溶剂型丙烯酸酯压敏胶的应用有什么特点

溶剂型丙烯酸酯压敏胶的应用有什么特点？压敏胶是一类无需借助于溶剂或加热操作工艺，只需施加轻度压力，即可与被粘物牢固粘合的胶粘剂[1，2]。溶剂型丙烯酸酯压敏胶的应用有什么特点？接下来，就带你理解一下吧！压敏胶粘带含有一定的初粘性和持粘性，在无污染的状况下可重复使用，剥离后对被粘材料表面无破坏，无污染，已广泛应用于包装、建材、电器、轻工、机械、交通运输、电子通讯、航空航天、医疗、日常生活等诸多领域[3]，据报道压敏胶产品在飞行器外壳漆面修补领域中也得到了成功应用[4]。压敏胶按主体材料的化学成分可分为橡胶型压敏胶、热塑性弹性体压敏胶、有机硅压敏胶、聚氨酯压敏胶和丙烯酸酯压敏胶5大类。丙烯酸酯压敏胶是现在市场上应用最为广泛的压敏胶，它是丙烯酸酯单体和其它乙烯基类单体的共聚物，与其它几类压敏胶相比，含有不用添加防老剂、粘接强度好、耐老化、耐候性、耐热性、透明性好、耐介质及无相分离和迁移等优良性能[5]。1传统丙烯酸酯压敏胶的分类及研究进展传统丙烯酸酯压敏胶按固化方式可分为非交联型、外加交联剂型和自交联型压敏胶3大类。非交联型压敏胶涂布干燥后含有热塑性，因此内聚力普通较差，并且粘接性能调节困难，在工业生产中应用不多；外加交联剂型丙烯酸酯压敏胶可分为过氧化物交联固化、异氰酸酯交联固化、环氧基树脂交联固化、氮丙啶交联固化、金属盐交联固化、胺基树脂交联固化压敏胶等，工业生产中采用外加固化剂交联型丙烯酸酯压敏胶产品较多；自交联型丙烯酸压敏胶通过在配方中引入自交联单体如N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油醚共聚制成含有自交联性的压敏胶[6]。丙烯酸酯压敏胶从形态上可分为溶剂型、乳液型、热熔型和辐射固化型压敏胶等，本文对各类丙烯酸酯压敏胶特点和研究进展进行了有关介绍。1.1溶剂型丙烯酸酯压敏胶溶剂型丙烯酸酯压敏胶含有相对分子质量低、润湿性好、初粘性大、干燥快和耐水性好等优点，广泛用于压敏标签、包装胶带、文具胶带和双面胶带等领域[7]。溶剂型丙烯酸酯压敏胶重要由软单体、硬单体和功效单体以及溶剂通过聚合反映制备而成，所用溶剂重要是乙酸乙酯和甲苯，丙烯酸酯单体在不同溶剂中的链转移常数不同，溶剂对分子质量及其分布、黏度、反映速度、链终止速度等都有明显的影响，可通过变化单体及溶剂的配比、引发剂的种类、反映温度、聚合反映工艺调节压敏胶的性能。张晓雯[8]等制备了溶剂型丙烯酸酯压敏胶。通过频率扫描、振幅扫描发现分子质量增大，有助于改善抗剪切变形与蠕变回复性能，蠕变回复时间也随之变大。马晶[9]采用自由基溶液聚正当合成了无甲苯的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，研究了溶剂、引发剂、单体配比、功效单体以及反映时间等对压敏胶性能的影响。成果表明，以乙酸乙酯作为溶剂时，体系黏度相对较大，反映速率相对较快；以过氧化苯甲酰（BPO）作为引发剂、采用分批加入引发剂方式，聚合反映稳定性及压敏胶的综合性能相对较好。吴潮波[10]等采用溶液聚正当合成了一系列高、低分子质量丙烯酸酯共聚物，通过调节功效性单体含量以及高、低分子质量共聚物的配比共混改性的办法，使其分子质量分布变宽，在确保持粘性的状况下，改善初粘性和剥离强度，压敏胶的性能得到了较好的提高。陆彬[11]等制备了溶剂型丙烯酸酯压敏胶，甲苯二异氰酸酯（TDI）为外加交联剂，探讨了硬单体和功效单体的种类及含量、引发剂和交联剂的含量等对压敏胶性能的影响。DhalPK[12]等研究了功效单体丙烯酸（AA）对溶剂型丙烯酸压敏胶性能的影响，发现AA的用量对丙烯酸类压敏胶体系的性能有一定的影响，对内聚力影响较大，对粘合力的影响不大。翟亚锋[13]等通过对溶剂体系、软硬单体比例及功效单体用量对电子保护膜用压敏胶性能的影响研究，获得性能较好的保护膜配方和工艺；涂布流平性好，无晶点；通过高温老化后不掉胶，剥离力（10±5）g/25mm，剥离力后期增加不不不大于100%。张建军[14]等制备了LCD（液晶显示屏）中偏光片用光学溶剂型丙烯酸酯压敏胶。获得综合性能相对好的配方和工艺，胶体的软硬程度对偏光片的显示亮度不均匀性能影响较大；并与离子液体型抗静电剂复配可明显改善压敏胶的抗静电性能，且对粘接性能和耐久性影响不大。赵明[15]等将含有乙烯基的硅树脂运用溶液聚正当将其引入到丙烯酸酯分子链中，合成了有机硅树脂改性丙烯酸酯压敏胶，运用红外光谱对改性后的压敏胶进行了构造表征。研究了改性前后压敏胶的耐高低温冲击、耐湿热老化性能，成果表明：经高低温冲击后，未改性的丙烯酸酯压敏胶失去压敏性能，而硅树脂改性的丙烯酸酯压敏胶还含有一定的剥离强度。韩君[16]制备了一种反光膜用溶剂型丙烯酸酯压敏胶。研究了交联剂、不同软化点松香的掺量对压敏胶性能的影响，并对压敏胶的动态力学性能进行了分析，获得较佳交联剂用量和松香的软化点，完全满足反光膜的使用规定。钟宏[17]等通过溶液聚合得到一种丙烯酸酯压敏胶ZH-014，在ZH-014中加入适量的交联剂，制成聚酰亚胺（PI）基材的胶粘带DW1551，耐高温180℃/4h不残胶、耐电解液85℃/24h不脱胶，其能在锂电池行业中得到广泛应用。溶剂型压敏胶由于使用的有机溶剂含有毒性、易燃和污染环境等缺点，且耐高温性较差，其应用范畴受到极大限制，但在某些高质量的胶带、偏光片用压敏胶、保护膜用压敏胶等方面仍然很难被取代。1.2乳液型丙烯酸酯压敏胶乳液型丙烯酸酯压敏胶含有生产工艺简朴、使用安全方便、对环境和谐、成本低、无污染、生产周期短、对多个材料都有良好的粘接性、涂膜无色透明等优点，但也存在耐高温高湿性能差、耐水性差、涂布后干燥慢等缺点，因此需要对其进行改性以提高其有关性能[18]。宗雅君[19]等采用烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵（LR-10）和烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚（LG-20）环保型可聚合阴/非离子乳化剂，通过种子预乳化半持续聚合工艺制备了丙烯酸酯乳液压敏胶，探讨了乳化剂的配比、用量及种类对丙烯酸酯乳液性能的影响，获得较佳的配方和工艺。通过GPC和FT-IR分析表明，可聚合乳化剂参加了聚合反映，压敏胶相对分子质量及其分布指数随着复合乳化剂用量的增加而减小。相比于传统乳化剂体系，该乳胶压敏胶粘接性能最佳，稳定性、耐水性和粘接性优秀。俞健钧[20]等研究了丙烯酸酯单体对乳液型丙烯酸酯压敏胶影响，发现丙烯酸丁酯对压敏胶的内聚力、颜色和软硬度影响较大，丙烯酸羟乙酯对压敏胶的机械稳定性影响较大，而丙烯酸对压敏胶的黏度影响较大；甲基丙烯酸甲酯可解决压敏胶偏软的问题，丙烯酸异辛酯可提高压敏胶的初粘性。张蕊[21]等通过预乳化和半持续加料工艺制备了外交联型丙烯酸酯乳液压敏胶，运用双丙酮丙烯酰胺（DAAM）/己二酸二酰肼（ADH）外交联体系进行固化，采用红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）、热重分析（TGA）等手段对其进行了研究分析和表征。T.Kondo[22]等通过添加改性松香乳液来提高丙烯酯乳液性能，运用二聚松香和季戊四醇合成了含不同羟值的改性松香树脂乳液并研究了共混效果。发现羟值越高，与丙烯酸酯的相容性越好，对低表面能材料的粘接性也越好。Yu[23]等采用种子乳液聚正当制备出一系列粒径为150～250nm的甲基丙烯酸甲酯（MMA）/丙烯酸丁酯（BA）互穿聚合物网络（IPNs）构造的聚合物乳液。Wang[24]等采用半持续乳液聚正当合成了以改性二氧化硅（SiO2）为核、丙烯酸酯为壳的乳液压敏胶，研究了纳米无机粒子与丙烯酸酯乳液复合的性能；当胶粒构造相似时，以二氧化硅（SiO2）为核的压敏胶含有较高的剪切强度。乔冠龙[25]等采用预乳化半持续乳液聚正当制备了一种保护膜用乳液压敏胶。讨论了丙烯酸丁酯/丙烯酸异辛酯质量比、乳化剂用量、引发剂用量、交联剂的用量和反映温度对乳液压敏胶的固含量、初黏性和180°剥离强度的影响，获得较佳的配方和工艺条件。刘红[26]等采用种子乳液聚正当合成了用于双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）的丙烯酸酯乳液型压敏胶。获得综合性能相对较佳的工艺配方，乳液压敏胶平均粒径为98nm、稳定性良好、吸水性相对较低，该压敏胶对低表面能BOPP薄膜含有优秀的粘接性能。总而言之，现在乳液型丙烯酸酯压敏胶正朝功效化、多样化方向发展，研究方向重要通过添加增粘乳液、应用多个新型乳化剂、添加有机硅改性、采用能够设计和控制乳液压敏胶粒子粒径的“核壳乳液聚合”等办法进行改性，通过多个改性办法的运用，同时将含有特殊功效的组分引入乳液型丙烯酸酯压敏胶体系，得到不同功效的乳液型压敏胶，从而满足不同领域的规定。1.3热熔型丙烯酸酯压敏胶热熔型丙烯酸酯压敏胶含有高固含量（100%），与传统的溶剂型、乳液型丙烯酸酯压敏胶相比，含有不含有机溶剂、绿色环保、涂布速率较快、投资成本低、有益环保和自动化程度高等优点；但也存在涂布温度（160～180℃）较高、受热易老化、耐高温性差、涂布机使用寿命减少、能耗大、不易控制涂胶厚度、对于薄胶涂布较困难等缺点。随着丙烯酸酯共聚体、嵌段共聚体和大单体的工业产品化，交联技术的进步，热熔型丙烯酸酯压敏胶得到了对应的发展，技术工艺的改善，已经克服了传统热熔压敏胶的某些缺点，如热稳定、渗背、透明性等[27]。杜弈[28]应用本体聚正当合成一种新型热熔型丙烯酸酯系压敏胶，在乙烯与甲基丙烯酸的共聚中引入锌等金属离子，加入邻羟甲基芳香羧酸，增强内聚力，采用热可逆离子交联反映制得热熔型丙烯酸酯压敏胶，测试成果表明其各项性能都得到了大幅度提高。邓锐[29]等研究了液体树脂含量对热熔型丙烯酸酯压敏胶持粘性的影响，提出损耗角正切（tanδ）值的最小值及其对应温度，是决定压敏胶持粘性的核心流变参数。王宇[30]等研究和比较了增粘树脂的构造差别对热熔压敏胶性能的影响，并对其普通规律进行研究，发现当增粘树脂的软化点为100～110℃时，可获得较低的熔融黏度和较高的剥离强度。热熔型丙烯酸酯压敏胶含有优秀的粘接性能、热稳定性和耐候性，但在不使用交联剂进行交联的状况下内聚力较低，从而造成应用受到限制。现在热熔型丙烯酸酯压敏的应用产品相对较少，有关的研究报道不多，市场上大部分热熔型压敏胶还是以橡胶型热熔压敏胶为主。1.4辐射固化型丙烯酸酯压敏胶辐射固化型丙烯酸酯压敏胶，涉及电子射线辐射（EB）、紫外光辐射（UV），是无溶剂型压敏胶中的一种，辐射固化是运用电子射线、紫外光照射下引发不饱和单体进行聚合、接枝、交联等化学反映，制备含有实用性能的压敏胶粘制品，含有无环境污染、能快速固化、环保、节能和高效等特点。与传统乳液型丙烯酯压敏胶相比较，无需干燥解决、耐水性优秀、能实现高速涂布、节省能耗、耐老化性和耐高温性好。与溶剂型丙烯酸酯压敏胶比较，没有任何挥发性溶剂存在，可挥发成分（VOC）几乎为零；与热熔型丙烯酸酯压敏胶比较，耐热性能较好。现在辐射固化型丙烯酸酯压敏胶以UV光固化技术研究比较多。魏军[31]合成了一种反映性的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，能够进行UV固化或可见光固化。固化后的胶层兼含有聚丙烯酸酯优良的粘接性、耐老化性和聚氨酯的柔韧性、耐磨性、附着力强、优秀的光学性能。Czech[32]等研究了一种新型的UV引发剂，其活性成分涉及芴酮、蒽醌衍生物、噻唑酮衍生物和苯甲酮衍生物等，在UV辐照下引发丙烯酸酯类单体进行聚合，得到了性能良好的UV固化丙烯酸酯压敏胶。梅雪峰[33]等公开了一种UV光固化丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备办法，该胶粘剂涂布后的丙烯酸酯压敏胶不必加热干燥，常温下就可在UV灯辐射下快速交联固化，大大节省能源，能够安全稳定实现工业化批量生产。Kabatc[34]等以卤化1,3,5-三嗪环衍生物（XL-353）作为光引发剂或助引发剂，探讨了其对UV丙烯酸酯压敏胶光固化的影响，发现XL-353助引发剂与引发剂组分间有协同作用，能有效提高光敏剂染料的光引发效率。黄海洲[35]等通过本体聚正当制备了UV固化无溶剂型丙烯酸酯压敏胶，研究了2种功效单体丙烯酸（AA）和N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）用量，光引发剂4-丙烯酰氧基二苯甲酮（ABP）和链转移剂十二烷基硫醇（NDM）用量对UV固化压敏胶性能的影响，获得综合性能较佳的配方和工艺。赵辉[36]等以线性丙烯酸酯聚合物（ACM）为重要原料，采用持续溶胀法和UV聚合技术，制备了UV聚合型丙烯酸酯压敏胶。实验成果表明，随着光引发剂含量的增加，反映时间减少，压敏胶的初粘性和180°剥离强度先增加后减小，持粘性逐步增加；随着ACM含量的增加，初粘性、持粘性及剥离强度先增加后减小；随着1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）含量的增加，初粘性和剥离强度均会减少，而持粘性逐步增加；随着软/硬单体比例的增加，初粘性和剥离强度会逐步增加，但持粘性会下降。UV光固化压敏胶在几类环境和谐的压敏胶中含有明显优势，是环保压敏胶产业将来的研发方向，也是压敏胶行业追求的目的。2功效型丙烯酸酯压敏胶除了以上4种重要类型的丙烯酸酯压敏胶以外，近年来，某些特殊用途的功效型丙烯酸酯压敏胶产品也正在研发，并得到广泛的应用。功效性丙烯酸压敏胶重要有医用丙烯酸酯压敏胶、电子行业用丙烯酸酯压敏胶、阻燃丙烯酸酯压敏胶、可再浆化丙烯酸酯压敏胶等。医用压敏胶种类获得了快速的发展，丙烯酸酯类、硅橡胶类和聚氨酯类等新型医用压敏胶不停涌现，其中以丙烯酸酯压敏胶研究和应用比较多，逐步替代传统的橡胶型医用压敏胶。新型丙烯酸酯医用压敏胶含有良好的性能，无毒、无皮肤刺激、无过敏作用、透气性良好、与多个药品含有良好的相容性，因可多个途径控制药品释放，从而扩大了压敏胶的应用范畴。邓传禹[37]成功研制了一种乳液型丙烯酸酯压敏胶，其性能同溶剂型的相称，产品含有粘性强、透明、柔软、透气性好及低过敏等优点；无污染、操作方便且可水洗机辊，符合环保发展的规定。电子元器件向小型化、微型化的快速发展，高分子化学领域的发展进步，引导了粘接工艺技术的变革，推动了电子行业用压敏胶进一步发展壮大。王继虎[38]等以热固性丙烯酸酯为基体，选用表面特殊解决的镍粉制备了新型镍粉导电压敏胶，并研究了其电性能和力学性能，有望在电子行业中被用作新型的连接材料而替代严重危害人体健康且污染环境的铅锡焊料。曾兴业[39]等采用溶液聚正当合成溶剂型丙烯酸酯压敏胶，通过外加交联剂提高内聚性能后，再引入热膨胀型微球粉以改善产品的冷热剥离性能，开发出一种微小电子产品用可热剥离压敏胶型保护胶带。该胶带产品有望应用在电路板的印刷和烤漆、硅晶片的切割工艺、多个智能手机和平板电脑的组装过程中进行临时固定和保护，使其在加工解决和运输过程中不被污染和损坏，待加工结束后又可容易除去，含有广阔的应用前景。环保阻燃和对环境无害的压敏胶越来越受到市场的青睐。毕曙光[40]等在分析丙烯酸酯压敏胶粘剂的粘附特性和构造特点的基础上，比较了制备阻燃型丙烯酸酯压敏胶的多个办法，加入阻燃基团，研制本体阻燃型的丙烯酸酯压敏胶将越来越受到人们的重视，阻燃剂的复合技术也是达成高效阻燃的重要途径之一，使用有机阻燃剂与无机阻燃剂所产生的协同效应将为合成材料的阻燃开辟广阔的前景，新型环境和谐型并含有阻燃