论文部分内容阅读
合成聚丙烯酸酯乳液胶粘剂的原料来源广泛，对一些薄膜有较好的粘接力，将其用于薄膜的复合，不仅可以满足一些复合薄膜复合强度的要求，而且制得的复合膜的耐热性、耐候性及保色性优良。近年来，聚丙烯酸酯乳液胶粘剂在复合薄膜包装材料领域的应用日益增多。然而，一般的聚丙烯酸酯乳液胶粘剂还存在些许问题：用于制备如聚丙烯等低表面能薄膜的复合薄膜的胶粘剂，对薄膜表面粘接性差，本身内聚能也较低；乳胶膜中的小分子乳化剂容易迁移，会降低复合膜的耐水性及粘接性能，还会污染被包装的物品，难以满足食品等被包装物品对包装清洁性的要求。
为提高聚丙烯酸酯乳液胶粘剂的性能，尤其是对低表面能薄膜复合的使用性能，扩大其应用范围，本工作引入带有长链烷基的丙烯酸酯类单体，可以改善乳液胶粘剂对低表面能薄膜的润湿性和粘附性能；加入功能性单体，在反应过程中形成局域交联，以提高胶粘剂的耐热性及内聚强度，达到胶膜对基材粘接强度与内聚强度的平衡；选用一种新型反应性阳离子乳化剂(FY)，不但起常规小分子乳化剂的作用，还可参与聚合，成为聚合物大分子的一部分，从而避免小分子乳化剂易迁移的弊端，增强复合薄膜粘接强度的稳定性，满足食品等被包装物品对包装清洁性的要求。
基于此，本文以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸异辛酯(EHA)、醋酸乙烯酯(VAc)、含羧基的功能性单体和含环氧基的功能性单体等为主要原料，用非离子乳化剂(OP-10)和FY的复合乳化体系，通过种子乳液聚合法制备出具有局域交联结构特征的核/壳型聚丙烯酸酯乳液胶粘剂，用透射电子显微镜、红外光谱分析、热分析、复合薄膜剥离强度测定等手段表征了乳胶粒子的形态、胶粘剂的化学结构特征、热稳定性、复合薄膜剥离强度及剥离破坏机理，研究了乳化剂配比及用量、引发剂用量、各单体组分配比、核/壳配比对胶粘剂性能的影响；研究了与增粘树脂乳液共混制得的复合型乳液胶粘剂，以及增粘树脂乳液种类和用量的影响。得到如下结果和结论：
(1)乳胶粒子具有核/壳结构，核和壳之间以化学键连接，形成局域交联的结构特征。
(2)反应性乳化剂FY参与了共聚合，以共价键的形式键接于胶粘剂高分子链中；OP-10和FY的质量比为0.5∶1.0～1.5∶1.0时，对单体转化率、凝胶率、胶粘剂固含量、稳定性影响不大，OP-10∶FY=0.5∶1.0，乳化剂总用量为3％时，单体转化率、胶粘剂固含量分别为95.71％、44.05％，乳液的综合性能较好。
(3)乳化剂、引发剂用量分别为单体总量的3wt％、0.25wt％，含环氧基和含羧基的功能性单体的用量均为6％，核层和壳层中软/硬单体配比为65∶35，核/壳配比为6∶4时，乳液胶粘剂的综合性能优良；制备的PET/LDPE、BOPP/LDPE复合薄膜的180°剥离强度分别达到5.81N/25mm、4.68N/25mm，呈混合剥离破坏机理。
(4)所制的聚丙烯酸酯乳液胶粘剂与BF-225增粘树脂乳液复合可显著提高性能，对极性、非极性薄膜之间均有良好的粘接能力，制得的PET/BOPA、PET/BOPP、PET/LDPE复合薄膜的180°剥离强度分别达到纯用聚丙烯酸酯乳液胶粘剂的1.07倍、1.34倍、1.12倍，呈混合剥离破坏机理。
(5)烘干温度对胶膜的形态及结构都有影响，随着烘干温度的提高，所得胶膜的交联度增加，复合薄膜的180°剥离强度提高，涂胶量5g/m2，烘干温度80℃时所得的PET/BOPA、PET/BOPP、PET/LDPE复合薄膜的180°剥离强度分别达到4.40N/25mm、3.18N/25mm、5.66N/25mm，呈混合剥离破坏机理。
(6)单位面积涂胶量对剥离强度有一定的影响，随着涂胶量的增加，剥离强度增大，达到一定涂胶量后，再增加涂胶量对剥离强度的影响不大。