水性丙烯酸酯压敏胶的制备及其应用研究

论文摘要

保护膜用丙烯酸酯压敏胶作为重要的精细化工产品,在机械、电子、汽车和医疗卫生等领域具有广泛的应用前景。将内聚强度高、耐老化性能好的丙烯酸酯进行改性解决其耐高温性能差、易出现残胶和暗影等问题,可较好拓宽其应用领域。目前,水性环保、工艺简单的保护膜用丙烯酸酯压敏胶已在发达国家广泛应用。国内主要集中在丙烯酸酯压敏胶的乳液制备及改性上,对压敏胶的配方及应用工艺研究较少。如何制备应用简单、性能良好、安全环保的压敏胶以满足现代工业社会的要求,是一项既具有理论意义,又具有实际应用价值的研究课题。首先,本文以丙烯酸酯弹性体乳液（AC）共混苯丙乳液（SA）,利用交联改性法制备了保护膜用低剥离力水性丙烯酸酯压敏胶1 #。复合乳液共混时,系统考察了四种SA乳液的用量对共混乳液平均粒径及分布和压敏胶初粘性、持粘性和180°剥离强度的影响。同时,为了提高压敏胶的耐湿热老化性能,本文使用不同种类的新型氮丙烷类交联剂交联改性压敏胶乳液,详细研究了交联剂的种类和用量对压敏胶的180°剥离强度和耐湿热老化性能的影响。最后,本文固定复合增稠剂羧甲基纤维素钠CMC和聚合丙烯酸增稠剂SF的用量为1:1,重点讨论了增稠剂用量对压敏胶流变性能的影响。实验结果表明:采用占AC乳液用量30%的SA乳液时,共混乳液平均粒径为130 nm,制备的压敏胶初粘性达到12 #钢球,持粘性为24 h,180°剥离强度为4.5 N/25mm。当交联剂CX-100用量从0增至2.5%,0.5%到1%时,180°剥离强度缓慢降低,1%之后,从4.5 N/25mm急剧下降到1.8 N/25mm,最佳用量为1%,耐湿热老化性能显著提高,无残胶和暗影。CMC与SF为比例1:1时,加入0.07%的复合增稠剂,制备的压敏胶有更优的流变性能,适宜涂布施工。其次,本文以AC乳液共混硅丙（SAE）乳液,利用增粘改性法制备了保护膜用高剥离力水性丙烯酸酯压敏胶2 #。复合乳液制备时,分析了四种SAE乳液对共混乳液的粒径及其分布、胶膜外观的影响,重点考察了SAE乳液用量对压敏胶初粘性、持粘性和180°剥离强度的影响。同时,针对压敏胶的耐老化性能,重点分析了SAE乳液含量对剥离强度增长的影响。另外,为了提高压敏胶的粘接强度,详细研究了增粘剂的种类及用量对压敏胶的初粘性、持粘性和180°剥离强度的影响。实验结果表明:采用占AC乳液用量10%的SAE乳液时,共混乳液平均粒径为126 nm,制备的压敏胶初粘性达到14 #钢球,持粘性为36 h,180°剥离强度为8.4 N/25mm。SAE乳液含量为10%时,压敏胶放置七周后剥离强度为8.9 N/25mm,没有明显增长,能有效抑制剥离强度的增长,具有良好的耐湿热老化能。加入15%的松香树脂乳液,压敏胶初粘力为14 #,持粘性达到36 h,180°剥离强度为8.9 N/25mm,增粘效果显著。最后,本文以低剥离力压敏胶1 #和高剥离力压敏胶2 #为样品制备了保护膜,分析了胶层厚度、基材厚度和基材材质对压敏胶初粘性、持粘性和180°剥离强度的影响。实验结果表明:初粘性和剥离强度与胶层厚度、基材厚度及基材类型相关,但受胶层厚度影响最大。初粘性和剥离强度随胶层厚度增加而增大。胶层厚度从5μm增至25μm时,初粘性1 #胶从4 #钢球增至9 #,2 #胶从6 #增至14 #;剥离强度1 #胶从1.5 N/25mm增至4.8 N/25mm,2 #从3.5 N/25mm增至9.2 N/25mm。持粘性也受胶层厚度影响较明显,但基材厚度和材质对其影响不大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 压敏胶粘剂及其制品
• 1.2.1 压敏胶粘剂的种类
• 1.2.2 压敏胶粘制品的结构
• 1.2.3 压敏胶粘制品的种类
• 1.3 丙烯酸酯压敏胶粘剂
• 1.3.1 丙烯酸酯压敏胶粘剂的特点及构成
• 1.3.2 丙烯酸酯压敏胶粘剂的改性研究
• 1.4 保护膜用丙烯酸酯压敏胶研究进展
• 1.4.1 保护膜概述
• 1.4.2 保护膜用丙烯酸酯压敏胶国内外研究现状
• 1.5 本论文的研究背景、研究意义和研究内容
• 1.5.1 研究背景和意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 创新点
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原材料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 保护膜用低剥离力压敏胶的制备
• 2.4 保护膜用高剥离力压敏胶的制备
• 2.5 压敏胶性能测试与表征
• 第三章 保护膜用低剥离力压敏胶的制备与应用
• 3.1 引言
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 苯丙乳液类型对压敏胶性能的影响
• 3.2.2 苯丙乳液含量对压敏胶性能的影响
• 3.2.3 交联剂对苯丙乳液改性压敏胶性能的影响
• 3.2.4 增稠剂对苯丙乳液改性压敏胶性能的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 保护膜用高剥离力压敏胶的制备与应用
• 4.1 引言
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 硅丙乳液类型对压敏胶性能的影响
• 4.2.2 硅丙乳液含量对压敏胶性能的影响
• 4.2.3 增粘剂对改性压敏胶性能的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 粘接工艺对压敏胶力学性能的影响
• 5.1 引言
• 5.2 实验结果与讨论
• 5.2.1 粘接工艺对压敏胶剥离强度的影响
• 5.2.2 剥离强度测试方法对剥离强度的影响
• 5.2.3 粘接工艺对压敏胶初粘性的影响
• 5.2.4 粘接工艺对压敏胶持粘性的影响
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢