压敏胶粘剂

压敏胶粘剂

压敏胶粘剂的全称为压力敏感型胶粘剂，又俗称不干胶，简称压敏胶。压敏胶制品包括压敏胶粘带和压敏胶标签纸、压敏胶片三大类。它们的全称为压力敏感型胶粘带、压力敏感型胶粘标签纸、压力敏感型胶粘片，俗称胶带、不干胶标签纸、压敏胶片。调节过这种组分以达到产品具有较好性能。

压敏胶粘剂的定义

压敏胶和压敏胶制品的含义有十多种解释，最普遍的定义有如下说法：定义

1:采用指能压力，它就能使胶粘剂立即达到粘接任何被粘物光洁表面的目的。与此同时，如果破坏被粘物粘接表面时，胶粘剂不污染被粘物表面，此类胶粘剂称为压敏胶。它的粘接过程对压力非常敏感故称谓压力敏感型。压敏胶一般不直接使用于被粘物的粘接，压敏胶是通过各种材料制成压敏胶制品(胶带和胶粘标签)。

定义

2:(pressure sensitive adhe-sives)学术性的定义：压敏胶是一种同时具备着液体的粘性性质和固体的弹性性质的粘弹性体；这种粘弹性体同时具备着能够承受粘接的接触过程和破坏过程两方面的影响因素和性质[1]。

压敏胶粘剂制备工艺

工业上使用的压敏胶主要有4大类:溶剂型压敏胶、乳液型压敏胶、热熔型压敏胶和射线固化型压敏胶。

压敏胶按其聚合物分成橡胶类压敏胶、聚丙烯酸酯类压敏胶、聚乙烯基醚树脂类、聚氨树脂类、聚异丁烯类等乳液型压敏胶占据着绝对优势地位,是我国压敏胶工业的一大特色,乳液压敏胶尤其是丙烯酸酯乳液压敏胶在我国有着特殊的重要性。

丙烯酸酯类压敏胶粘剂是目前仅次于橡胶类，用得最多的压敏胶粘剂，它是以丙烯酸酯单体和其他乙烯类单体的共聚物，大致可以分为交联型和非交联型两类。由于均聚物的玻璃化温度较低（Tg：-20——-700C）,一般情况下是由起粘着性作用的柔性单体为主，加入高玻璃化温度、能被赋予胶粘性和内聚力的硬性单体，以及少量含官能团的单体共聚而成。加入含官能团单体的目的是使压敏胶能够通过交联而进一步提高其胶粘力、内聚力和耐热蠕变性。

丙烯酸酯类单体的主要特征如下：

1. 几乎不需要加入防老剂便具有优良的耐候性和耐热性。

2. 由于几乎是单组分，所以无相分离和迁移现象。

3. 透明性好。

4. 良好的耐油性。

5. 对皮肤无影响，适用于制取医用胶粘带。

通过共聚合可以引进各种极性基团，因此胶粘力一般比较大。又由于有氢键和进行交联反应，所以内聚强度一般比较大[2]。

压敏胶粘剂的发展方向

近年来随着包装、装横、办公用品和各种标签需求量的扩大,人们对压敏胶的需求量也越来越大。而丙烯酸酯类压敏胶乳液因无毒、无污染,并且具有优良的耐老化性、耐候性、压敏性和粘合性而成为压敏胶的发展方向,并得到广泛应用。针对压敏胶粘之容易、揭之不难、剥而不损、在较长时间内不会干涸的特点,选取丙烯酸酯类的主单体、第二单体的同时,又引人了多种功能团单体,通过反复的实验及合理的调整工艺配方,筛选并合成出一种具有良好综合性能的多元共聚丙烯酸酯压敏胶乳液,可以应用于需要转移涂布工艺的双面胶带、商标纸等的生产。而且丙烯酸压敏胶带、双面胶带、保护胶带、美纹纸胶带、标签胶带及医用胶带等不仅在产量上，而且在粘接和涂布性能上都有较大提高，适用于各种用途的胶带产品不断涌现。尽管如此，丙烯酸压敏胶及胶带工业仍以通用型为主，品种单一，并且在粘接性能、耐水、耐热和耐湿性等方面还不能满足市场的需要，一下地特种胶带仍需要进口[3]。如高强度双面胶带、耐高温的美纹纸胶带、阻燃胶带、魔术胶带和太阳膜及标示胶带等。通过各种改性方式的运用,聚丙烯酸酯乳液压敏胶的发展日新月异。随着各种新型丙烯酸酯单体的合成,同时将具有特殊功能的组分引入聚丙烯酸酯乳液压敏胶体系,得到不同性能的产品,必将拓宽其应用领域,使其朝功能化、多样化方向发展。

实验部分

2.1影响乳液压敏胶力学性能的主要因素之一就是胶粘剂中共聚物的玻璃化温度Tg。压敏胶的玻璃化温度一般应保持在-20℃～-60℃的范围比较合适，当然不同使用要求的压敏胶配方体系有不同的最佳Tg值。玻璃化温度的调节可以通过选择具有很低的玻璃化温度的软单体与较高玻璃化温度的硬单体按一定比例共聚，这样可在保持一定内聚力的前提下有很好的初粘性和持粘性[4]。

胶的内聚力, 改善与基材的附着力, 又提供了进一步交联的活性基团。另外，乳化剂的用量对乳液的稳定性有很大影响，当乳化剂用量少时乳液在聚合中稳定性差，容易发生破乳现象，随着乳化利用量的增加，乳液逐步趋向稳定。但乳化剂用量过高又会降低压敏胶的耐水性，而且施胶时泡沫过多，影响施工性能。在实际应用时，一个完整乳液压敏胶配方中可能还要加入抗冻剂、消泡剂、防霉剂、色浆等等。

压敏胶的性能测定要求

根据使用方法和领域的不同，乳液压敏胶有不同的性能测试要求。但基本的性能可以大致分为两类：乳液性能和压敏胶力学性能。其中乳液性能是指乳液本身的一些基本性能，如：固含量、pH值、稀释稳定性、机械稳定性、粘度、pH稳定性等等。力学性能是从胶粘剂使用来评价，包括：初粘性、持粘性、180°剥离强度等等，好的压敏胶应该很好地平衡这三大力学性能。另外还包括施工性能、着色性能等等。

步骤、方法及措施

试验准备

由于该试验所合成的压敏胶，在不同原料配比得情况下可以合成性能不同得压敏胶。应为软单体、硬单体、改性功能单体它们在组成上相互依存相互制约。要平衡压敏胶的粘附作用、内聚力、粘接性能以及耐水性、耐候性、耐溶剂性就必须先确定各种原料得用量比。查阅相关文献知：甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的比例应为1：70；丙烯酸羟乙酯与丙烯酸丁酯的比例应为1：60[6]；过硫酸铵引发剂用量定为单体量的0.5%[7]；乳化剂用量达到CMC值为易为单体的1.5%[7]；保护胶定位单体量的2.2%[7]。由此确定其油水比为54：46.这样所制得的产品性能比较平均良好。

试验原理

本试验采用乳液聚合方式聚合，该方法能够得到颗粒细腻品质较好的胶液。热分解引发剂为受热时可以分解出具有引发活性自由基的一类物质，一个引发剂分子一般通过均裂分解出两个自由基，例如过硫酸盐在碱性、中性或酸性不大的溶液中进行热分解的过程如下:

氧化--还原体系是由两种或多种组分构成。这些组分通过氧化一还原反应生成具有引发活性的自由基。例如过硫酸盐一亚硫酸氢盐引发体系，就可以通过下列反应生成自由基:

多元聚合还会发生如下反应：

nCH2CHCOO(CH2)3CH3 → －[CH2CHCOO(CH2)3CH3]n－