环氧树脂改性苯-丙乳液胶粘剂的制备

环氧树脂改性苯-丙乳液胶粘剂的制备

刘波

【摘要】The epoxy resin modifying styrene -butyl acrylate emulsion adhesive was prepared by emulsion polymerization method. The effects of initiator content, complex emulsifier content, styrene/butyl acrylate mass ratio and exposy resin content on the peeling strength of the adhesive were discussed. The optimum polymerization formula were optimized by orthogonal experiment. The fourier - transform infrared （FTIR） were applied to characterize the compositions of it. The results showed that the obtained product had a excellent adhesion strength.%通过乳液聚合的方法制备出环氧树脂改性苯-丙乳液胶粘剂。采用正交实验方法分析不同引发剂加入量、复合乳化剂加入量、苯乙烯／丙烯酸丁酯质量比、环氧树脂加入量等因素对其剥离强度的影响，优化出最佳聚合配方。采用红外光谱（FTIR）对其组成进行表征，结果表明：所得产品具有良好的粘结强度等性能。

【期刊名称】《广州化工》

【年(卷),期】2012(040)009

【总页数】4页(P92-94,106)

【关键词】环氧树脂;改性;苯-丙乳液;胶粘剂

【作者】刘波

【作者单位】沈阳工业大学石油化工学院,辽宁辽阳111003

【正文语种】中文

【中图分类】O632.6

苯－丙乳液胶粘剂是水性胶粘剂之一，具有许多优良性能，已成功运用于各行各业。但传统苯－丙乳液胶粘剂及其衍生产品仍有许多不足，例如成膜性能较差、最低成膜温度偏高、胶粘剂涂层强度低等［1－4］。为了赋予苯丙乳液胶粘剂更加优良

的性能，可通过乳液共聚，在苯丙乳液中引入少量功能性单体，实现对苯丙乳液的改性。采用环氧树脂对传统的苯丙乳液实施交联改性，能提高苯丙乳液胶粘剂的成膜性能、涂膜硬度和耐玷污性。另外通过添加少量功能性单体，选择不同的乳化剂种类及配比，尤其是进行粒子设计，如采用核壳组成设计及聚合工艺，可使其具有某些特定的性能，从而被赋予某些不同的专门用途［5－7］。环氧树脂通常是环

氧氯丙烷和二酚基丙烷(双酚A)的缩聚物。环氧树脂中含有羟基、环氧基等极性基团。它易与许多表面产生次价键、氢键和主价键，因而具有极强的附着力。同时环氧基和羟基能与其他化合物官能团(如氨基、羟基及羧基)反应形成网络结构，从而获得高机械性能。结构中的醚键可以自由旋转，加上交联点间存在许多碳氢脂肪键，使得其具有一定韧性。环氧树脂有优良的耐化学药品性，特别是耐酸碱性能。环氧基有好的粘接性，醚键有耐腐蚀性，羟基具有粘接性。这样环氧树脂可以和苯－丙乳液胶粘剂发生共聚，从而可以把环氧树脂的优点接到苯－丙乳液胶粘剂中，提高苯－丙乳液胶粘剂的强度、粘接性、成膜性能、涂膜硬度和耐玷污性等［8－10］。

1.1 实验材料、仪器、设备

丙烯酸丁酯(BA)，化学纯，沈阳东陵精细化学公司;过硫酸铵(APS)，分析纯，天津大茂化学试剂供应站;苯乙烯(St)，化学纯，沈阳新西试剂厂;亚硫酸氢钠，分析纯，天津大茂化学试剂供应站;十二烷基磺酸钠(SDS)，化学纯，天津瑞金特化学品有限公司;乳化剂OP－10，工业品，辽宁奥克化学品有限公司;环氧树脂E－44，工业

品，沈阳化工有限公司;丙烯酰胺(AM)化学纯，沈阳新西试剂厂;碳酸氢钠，分析纯，沈阳新西试剂厂。恒温水浴，CS501型，辽阳试验设备厂;干燥箱，668型，重庆

实验设备厂;电子万能材料试机，CMT6104型，深圳市新三思试验设备有限公司;

红外光谱仪，Nicolet－470型，美国NICOLET公司，旋转粘度计，NDJ－1型，上海天平仪器厂;DSC差热分析仪，Mettler-ToledoDSC－822型，瑞士Mettler 公司。

1.2 环氧树脂改性苯－丙乳液胶粘剂的制备

在500 mL四口瓶中加入定量的去离子水、加入定量的复合乳化剂、碳酸氢钠、

环氧树脂(环氧树脂已经溶解在50%苯乙烯单体中)和丙烯酸丁酯单体，进行高速乳化(300 rpm)，时间控制在15 min左右，作为种子乳化液及核乳化液备用。

在500 mL四口瓶中加入定量的去离子水、加入定量的复合乳化剂、单体，进行

高速乳化(300 rpm)，时间控制在15 min左右，作为壳乳化液备用。

在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计、的四口烧瓶中，加入种子乳化液(20%单体总量)，边搅拌边升温至75℃，加入一定量的引发剂，使乳化液生成种

子乳液，种子聚合的时间大约为15～30 min，然后将温度设定为(75±1)℃，开始滴入核乳化液，同时间歇加入一定量的引发剂，控制滴加速度1.5～2 h滴完，当

核乳化液滴完后;继续滴入壳乳化液，同时间歇加入一定量的引发剂，控制滴加速

度1.5～2 h滴完，滴完壳乳化液后，在80℃保温1 h。然后降温至50℃，加入

碳酸氢钠饱和溶液3 mL，调pH值7～9，过滤即得产品，同时计量产量和凝胶量。对产品进行测试:固含量、粘度等。

1.3 测试样品制备和测试方法

1.3.1 固含量的测定

采用称重法(GM)测量。准确称量1～2 g的乳液样品置于己称重的称量瓶中，在烘箱中于100℃下烘干至恒重2 h以上，固含量S按下式计算: