聚丙烯酸酯乳液压敏胶复合改性的研究

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丙烯酸酯乳液压敏胶对环境无污染、抗氧化性好、胶膜无色透明,被广泛应用于医药、包装、电子、机械、航空等领域。但丙烯酸酯乳液压敏胶还存在耐水性差、力学性能一般、对非极性基材的润湿性差等不足之处。国内外已有许多专家对丙烯酸酯乳液压敏胶进行性能改善的研究,目前已见报道的改性方法有通过反应型乳化剂改善其耐水性、添加增粘树脂提高其初粘力、有机硅改性提高其持粘力等,不过单一的改性手段往往会造成另一种性能的下降。为此,本研究引入反应型乳化剂、采用核/壳粒子设计、微波辐射聚合、添加润湿剂的复合改性技术,实现丙烯酸酯乳液压敏胶耐水性、力学性能、对非极性基材的润湿性的同步提升。针对耐水性不足,本研究选用反应型乳化剂V-20S与传统乳化剂复配使用来进行改善;针对力学性能的缺陷,本研究选用核壳乳液聚合工艺替代传统乳液聚合工艺,合成核壳结构乳液的方式来进行改性。针对与非极性基材润湿性差的问题,本研究选用合适的润湿剂进行改善。考察反应型乳化剂V-20S的用量对乳液性能及耐水性能的影响,研究表明:反应型乳化剂V-20S与传统乳化剂A-6830以3:2参与乳液聚合时,可合成稳定且耐水性高的丙烯酸酯乳液压敏胶。引入反应型乳化剂后的丙烯酸酯乳液压敏胶吸水率比仅由传统乳化剂合成的压敏胶的吸水率降低了38.54%。研究还发现:乳化剂总量对丙烯酸酯乳液压敏胶剥离强度的影响比V-20S对剥离强度的影响大。考察单体、乳化剂、引发剂、核/壳的Tg、核/壳比、水浴及微波两种加热方式、润湿剂等对核壳丙烯酸酯乳液压敏胶的影响。研究表明:以软单体2-EHA在壳中用量为4%(占壳相单体预乳液总质量百分比)、交联单体在核/壳中的用量为4.5%/3%、乳化剂在核/壳中的用量为2%/0.5%、引发剂用量为0.6%、核/壳的Tg为-20℃/-45℃、核/壳比为5:5的配方,在微波功率600W下进行反应能够合成出颗粒分明、粒径均一、核壳结构明显的核壳乳胶粒,继续往合成乳液中添加0.3%润湿剂OT-75可提高核壳丙烯酸酯乳液压敏胶对基材的润湿性,最终结果显示核壳丙烯酸酯乳液压敏胶的初粘力为20#、剥离强度为6.06N/25nm、持粘力为54h。
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