[发明专利]一种LED光引发交联聚丙烯酸酯类压敏胶粘剂的制备方法

说明书

本发明为一种LED光引发交联聚丙烯酸酯类压敏胶粘剂的制备方法。该方法包括以下步骤：将单体混合液倒入三口瓶中搅拌，随后用LED灯距三口瓶侧面1～8cm处进行照射，引发单体聚合，15～40秒后，立即关闭LED光源，并将丙烯酸酯预聚物冷却至室温；再加入交联混合溶液，搅拌后得到预聚物混合液；涂膜后用LED灯距涂膜表面1～5cm处照射5～20秒后，即得丙烯酸酯类压敏胶膜。

技术领域

本发明涉及一种LED光引发交联聚丙烯酸酯类压敏胶粘剂的制备方法，属于压敏胶粘剂改性领域。

背景介绍

压敏胶粘剂(Pressure-sensitive adhesives，简称PSAs)是一种只要施加很小的力就可以迅速粘接不同类型表面的粘合剂，广泛应用于包装、印刷、建筑、电器甚至医疗卫生等方面。在上世纪二十年代进入工业领域，现在压敏胶粘制品工业在世界各国都得到了快速发展。随着对环境问题的重视以及法规体系的健全，人们对压敏胶粘剂有着越来越深入的研究。绿色，环保、节能也逐渐变成胶粘剂的研究主流。压敏胶粘剂常用的制备工艺有：溶剂型、热熔型、乳液型和辐射交联型。溶剂型压敏胶粘剂的粘接性能好，可以不处理聚烯烃表面而直接进行涂覆和粘接，但其溶剂易燃易爆、有毒，容易造成人体伤害和环境污染。乳液型压敏胶粘剂无毒、无污染、耐老化性良好，但是普遍存在耐水性和低温稳定性差、对低极性表面粘附力小等缺点，且涂布时能耗高，干燥速度慢，应用受到一定限制。热熔型压敏胶粘剂不含有机溶剂，低公害、涂布速度快、自动化程度高，近年得到快速发展，缺点是耐温性差，蠕变明显，不能用于温度较高的场合。辐射交联型压敏胶粘剂使用方便，但设备投入高，对环境有辐射污染的风险。光引发交联型压敏胶粘剂是指在光(紫外光、可见光、LDE光)引发和交联作用下，将液态的不饱和单体或低聚物在光敏剂作用下引发聚合和交联成聚合产物，具有引发速度快、无污染、节能和交联产物压敏性能优异等特点，是一种环境友好的绿色技术。其中，光交联型聚丙烯酸酯压敏胶是一类由丙烯酸类单体、丙烯酸酯树脂、光引发剂与抗氧剂、增粘剂等有机助剂在光照射下进行聚合、交联、接枝等化学反应而得到的一类压敏胶粘剂。因其具备的高效、环保、节能等优点，取得了高速的发展。

紫外型(UV)光交联压敏胶按照单体主料的成分可分为橡胶和树脂两大类，刘仕芳等将丁腈橡胶溶于丙烯酸酯类混合单体中，加入十二烷基硫醇和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，制成NBR/丙烯酸酯胶液，然后涂布于BOPP基材上进行UV照射固化，制得丁腈橡胶型UV固化压敏胶带。随着UV辐射时间的延长，胶层的交联程度也随之增大；当凝胶含量逐渐增大至80.3％时，持粘性提高到48h，其他性能也有所提高。由于体系中含有双键结构，在光和热的作用下易老化。(刘仕芳,唐敏锋,李建宗.丁腈橡胶/丙烯酸酯UV固化压敏的研究[J].粘接,2009(6):43-46.)Zbigniew Czech通过溶液法聚合溶剂型UV固化丙烯酸酯压敏胶，并考查了几种不同结构的引发剂对压敏胶粘接性能的影响。研究结果表明，随着光引发剂的用量增加，初粘性能下降，剥离强度在浓度为0.5～1.0％时达到性能最优，持粘性能逐渐提高。但是，溶剂法对环境不友好，脱除溶剂会增加成本，工艺复杂。(Zbigniew Czech,AgnieszkaButwin,Janina Kabatc.Photoreactive UV-crosslinkable acrylic pressure-sensitive adhesives containing type-II photoinitiators[J].European PolymerJournal,2011,47:225-229.)陈榕珍等采用本体聚合法，通过核壳单体投料方式和适量链转移剂制得丙烯酸酯预聚体，再将溶解于溶剂中的光引发剂与其混合后进行UV固化。该法制备的压敏胶存在残余溶剂、压敏性能一般、易黄变和有异味等问题。(陈榕珍,成荣明,李国庆.等.UV固化聚丙烯酸酯压敏胶的制备及其性能研究[J].中国胶粘剂,2006,15(8):28-30.)

聚丙烯酸酯类压敏胶是目前应用比较广泛的压敏胶粘剂，与其他压敏胶粘剂相比，具有耐油性好，材料本身具有较好的耐热性和耐老化性能，透明性好，绿色环保对皮肤无害，适用于医用领域，是一类具有使用价值、符合我国节能绿色环保理念的压敏胶粘剂制品，具有非常广大的应用价值和发展前景。