耐高溫溶劑壓敏膠

1、塑料2015年44卷第2期吳召洪等——耐熱溶劑型丙烯酸酯壓敏膠的制備與性能耐熱溶劑型丙烯酸酯壓敏膠的制備與性能術(shù)吳召洪L(zhǎng)2。陳建L2，朱林英1’2，朱曉飛1。(1四川理工學(xué)院材料腐蝕與防護(hù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川，自貢643000；2四川理工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，四川，自貢643000)摘要：在引發(fā)劑過(guò)氧化苯甲酰(BP0)的引發(fā)作用下合成溶劑型丙烯酸酯壓敏膠(PSA)，通過(guò)加入不同用量的黏度調(diào)節(jié)劑來(lái)改善壓敏膠的耐熱性能。采用差示掃描量熱

2、儀(Dsc)及紅外光譜對(duì)丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行了表征；通過(guò)制備壓敏膠帶，討論了黏度調(diào)節(jié)劑對(duì)壓敏膠180。剝離強(qiáng)度的影響；并運(yùn)用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)試了其黏度在不同溫度下的變化量。結(jié)果表明：反應(yīng)時(shí)間為65h，反應(yīng)溫度為78℃，溶劑乙酸乙酯(EAc)的用量與黏性單體質(zhì)量一致時(shí)，所制備的溶劑型PsA性能較好。加入黏度調(diào)節(jié)劑后的壓敏膠，玻璃化溫度為一36507qC左右，并增大了壓敏膠的1800剝離強(qiáng)度，黏度調(diào)節(jié)劑用量為總質(zhì)量的4％、6％時(shí)，壓敏膠性能穩(wěn)定，

3、且耐熱性優(yōu)異。關(guān)鍵詞：溶劑型；丙烯酸酯；壓敏膠；耐熱性；黏度調(diào)節(jié)劑中國(guó)分類號(hào)：TQ31424l；TQ4363文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001—9456(2015)02—0092—04PreparationandPerformanceofSoIventAcryncPressureSensitiveAdhesiveWUZbao—hon91’，CHENJi8n1r，ZHULin—yin91一，ZHUXi80—feil12(1SichuanPr

4、ovinceKey1aboratoryforCorrosionandProtectionofMaterials，SichuanUniversityofScience＆Engineering，z培ong，Sichuan643000，China；2C01legeofMaterialsandChemicalEngineering，SichuanuniversityofScience＆Engineering，zigong，Sichuan6430

5、00，China)Abstract：solVentacrylicpressuresensitiveadhesive(PsA)wassynthesi2edthroughtheinitiatorbenzoyIperoxide(BP0)Inordertoimprovethepropenyofheat—resistantofPSA，differentamountsofviscositymodifierwereputintoitThesolven

6、ta—crylicPSAwascharacterizedbyDSCandFT—IRsPectra，andPSAtapewasmanufacturedtodiscusstheeffectofviscositymodifieron180。peelstren昏hofPSAThechangesinviscosityofPSAweretestedthroughrotaryviscometerTheresultsindicatedthatIheop

7、tim8lconditionof8ynthesizingsolventPSAwerereactiontime(65h)，reactiontemperature(78℃)，thesamea—mountofethylacetate(EAc)andviscousmonomerThe91asstransitiontemperaturewas36507℃ofPSAwhileaddingvis—cositymodifier，whichalsoenh

8、ancedthe180。peelstrengthThepropertyofPSAwasstableandheat—resistantwasexcellentwhentheamountofviscositymodmeraccountedfor4％and6％ofa11Keywords：solvent；acrylate；pressuresensitiveadhesive；heat—resistant；viscositymodifier溶劑型丙

9、烯酸酯壓敏膠主要的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的壓敏性、粘結(jié)性、浸潤(rùn)性、抗剝離性、抗蠕變剪切性、抗氧化性、抗腐蝕性等，兼具體系單一、性能穩(wěn)定、合成工藝簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。o。溶劑型壓敏膠在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，特別是應(yīng)用于溫度較高的環(huán)境下，其粘結(jié)性能有所下降或失效。近年來(lái)關(guān)于丙烯酸酯壓敏膠的研究，主要集中于改變軟硬單體比例或添加交聯(lián)劑‘5。1“，從而提高其耐高溫性能2。1“。尉曉麗等53通過(guò)改進(jìn)溶液聚合工藝，合成了耐高溫丙烯酸酯壓敏膠。賴婉婷等”釗研究了

10、單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑對(duì)壓敏膠性能的影響，制備出耐高溫丙烯酸酯壓敏膠。在運(yùn)輸、生產(chǎn)過(guò)程中難免產(chǎn)生溫差而使普通的壓敏膠制品使用效果不理想，給生產(chǎn)生活造成不必要的損失，所以制備1種溫差環(huán)境變化較大，而黏度變化較小的丙烯酸酯壓敏膠，就能克服耐熱性能差的缺點(diǎn)。因此，有必要研究出1種在溫差較大或高溫環(huán)境下使用的丙烯酸酯壓敏膠。文章提出了1種簡(jiǎn)單有效的方法——用黏度調(diào)節(jié)劑來(lái)改善溶劑型丙烯酸酯壓敏膠的耐熱性能。當(dāng)體系中加入黏度調(diào)節(jié)劑，其黏度得到了提升，

11、并用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)試了在各個(gè)溫度下的黏度，表明壓敏膠的黏度在高溫環(huán)境下得到了提升，并且趨于穩(wěn)定。這使合成的壓敏膠可以在高溫下使用，為企業(yè)生產(chǎn)提供了1條新的思路。該方法合成工藝簡(jiǎn)單，溫度易控制，不會(huì)出現(xiàn)爆聚現(xiàn)象，從而使整個(gè)工藝流程平穩(wěn)，通過(guò)控制黏度調(diào)節(jié)劑的用量來(lái)使丙烯酸酯壓敏膠性能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。通過(guò)Dsc、紅外光譜收稿日期：2014—09—1l基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(51072125)。作者簡(jiǎn)介：吳召洪(1989一)，男，在讀碩士研究生

12、。通信聯(lián)系人：陳建(1963一)，男，教授，研究方向?yàn)樘坎牧霞案叻肿硬牧?。E—mail：wuhangzs@163com。萬(wàn)方數(shù)據(jù)塑料2015年44卷第2期吳召洪等——耐熱溶劑型丙烯酸醇?jí)好裟z的制備與性能22DSC測(cè)試圖2為不添加黏度調(diào)節(jié)劑(空白對(duì)照組)及5％黏度調(diào)節(jié)劑丙烯酸酯壓敏膠的Dsc曲線(分別由E、F表示)。由圖2可以看出，加入黏度調(diào)節(jié)劑的PsA較空白對(duì)照組的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(口。)更為明顯，這是由于黏度調(diào)節(jié)劑的加入降低了丙烯酸酯壓

13、敏膠大分子鏈之間的相互作用力，增加了聚合物主鏈之間的自由體積，相當(dāng)于增塑劑的角色。由于空白對(duì)照組的聚合物主鏈剛性較大，玻璃化溫度不明顯，當(dāng)加入5％黏度調(diào)節(jié)劑，觀察到玻璃化溫度為一36507℃，吸熱峰為91926℃，原因是溶劑乙酸乙酯與甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)后分解所造成的?？瞻讓?duì)照組出現(xiàn)了多個(gè)吸熱峰，雖然合成后的壓敏膠從宏觀上沒(méi)有相分離。但是從微觀相結(jié)構(gòu)上來(lái)看，有相分離現(xiàn)象產(chǎn)生的可能，即在熱力學(xué)角度上是不穩(wěn)定的。而5％黏度調(diào)節(jié)劑的PsA只有1

14、個(gè)吸熱峰，且口。明顯，表明此時(shí)黏度調(diào)節(jié)劑與丙烯酸酯壓敏膠體系較為單一，黏度調(diào)節(jié)劑與丙烯酸酯壓敏膠有較好的相容性；從紅外譜圖上也可以看出，黏度調(diào)節(jié)劑與PSA發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。a一不添加黏度調(diào)節(jié)劑；b一添加5％黏度調(diào)節(jié)劑。圖2添加黏度調(diào)節(jié)荊前后的丙烯酸酯壓敏膠Dsc曲線23旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)試試驗(yàn)分別測(cè)量了黏度調(diào)節(jié)劑添加量4％一8％和無(wú)黏度調(diào)節(jié)劑丙烯酸酯壓敏膠在25—70℃的黏度，如圖3所示。隨著溫度的升高，PsA的黏度下降，從空白對(duì)照組可以看出2

15、5—35℃，黏度下降較快，隨著溫度的升高，黏度呈現(xiàn)緩慢下降，因?yàn)榇蠓肿渔湡徇\(yùn)動(dòng)隨溫度升高而增加時(shí)，熔體中分子問(wèn)的空穴也隨之增加和膨脹，使流動(dòng)阻力減小，從而表現(xiàn)為黏度下降，符合wLF方程。當(dāng)添加了黏度調(diào)節(jié)劑時(shí)，PsA的黏度在整個(gè)溫度變化范圍內(nèi)得到了明顯提升，使高分子鏈間的自由體積增加，從而高分子鏈之間的剛性減小，黏度上升。黏度調(diào)節(jié)劑占總質(zhì)量6％時(shí)，PsA在25℃時(shí)黏度最大，隨著溫度的升高，黏度下降；在25—70℃之間，添加4％黏度調(diào)節(jié)劑的

16、PsA的黏度提升效果最好，特別是在55～70℃，黏度緩慢下降，趨于平穩(wěn)，在較高溫度范圍內(nèi)比較穩(wěn)定。從圖3中不難看出，未加入黏度調(diào)節(jié)劑的PsA比加入黏度調(diào)節(jié)劑的壓敏膠在25～70℃變化趨勢(shì)更小，說(shuō)明制備的壓敏膠黏度更穩(wěn)定。在相同的溫度下，添加黏度調(diào)節(jié)劑可以改善壓敏膠的耐熱性能，其黏度明顯提高，在55—70℃之間的黏度變化基本一致，趨于平穩(wěn)。說(shuō)明在溫度較高的環(huán)境下，加入黏度調(diào)節(jié)劑的PsA耐熱性能更好，特別是4％、6％黏度調(diào)節(jié)劑的PsA耐一9

17、4一l—O；2—8％；3—7％；4—5％；5—4％；6—6％。圖3不同黏度調(diào)節(jié)劑用量的丙烯酸酯壓敏膠溫度一黏度曲線熱性能良好。24180。剝離強(qiáng)度測(cè)試試驗(yàn)測(cè)得不同黏度調(diào)節(jié)劑用量的180。剝離強(qiáng)度測(cè)試曲線見(jiàn)表2，通過(guò)表中數(shù)據(jù)，黏度調(diào)節(jié)劑加入PsA中，其180。剝離強(qiáng)度相對(duì)于空白對(duì)照組都得到了提高。表2不同黏度調(diào)節(jié)劑用量的1800剝離強(qiáng)度黏度調(diào)節(jié)劑用量／％180。剝離強(qiáng)度／(N／20mm)45678空白對(duì)照組隨著黏度調(diào)節(jié)劑的增加，壓敏膠的1

18、80。剝離強(qiáng)度在3～5N／船一，對(duì)比未添加黏度調(diào)節(jié)劑的PsA可以看出，黏度調(diào)節(jié)劑對(duì)壓敏膠的180。剝離強(qiáng)度有一定影響，所以加入黏度調(diào)節(jié)劑可以提高PsA本身的粘結(jié)性能。主要是由于黏度調(diào)節(jié)劑的加入，促進(jìn)了大分子鏈間的自由體積增大，降低了聚合物的剛性，從而使PsA對(duì)基材的潤(rùn)濕性能增大，粘結(jié)性能增加。3結(jié)論1)試驗(yàn)配方在黏性單體BA與2一EHA為4：1的環(huán)境下，在引發(fā)劑的作用下合成了溶劑型丙烯酸酯壓敏膠，并添加黏度調(diào)節(jié)劑來(lái)提高了溶劑型丙烯酸酯壓

19、敏膠的耐熱性能。2)紅外譜圖與DSC對(duì)制備的PsA進(jìn)行了表征，表明黏度調(diào)節(jié)劑與丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)，并且兩者有較好的相容性。3)黏度調(diào)節(jié)劑的加入提高了丙烯酸酯壓敏膠的耐熱性能，180。剝離強(qiáng)度增大，其中添加4％、6％黏度調(diào)節(jié)劑的PSA的耐高溫性能及粘結(jié)性能最佳。參考文獻(xiàn)[1]Murak唧iH，F(xiàn)ut∞him8K，N&nchiM，eta1uniquetllemalbehav—iorofaorylicPSAsbearinglonga