不同乳化剂体系对保护膜用压敏胶物理性能的影响

不同乳化剂体系对保护膜用压敏胶物理性能的影响
目前在市场上常见保护模，其基材大多数是聚烯烃薄膜，将聚丙烯酸酯或者橡胶当作压敏胶粘剂，通过涂布干燥以后而成，当前已经被广泛用来保护铝塑复合板、不锈钢板或者镜面钢板等相关器材的表面，以免其于使用、加工以及贮存中表面受到损伤、磨损或者污染等，确保物品良好外观的保持，使产品成品率以及等级得到提高。

据调查显示目前保护膜所用的压敏胶大部分是溶剂型，涂布时会挥发和排出大量的有机物，影响并危害着环境以及使用者。

鉴于这种情况，笔者决定借助于复合反应型乳化剂，将丙烯酸酯类单体当作主要的原料，利用预乳化法来进行丙烯酸酯乳液的制作，基于此探讨不同乳化剂体系对保护膜用压敏胶物理性能的影响。

标签：压敏胶；乳化剂；物理性能；影响；保护模；体系
1 实验原料与过程
为研究与分析不同乳化剂体系对保护膜用压敏胶物理性能的影响，在本次研究中，首先进行实验来制作乳化剂。

实验所需原料有丙烯腈、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸异辛酯，上述这几种原料均是工业品，除此之外，还有叔丁基过氧化氢、甲基丙烯酸甲酯、氨水、雕白粉、丙烯酸、正十二硫醇、去离子水等，其中去离子水为自制。

准备好原材料后，把所有的单体和三分之二质量复合乳化剂水溶液进行一个小时左右的预乳化，以获得预乳液，装有恒压滴液漏斗、搅拌器、回流冷凝管以及温度计的四口烧瓶中，依次添加所剩的三分之一质量乳化剂水溶液，接着再添加正十二硫醇与Na2CO3，升温到75摄氏度左右，再加入二十分之一质量预乳液和三分之一质量引发剂水溶液，当出现了蓝相以后，再将剩下的引发剂水溶液以及预溶液添加至此，一般情况在2.5-3个小时左右添加结束。

紧接着再添加适量的叔丁基过氧化氢和雕白粉，在反应大概30分钟后，升温到84摄氏度并反应一个小时再将温度降到40摄氏度，并用氨水进行酸值的调节，过滤出料。

2 不同乳化剂体系对保护膜用压敏胶物理性能的影响分析
基于上述实验，复配不同的乳化剂，其他控制条件不变，观察不同乳化剂体系于特定的配比下对于丙烯酸酯乳液压敏胶性能所产生的影响，一共做了四组实验，实验序号和具体的乳化剂类型如下：1# OP-10/SDS；2# OP-10/DNS-501；3# ANPEO 10/SDS；4# ANPEO10/DNS-458/DNS-501，考察其影响的分析结果，发现不同乳化剂体系对乳液压敏胶各项物理性能会产生一定的影响。

完全由常规的乳化剂所配置的OP-10/SDS体系（实验中1#体系），其所获得的乳液固含量以及转化率为最低，且耐起雾性能也是最差的。

反之由反应型乳化剂所合成的乳化剂体系，其所得到的乳液固含量以及转化率相对比较高，且耐起雾性能也比较好。

而对于ANPEO10/DNS-458/DNS-501 4#体系所获得的乳液，其综合性能为最好。

因常规的乳化剂吸附于乳胶粒表面的方式为物理方式，在乳液成膜的过程中其很容易迁移到膜表面。

而反应型乳化剂则经过硫酸基或者双键等相关官能因和单体
发生反应，借助于共价这一形式键合于乳胶粒上，一般不会出现迁移现象。

同时反应型乳化剂稀丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚与稀丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵双键和亲水端之间的距离比较远，因此受亲水基团空间的影响相对比较小，同时双键活性也比较高，聚合的几率相对比较大。

除此之外，相对于十二烷基硫酸钠而言，两性乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵的富集能力以及迁移能力均比较低，因此在体系中所残留的乳化剂与单体等一系列小分子物质含量也比较少，可使乳液综合性能得到显著提高。

为进一步观察分析乳化剂体系对于乳液粒径与其分布可能产生的影响，并分别对上述的1#乳液与4#乳液实施TEM分析。

分析结果显示，4#乳化体系所获得的乳液粒子为球形，其粒径比较小，且分布也比较均匀，究其原因可能是因为4#体系复合使用了反应型乳化剂与两性乳化剂，当两种乳化剂交替吸附于乳胶粒的表面时，具备水化层以及双电层作用，可将乳化剂离子之间的距离拉大，继而使乳化剂于乳胶粒上分布得到优化，提高乳液的稳定性，具有较好的分散性。

通过上述内容的研究分析可知，利用4#乳化剂体系来制备乳化液，所获乳化液综合性能较好。

结合上述内容，然后利用4#体系，并通过改变经过各组分用量与质量比的改变，来分析其对于乳液型能所产生的影响，研究结果发现，当复合乳化剂的用量不断增大时，所得到的乳化效果就会开始变好，同时聚合稳定性也会相应地提高，且乳液物理性能也随之变好。

然而当用量增大到5%以后，其乳液的综合性能就会开始降低，同时粒径也会相应的变大。

若复合乳化剂的用量过于少，则对单体所进行的乳化反应也就不完全，且转化率也比较低，同时这些残留的单体也会对乳化剂耐起雾性能产生影响；如果用量过于大，则很容易造成乳液黏度增大，造成在聚合过程中凝胶量不断增多，最终造成单体的转化率下降，使乳液耐起雾性以及物理性能受到影响。

当ANPEO10/DNS-458/DNS-501的比例为1.5：1.1：0.4，各项物理性能为最好，同时其耐起雾性能也是最佳。

此外，在本次研究中，笔者还进一步观察了当乳化剂用量不断变化时乳液压敏胶膜耐水性能。

ANPEO10/DNS-458/DNS-501的比例为1.5：1.1：0.4比例不变，然后改变复合乳化剂的用量，当复合乳化剂的质量分数从0.5增大至5%时，其胶膜吸水率首先为降低，接着开始上升，究其原因可能是由于反应型乳化剂通过共价键的形式结合于乳胶粒表面，在乳液成膜的过程不会出现迁移问题，同时也不会遇水以后发生分解变色问题，对此，在一定程度上可使胶膜耐水性得到提高。

但是如果其用量过于大，则其所存在的亲水基团量就会相应的增多，最终造成胶膜耐水性降低。

综合考虑，质量分数为3%的乳液胶膜体系耐水性较好。

并在此条件下，测量其初粘性、持粘性和180°剥离强度，均有较好的效果。

3 结束语
通过本研究，通过选择合适的乳化剂并优化乳化剂的工艺配比，制作的压敏胶用于保护膜时可以达到无残胶、无雾影、高应用等级的效果。

尤其可以满足在电子、通讯行业对于低成本、高性能的要求。

在实际的生产中，可以选用复合乳
化剂ANPEO10/DNS-458/DNS-501质量比1.5：1.1：0.4，添加比例为3%作为参考。

参考文献
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