合法合成的。用于制备此类热熔压敏胶的单体有软单体、硬单体和官能单体。3.4辐射固化型丙烯酸酯压敏胶UV固化是利用光引发剂的感光性，在紫外光照射下引发不饱和有机单体进行聚合、接枝、交联等化学反应达到固化目的4.丙烯酸酯制压敏胶的合成方法溶剂型丙烯酸醋压敏胶与水乳

8、液型丙烯酸酷压敏胶的基本性能比较11外观固含量（%）粘度(mPa?s)密度PH值异常毒性溶剂型压敏胶透明452000-30000.896.07.0无乳液型压敏胶乳白色52.5:0.5120018000.908.09.0无实例 112原料：丙烯酸异辛酯（2EHA）、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯（MMA）、醋酸乙烯酯、菇烯树酯、四氯化碳、乙酸乙酯将四氯化碳和乙酸乙酯按一定配比倒入三口烧瓶中，开始搅拌并加热升温，温度升高至60C时，加入引发剂，引发剂溶解后，开始滴加所有单体混合液的一半，并通入惰性气体。单体混合液要在30min内加完才空制温度在607OC,大约30min后，聚合反应开始进行，继续反应4

9、h,再滴加另一半的单体混合液，在30min内加完，继续反应4h，反应结束。实例25原料：丙烯酸丁酯（BA）、醋酸乙烯（VAC）、乙酸乙酯（EVAC）、过氧化二苯甲酰（BPO）、JHY21、甲苯二异氟酸酯（TDI）在装有电动搅拌器、冷凝管、温度计、滴液漏斗的500ml四口瓶中，加入乙酸乙酯总量的2/3,BPO总量的2/3,单体总量的1/3混合液加热回流，反应0.5h。余下单体在3h左右滴加完。然后加入剩余引发剂。再继续反应36h,降温出料。实例3原料：丙烯酸（AA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸异辛酯（2EHA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸羟丙酯（HPA）、乙酸乙酯、混合溶剂、交联剂、过氧化

10、苯甲酰。将各种单体按配比混合均匀，备用。在装有回流冷凝管、温度计、搅拌器、滴液漏斗的四口烧瓶中加入1/3的混合单体、1/3的乙酸乙酯和第一份引发剂溶液搅拌下升温至78c反应1h左右，加入1/3的混合单体、1/3乙酸乙酯和第二份引发剂溶液升温至80c左右反应2h,然后加入余下的1/3的混合单体和1/3的乙酸乙酯，并补加第三份引发剂溶液在80c左右反应3h后降低至常温出料。结语上述的实例都是通过溶液聚合的方法而成，主要是单体溶于适当的溶中再加入引发剂。如例1,以2EHA、丙烯酸丁酯、MMA为软单体，醋酸乙烯酯、菇烯树酯是改性单体把它们加入聚合釜内，在回流温度下聚合，热量由夹套或釜顶冷凝器带走。但胶

11、液的稳定性不是很好，一般都是双组分交联型丙烯酸酯压敏胶，这给使用带来了很大不便。而且交联的温度很高，交联的速率较慢。4.2 乳液型原料:单体相（40%）:丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯丙烯酸（AA）;非单体相（60%）:十二烷基硫酸钠（SDS）、过硫酸钱、聚乙二醇辛基苯基醴（OP10）;在装有电动搅拌器、回流玲凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，根据加料方式、要求进行乳液聚合。反应过程中，每隔一定时间取样测定单体转化率。反应完成后，冷并过滤乳液，用氨水调节乳液酸碱度至pH8左右，即得聚丙烯酸酯压敏胶。实例 210将丙烯酸丁醋等单体甲苯和过氧化二苯甲酰（BPO）投入装有回流冷凝管、温度计、导

12、气管和搅拌器的四口烧瓶中，在353K、氮气保护下进行聚合反应彳寺放热反应结束后继续反应3小时。然后再滴加BPO/甲苯溶液，继续反应得无色透明粘稠液体，单体转化率90%以上。实例 32原料：丙烯酸（AA）、丙烯酸甲酯（MA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸一2一羟乙酯（HEA）、丙烯酸2一乙基己酯（EHA）、过硫酸钱（APS）、碳酸氢钠（NaHCO3）、氨水（NH3H2O）、叔丁基过氧化氢、雕白粉，以上均为工业品，去离子水（自制），复合乳化剂（自配）。预乳化：在装有电动搅拌器的反应瓶中，加入乳化剂和去离子水，启动搅拌器，依次加入定量的丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和定量的1/2丙烯酸一

13、2一乙基己酯。搅拌10min,再加入余下的1/2丙烯酸一2一乙基己酯。继续搅拌30min,取样测定粘度，待粘度达到0.120PaS以上即为合格。聚合：在装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝器和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入定量的去离子水、乳化剂和碳酸氢钠，启动搅拌器，加热升温至70c以上加入预乳液的1/8,继续加热至80i2C,再加入引发剂总量的2/3（引发剂提前配成10%溶液），控制温度在84i2C范围内，待反应瓶中出现蓝光后，分别滴加余下的预乳液和引发剂，控制滴加速度，在3h左右滴加完毕。在84i2C下恒温1h,取样分析粘度应在0.250.8Pas,pH值为5.00:5。 然后加定量叔丁基过氧化氢

14、， 搅30min,再加适量吊白粉溶液，搅拌15min。最后加氨水调节pH值为7.5左右,过滤除去残渣，即得乳液丙烯酸穗压敏胶。3.3 小结丙烯酸酯乳液压敏胶最大的缺点是耐水性及耐低温性差，而且胶中所含的乳化剂对胶的性能也会产生不利影响。止匕外，乳液压敏胶的使用（涂布）还受乳液稳定性的影响。由于受稳定性及粒径大小的限制，对乳液型压敏胶的胶粘性能进行调节相对比较困难。.工艺原理丙烯酸酯胶粘剂以丙烯酸酯及其衍生物为主要单体，通过自由基聚合来制备，反通过引发剂的分解形成活性单体，而后链长不断增长，单体不断减少，转化率不断增加，如果反应温度过高会由于凝胶效应，产生自加速现象，对引发剂的添加和链增长的控制

15、相当重要，以免发生爆聚。R,+-fwwxnc-*vwwiIyO=C_gR.工艺流程图O-CO-R.结语本文介绍了丙烯酸类压敏胶的几种合成方法，并详细叙述了改性后更优异的合成材料及合成方法，改进后的工艺有更好的发展前景。参考文献1陆彬,陈建，陶云峰，徐燕芬.溶剂型丙烯酸酯压敏胶的发展现状与前景J.化工文摘，2008(4):132汪志芬，谭海生，刘剑明，李志舒.乳液法聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备J.热带农业科学,2003.23(4):173罗振扬，赵栋.丙烯酸酯乳液聚合J.化工时刊,2009.23(8):154黄增芳，谢辉,马军现，刘常坤，瞿晓岳.丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展J,2010.19(1):125刘秀娟，张卫华，王丰6梅.溶剂型丙烯酸系压敏胶的研制J.弹性体,2001.11(6):126侯一斌，陆企亭.丙烯酸酯胶粘剂的发展概况J.粘接2007.28(5):127曾建.多元共聚丙烯酸酯压敏胶乳液的开发研究J.广州化工,2006,34(3)