橡胶型压敏胶的研究进展
UV固化型压敏胶的研究进展
UV固化型压敏胶的研究进展UV固化型压敏胶按主粘料的成分可分为橡胶和树脂2大类,进一步还可分为天然橡胶或合成橡胶、热塑弹性体、丙烯酸酯类和聚氨酯树脂类压敏胶等。
橡胶型UV固化压敏胶橡胶型压敏胶是以天然橡胶(NBR)、合成橡胶或2者并用作为主粘料,并配以合适的增粘树脂、软化剂、溶剂、交联剂、防老剂和填充剂等制成。
生产中多采用天然橡胶,但一般用丁苯橡胶及聚异丁烯共混的方法进行改性。
以天然橡胶为基体的压敏胶常用于医用橡皮膏和电工绝缘胶带。
其优点是粘附力强、耐低温性能好、价格低廉,缺点是存在未反应的双键,在光和热的作用下易老化。
所以一般通过部分交联改性或接枝改性的方法提高其性能,尤其是通过加入光敏剂,可以实现快速UV固化交联,获得良好的耐热性和力学性能。
热塑弹性体型UV固化压敏胶苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)等热塑弹性体在室温下具有硫化橡胶的性质,在高温下又具有可塑性,因此兼具有良好的弹性和粘接性能。
由于其分子结构中只存在物理交联而没有化学交联,可利用紫外光辐照此类压敏胶,打开嵌段共聚物中的双键,使其进行化学交联,从而提高压敏胶的粘接性能。
UV固化技术目前常用的方法是采用光引发剂与SBS共混,此方法存在着很多的弊端。
首先,光引发剂与聚合物相容性不很好;其次,在某些特殊场合,如医疗、食品包装和妇女卫生用品等,残留的光引发剂小分子容易光解产生挥发性碎片,使产物老化变黄,出现气味和毒性。
丙烯酸酯类UV固化压敏胶丙烯酸酯类压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶,与其他压敏胶相比具有以下特点:1、几乎不用加防老剂便具有优异的耐候性和耐热性;2、无相分离和迁移现象,透明性好,耐油性佳;3、对皮肤无影响,适用于医用领域。
其中,UV固化型丙烯酸酯压敏胶不含溶剂,在高温下呈黏稠液态,使用时涂布于基材上,经UV照射后固化成具有实用性能的压敏胶粘制品。
UV固化型压敏胶一般含有光聚合性齐聚物、单体、光引发剂、活化剂、链转移剂、增粘树脂等组分,主要有以下3种搭配体系:1、增粘树脂和/或某些无机填料如粉末状硅胶、细微的中空玻璃纤维等与丙烯酸酯单体组成混合物;2、将丙烯酸酯聚合物溶解在一定配比的丙烯酸酯单体中,或者将丙烯酸酯单体的混合物聚合到转化率约为10%左右得到黏稠液体。
天然橡胶与合成天然橡胶在溶剂型橡胶系压敏胶粘剂中的应用研究
天然橡胶与合成天然橡胶在溶剂型橡胶系压敏胶粘剂中的应用研究作者:黄碧君来源:《粘接》2014年第09期摘要:介绍了天然橡胶(NR)与合成天然橡胶(IR)特点、分子质量差别;对比2者10%甲苯溶液的黏度;测试2者压敏粘合性能;讨论不同增粘树脂对性能的影响,NR、IR与TMTD、MDI交联反应的差异,耐光老化性能差异。
研究结果表明,NR持粘性和耐热性较好,IR初粘性和剥离强度较好;对于NR和IR压敏胶都是C5石油树脂的初粘性最好,萜烯树脂的剥离强度最高;TMTD可与NR、IR反应,提高耐热性能;MDI只能与NR反应,不能与IR反应,交联反应后提高耐溶剂性能;加入防老剂都能提高NR、IR耐光老化性能。
关键词:天然橡胶;合成天然橡胶;压敏胶粘剂;交联反应;耐老化性能中图分类号:TQ436+.3 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2014)09-0072-04溶剂型橡胶系压敏胶粘剂由于具有耐寒、防水、耐酸碱、高剥离强度等优点,广泛应用于包装捆扎、密封固定、电子组装、展览布展等领域,是压敏胶粘剂中无法替代的一个品种。
橡胶压敏胶一般由橡胶弹性体、增粘树脂、软化剂、防老剂、交联剂等组成,其中橡胶弹性体是主体聚合物。
相对于其他橡胶弹性体而言,天然橡胶(含92%~95%顺式1,4-聚异戊二烯)由于其Tg较低[1],使压敏胶具有很好的耐低温性能,因此是使用得最多的弹性体之一。
然而天然橡胶是一种天然产物,常有产地差异导致的质量波动,合成天然橡胶(顺式1,4-聚异戊二烯)的开发与应用能一定程度上克服该问题。
现将天然橡胶与合成天然橡胶的特性参数以及各自的优缺点归纳如表1。
1 实验部分1.1 试验原料天然橡胶(NR),海南国营八一农场;合成天然橡胶(IR2200),日本瑞翁公司;松香季戊四醇酯,梧州荒川化学工业有限公司;萜烯树脂,广州松宝化工;C5石油树脂,濮阳市瑞森石油树脂有限公司;甲苯(≥99.5%),分析纯,广州化学试剂厂;防老剂264#、1010#、168#,德国朗盛;环烷油KN-4010,茂名新洲石油化工有限公司;MDI,巴斯夫M20S;TMTD,河北艾米内特化工有限公司。
压敏胶的研究进展
压敏胶的研究进展综述了压敏胶研究进展,包括橡胶型压敏胶、热塑性弹性体类压敏胶、丙烯酸酯类压敏胶、有机硅类压敏胶及聚氨酯类压敏胶,并展望了压敏胶的发展趋势。
标签:压敏胶;橡胶;丙烯酸酯;聚氨酯1 前言压敏胶(PSA)是一类只需施加轻度压力,即可与被粘物粘合牢固的胶粘剂[1]。
由于压敏胶具有一定的初粘性和持粘性,并且在无污染的情况下可反复使用,剥离后对被粘表面无污染等特点,使其已广泛应用于电子绝缘、电子元件加工、彩色扩印、军用侦毒制品、汽车内装饰及医疗等诸多领域。
同时,国外压敏胶产品在飞行器外壳漆面修补领域中也得到了成功的应用[2]。
2 压敏胶的研究现状压敏胶按其主体材料可分为橡胶和树脂2大类,进一步还可分为橡胶型压敏胶、热塑性弹性体类压敏胶、丙烯酸酯类压敏胶、有机硅类压敏胶及聚氨酯类压敏胶等。
2.1 橡胶型压敏胶橡胶型压敏胶是由橡胶和填料、溶剂等制备而成。
其中主体材料包括天然橡胶、合成橡胶或2者并用;其他组分主要有增粘树脂、软化剂、溶剂、交联剂、防老剂等。
虽然橡胶型压敏胶具有良好的内聚强度和粘性,但由于其分子链上含有大量的不饱和键而容易发生老化。
一般可以通过部分交联改性、并用合成橡胶改性、接枝改性等方法对其进行改性以提高其性能。
目前,可通过排阻色谱法、光谱及热解图谱3种方法[3]对橡胶型压敏胶进行细致的研究和区分。
Poh[4]等分别以环氧化天然橡胶50(ENR 50)和环氧化天然橡胶25(ENR 25)为粘料,以松香、石油树脂和古马隆-茚树脂为增粘剂,甲苯为溶剂,合成了2种橡胶型PSA,并将制得的2种压敏胶分别涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上,制得2种压敏胶带,并用利德附着力测试仪和哈克旋转黏度计测量了压敏胶的初粘性和黏度,研究了环氧化天然橡胶相对分子质量对压敏胶黏度和初粘性的影响。
结果表明,压敏胶黏度和初粘性随着2种橡胶相对分子质量的增加而增大。
当环氧化天然橡胶50和环氧化天然橡胶25的相对分子质量分别为3.9×104 和6.8×104时,2种压敏胶的黏度和初粘性均达到相对最大值。
压敏胶实验制备总结报告1
纳米粒子科学重点研究所我们进行了三个月的胶粘剂开发实验,在三个月中,我们积累了一部分实验的技巧和技能,尤其是对压敏胶的制备,从理论和实践上得到了积累和锻炼。
要进行经验、知识的总结和规律总结。
胶粘剂开发中心胶粘剂开发总结报告本报告共分以下几个部分1 胶粘基材2 胶粘基本理论3 胶粘四大基础力和胶粘性质的理论基础4 胶粘剂几大体系和体系研究主要涉及到纯丙体系,醋丙体系油相体系和树脂的相转移体系和EVA乳液体系水性体系油相体系5 实验中遇到的问题和我们实验中不足之处。
一胶粘基材胶粘剂是把不同的材料交接在一起的高聚物,有各种类型的胶粘剂。
广泛的用于鞋业,建筑,木材加工,纸张加工等行业。
由于广泛的使用,所以有不同的胶粘基材(substrate)开发胶粘剂首先要了解胶粘基材的性质,因为胶粘剂是涂布在胶粘基材的上面,所以与基材的表面物理化学性质密切相关。
胶粘基材主要分为纸张,膜(BOPP),木材,金属,塑料(PVC.PET)橡胶等。
其中膜是很难粘的材料,是难粘材料,主要是拉伸的聚丙烯膜,聚乙烯膜等。
主要关系到胶粘基材的参数1 浸润性胶粘剂涂布在基材上形成胶带,浸润性不好,没有办法铺开,极大影响了粘接的强度和粘接的性能,因为中间很可能形成弱相互作用层。
浸润性不好,难以加工,难以铺展。
2 表面性质-表面能基材的表面能实质上影响着浸润性。
表面能大的,接触角大,表面能的大小决定浸润性的情况。
BOPP膜具有很小的表面能。
膜(BOPP)的表面能小于31达因。
为了能够进行加工,所以对膜的表面要进行加工,加工方法主要是进行电晕。
电晕的原理是在膜的两边进行高压放电,从而把空气中氧气电解产生臭氧。
在利用臭氧的强氧化性,是聚丙烯等膜的表面发生反应,产生大量的羟基和羧基,提高膜的极性,使表面能达到31达因以上。
如图聚乙烯膜的电晕处理-膜含有了羧基和羟基等3 基材的极性基材是否具有极性和没有极性,对于胶粘剂的选择很重要。
因为根据相似相容的原理,很强的极性胶粘乳液,如果用在没有什么极性膜上会降低粘接的强度,而且也难以铺展。
压敏胶研究综述
压敏胶研究综述压敏胶研究综述摘要:对于压敏胶做了一个总的概述,之后就是压敏胶的发展历程以及压敏胶不同分类中的不同形态以及在各个不同领域当中对不同性质不同结果的压敏胶的制备结果的一个总的结论。
其中包括无皂丙烯酸酯乳液压敏胶与常规的乳液压敏胶相比,该无皂乳液压敏胶具有良好的耐水性和压敏胶粘性能。
热熔压敏胶、导电压敏胶、丙烯酸性水溶性压敏胶等一系列不同领域中的研究成果。
在这里我们可以了解到更多的压敏胶种类,性能,历程,以及他最多的用途在于哪里。
关键词:发展历程;各种类压敏胶;压敏胶性能0前言压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂。
主要用于制备压敏胶带。
一般压敏胶的剥离力(胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力)<胶粘剂的内聚力(压敏胶分子之间的作用力)<胶粘剂的粘基力(胶粘剂与基材之间的附着力)。
这样的压敏胶粘剂在使用过程中才不会有脱胶等现象的发生。
压敏胶主要是丙烯酸系和橡胶系的溶剂型或胶乳型胶粘剂。
由于高速操作、合理涂布、排除溶剂公害问题的需要,发展了暖熔压敏胶,集热熔胶和压敏胶的特点于一体,无溶剂,无污染,使用比较方便。
它在熔融状态下进行涂抹,冷却固化后施加轻度指压就能起到粘合作用。
只是在这里我们是对压敏胶有了个详细的介绍,不单单只有它的分类,以及各个类别中的一个代表的详细介绍。
在本综述当中,我们可以查阅到压敏胶到底有哪些分类,以及这些类别在我们的生产工艺当中又是能够有哪些应用成果的。
我们可以看到详细的论述。
压敏胶行业曾长期被国际巨头和跨国公司所垄断,国内众多行业所需高端压敏胶均依赖进口或合资产品。
自上世纪90 年代起,国内企业、科研所等企事业单位逐渐开始进入该领域产品的自主研究和开发,经过多年的技术积累,逐步在高性能有机硅胶、丙烯酸酯胶、厌氧胶、环氧树脂胶和聚氨酯胶等产品上取得了自主知识产权,其产品多以替代进口为目标。
整个国内压敏胶行业中有自主研发能力和一定生产规模,拥有自主品牌,并以压敏胶产品为主业的企业约有30 多家。
压敏胶黏剂的研究进展与运用
压敏胶黏剂的研究进展与运用Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT《胶黏剂与涂料》课程论文(二零一五至二零一六学年度第一学期)论文题目:压敏胶黏剂的研究进展与应用姓名:学号:学院:年级专业:专业任课教师:完成日期:2015年11月9日制压敏胶黏剂的研究进展与运用摘要叙述了压敏胶粘剂在国内外的应用情况。
着重介绍了橡胶型、聚丙烯酸酯型压敏胶黏剂和有机硅型压敏胶的研究现状。
介绍了国内压敏胶的生产设备技术,指出了国内外的差距并阐述了其发展趋势。
关键词压敏胶,橡胶型压敏胶,丙烯酸酯压敏胶,热塑性弹性体型压敏胶,应用1.前言压敏胶粘剂是一类无需借助于溶剂或热,只需施加轻度压力,即可与被粘物粘合牢固的胶粘剂。
主要用于制造压敏胶带、胶粘片和压敏标签等。
由于使用方便,揭开后一般又不影响被粘物表面,因此用途非常广泛。
它是以长链聚合物为基料,加入增粘树脂和软化剂制得。
为了改善流动性能、提高内聚力、稳定性和抗氧化性,常需加入各种填充剂和防老化剂等压敏胶粘剂按原料可分为聚丙烯酸酯压敏胶粘剂、有机硅压敏胶粘剂和橡胶型压敏胶黏剂。
聚丙烯酸酯压敏胶粘剂应用最为广泛。
而聚丙烯酸酯压敏剂又可分为乳液型、溶剂型和热熔型等六种。
随着人们对环保的日益重视,环保型热熔压敏胶逐渐成为市场上最重要的压敏胶品种。
压敏胶粘剂与制品由于使用简便,功能提高,得到越来越广泛的应用。
1998年,美国、西欧、日本、中国及台湾地区等国家或地区的压敏胶粘剂的销售量估计1000千吨,大约占胶粘剂销售总量的14%,并以每年3%左右的速率持续增长。
2.聚丙烯酸酯压敏胶粘剂聚丙烯酸酯聚合物优点是耐候性、耐光性、耐油性和耐水性好,不存在相分离和迁移现象,涂膜无色透明;在医用领域也有广泛地应用。
按照不同类型分为乳液型、辐射固化型、热熔型、水溶胶型、溶剂型和再剥离型等6种。
乳液型乳液型压敏胶是压敏胶中产量最大、应用最广的品种,80%以上的相关文献中都涉及丙烯酸酯单体。
压敏胶研究进展综述
压敏胶研究进展Zhumeng121摘要首先介绍了压敏胶特性及应用领域,然后综述了丙烯酸酯类压敏胶、有机硅类压敏胶和聚氨酯类压敏胶的研究现状,最后分析了压敏胶的发展趋势。
关键词压敏胶丙烯酸酯聚氨酯有机硅Research progress of pressure-sensitive adhesives Zhumeng121Abstract The pressure-sensitive adhesives’s characteristics and application fields were introduced,then the recent research progresses of pressure-sensitive adhesives,including acrylate pressure-sensitive adhesives,organosilicon pressure-sensitive adhesives,polyurethane pressure-sensitive adhesives and other pressure-sensitive adhesives,were summarized.Finally,the pressure-sensitive adhesives’s development trends were analysed.Key words pressure-sensitive adhesives;acrylate;polyurethane;organosiliconContents1Introduction1.1acrylate pressure-sensitive adhesives1.2organosilicon pressure-sensitive adhesives1.3polyurethane pressure-sensitive adhesives2research situation2.1acrylate pressure-sensitive adhesives2.2organosilicon pressure-sensitive adhesives2.3polyurethane pressure-sensitive adhesives3Conclusion1简介压敏胶,压敏胶(pressure-sensitive adhesive),压敏胶粘剂的简称。
橡胶型压敏胶的研究进展
234 橡 胶 工 业2019年第66卷橡胶型压敏胶的研究进展杨一涵,李 卓*,李英哲(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042)摘要:橡胶型压敏胶(RPSAs)广泛应用于胶带、标签等领域,其粘合性能评价标准有初粘性、剥离强度和持粘性3项。
用作RPSAs基体的橡胶弹性体主要有天然橡胶(NR)、合成橡胶(SR)和热塑性弹性体(TPE)3类,新型TPE基RPSAs为近年来的研究热点。
对于RPSAs的优化主要从基体改性和优化配方两个方面展开,基体改性采用物理和化学改性手段,配方优化包括调整增粘树脂品种和用量等。
与其他种类的压敏胶相比,橡胶型压敏胶具有独特优势,应用领域越来越广。
关键词:橡胶型压敏胶;基体改性;粘合性能;配方优化中图分类号:TQ339 文章编号:1000-890X(2019)03-0234-06文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2019.03.0234橡胶型压敏胶(RPSAs)是以橡胶弹性体为基体,配以适当的增粘树脂、填料、软化剂、交联剂、溶剂等制成的一种只需施以较小压力便可与被粘物紧密粘合的胶粘剂,广泛应用于单/双面胶带、商标、标签、医疗用品以及电子产品等领域[1-6]。
衡量RPSAs粘合性能的标准有初粘性、剥离强度和持粘性3项。
初粘性是指在较小压力下快速润湿基材表面所产生的粘接力,是RPSAs与被粘物接触时其表面的化学和物理性能的综合反映;剥离强度是指胶层从一个标准基材上以恒定的速率和角度剥离下来所需要的力,主要反映RPSAs与被粘物表面粘合力的大小;持粘性是指RPSAs抵抗持久性剪切蠕变破坏的能力,反映了胶层的内聚强度[7-8]。
用作RPSAs基体的橡胶弹性体主要有3类——天然橡胶(NR)、合成橡胶(SR)和热塑性弹性体(TPE)。
1 NR基RPSAs最早的RPSAs是以NR和增粘树脂共溶在甲苯和庚烷中制得[8-9]。
压敏胶粘剂的研究进展
压敏胶粘剂的研究进展四川大学高分子科学与工程学院 高分子材料工程国家重点实验室 陈妍慧[摘 要]本文综述了国内外压敏胶粘剂的研究开发现状,着重分析了乳液型、溶剂型、热熔型丙烯酸酯类压敏胶粘剂的特点和组成与性能的关系,并对压敏胶粘剂的应用前景作了展望。
[关键词]压敏 胶粘剂 聚丙烯酸酯 乳液型 溶剂型 热熔型 1、前言压敏胶粘剂(PSA:P ressure Sensitiv e A dhesiv e)是一种在粘接过程中对压力敏感的自胶粘物质,它在较小的作用力下,就能形成比较牢固的粘接力[1]。
压敏胶粘剂按原料可分为聚丙烯酸酯压敏胶粘剂和其它压敏胶粘剂,如有机硅压敏胶粘剂,前者应用最为广泛。
而聚丙烯酸酯压敏剂又可分为乳液型、溶剂型和热熔型。
随着人们对环保的日益重视,环保型热熔压敏胶逐渐成为市场上最重要的压敏胶品种。
压敏胶粘剂与制品由于使用简便,功能提高,得到越来越广泛的应用。
1998年,美国、西欧、日本、中国及台湾地区等国家或地区的压敏胶粘剂的销售量估计1000千吨,大约占胶粘剂销售总量的14%,并以每年3%左右的速率持续增长[2]。
2、聚丙烯酸酯压敏胶粘剂丙烯酸酯由于其分子结构中不含不饱和键,成本低,具有良好的耐光性、耐老化性、耐水性,压敏性几乎不下降等特点[3],使其制备的丙烯酸酯压敏胶具有优良的抗氧化性,良好的低温性能,无色、透明、阳光照射不泛黄等优点,已广泛应用于汽车、机械、包装等领域[4]。
丙烯酸酯压敏胶粘剂按涂布方法可分有乳液型、溶剂型、热熔型等类型[1]。
2.1乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂目前国内对丙烯酸酯类压敏胶的研究以乳液型为主,这主要是由于其价格低廉,对环境友好。
但其本身仍存在一些缺点,如耐水性差、耐低温性差等,为了突破这些缺陷,国内外研究者们做了大量研究工作[5]。
K eys等[6]开发出一种新型的可涂布在多种基材上的可剥离乳液压敏胶,其稳定性好,储存时间长。
刘国军等[7]为了提高乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的力学性能、内聚强度和剥离强度,采用原位乳液聚合法成功制备了高性能的聚丙烯酸酯/纳米SiO2有机——无机复合压敏胶乳液。
热熔压敏胶性能的研究
热熔压敏胶性能的研究摘要热塑性橡胶、增粘树脂、增塑剂、抗氧剂等为原材料制备热熔压敏胶,以及不同各材料配比对热熔压敏胶性能的影响。
外观、软化点、熔融粘度、初粘性、剥离强度、持粘性等性能指标的平衡。
0前言随着中国的改革开放,经济的快速发展。
人们的生活水平和生活质量不断提高,热熔压敏胶又具有不含溶剂、无毒,100%含固量,常温下是固体,加热熔融形成液体,可涂布性等特点。
使得热熔压敏胶不管在单(双)面胶带,以及各类的标签纸,制鞋,邮政等涉及到各方面的广泛的应用,并且在医用敷料行业,卫生制品行业也迅蓬勃迅速发展应用起来。
本文主要介绍热熔压敏胶的几大性能的研究,以及在各行业的应用里热熔压敏胶对产品的影响。
1试验部分1.1试验原材料1.1.1 热塑性橡胶:热塑性橡胶是具有聚苯乙烯的热可塑性,而在室温下它又有橡胶的韧性和弹性。
用于热熔压敏胶的热塑性橡胶主要以下的类型为主,一类嵌段共聚物的橡胶状中间嵌段是不饱和的橡胶:聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)和聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)。
另一类嵌段共聚物的橡胶状中间嵌段是饱和的烯烃橡胶:聚苯乙烯-聚(乙烯/丁烯)-聚苯乙烯聚合物(SEBS)和聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)-聚苯乙烯(SEPS)。
由于在热塑性橡胶中加入一种树脂,它仅仅相容于嵌段的橡胶相,同时加入与中间嵌段完全相溶的增塑剂后,结果就形成一个特别粘,特别软,特别耐柔韧的混合物。
通常这种树脂成为增粘树脂,它为该混合物提供粘着性,增塑剂对混合物可以起到以下作用:降低硬度模量,增加压敏性,改善低温柔软性,减少熔融粘度,降低内聚强度等,并降低原材料的成本。
因此可以采用热塑性橡胶,增粘树脂,增塑剂三组分进行热熔混合制得热熔压敏胶。
而热塑性橡胶在热熔压敏胶中起着主体骨架,形成产品内聚力的作用。
热塑性橡胶的生产厂商主要有:美国埃克森(DEXCO)公司,壳牌(SHELL),意大利埃尼(ENICHEM),日本瑞翁(ZEON),日本旭化成(ASAHI),韩国LG,台湾台橡,中国岳阳石化合成橡胶厂,北京燕山石化公司,茂名石化等。
功能性压敏胶研究进展
功能性压敏胶研究进展概述了功能性压敏胶的研究进展,包括医用压敏胶、阻燃压敏胶、导电压敏胶、防腐压敏胶等,并对其研究方向进行了展望。
标签:功能性压敏胶;医用;导电;阻燃;防腐压敏胶(PSA)是一类只需施加轻度压力,即可与被粘物粘合牢固的胶粘剂。
由于压敏胶具有一定的初粘性和持粘性,并且在无污染的情况下可反复使用,剥离后对被粘表面无污染等特点,使其广泛应用于电子绝缘、电子元件加工、彩色扩印、军用侦毒制品、汽车内饰及医疗等诸多领域。
同时,国外压敏胶产品在飞行器外壳漆面修补领域中也得到了成功的应用[1]。
经过多年的迅速发展,压敏胶工业在我国已经逐渐走向成熟。
无论是从产量、产品种类、商品竞争力都在不断提高。
我国主要的功能性压敏胶品种主要有医用压敏胶、阻燃压敏胶、导电压敏胶、防腐压敏胶和表面保护胶粘带等。
1 功能性压敏胶1.1 医用压敏胶医用压敏胶在伤口处理,粘接生物医学装置(如心电图电极、脑电图电极和经皮的神经电刺激器等),将外科器械和制品贴到身体上(如结肠和回肠切开术器件、气管开口术管和电手术用接地垫等),透皮药物释放贴片,各类医用标签、医用包扎带、医用胶带等诸多方面均得到广泛应用[3~6]。
近几十年来,医用压敏胶种类有了快速的发展,丙烯酸酯类、水体胶类等新型医用压敏胶的不断涌现(其中丙烯酸酯类压敏胶研究和应用最常见),逐渐替代了传统的天然橡胶型(氧化锌橡皮膏)压敏胶。
由于天然胶容易老化,贴敷后往往被人体表面及人体内部分泌的脂肪等所溶解,出现压敏胶向人体内部渗透、引起皮肤过敏和粘接力下降等现象;而新型压敏胶具有较好的性能,且无毒、无皮肤刺激、无致敏作用、透气及与药物有良好的相容性等,因而可多种途径用于药物控释,从而扩大了压敏胶的使用范围。
1.1.1 丙烯酸酯医用压敏胶丙烯酸酯类压敏胶是丙烯酸酯、丙烯酸和其他功能性单体,以溶液聚合或乳液聚合的方式,自由基引发聚合得到的产物。
与其他压敏胶相比,丙烯酸酯类压敏胶具有以下特点:几乎不用加防老剂便具有优异的耐候性和耐热性;无相分离和迁移现象,透明性好、耐油性佳;对皮肤无影响,适用于医用领域。
压敏胶研究进展
加工 、 用侦毒制 品 、 色扩 印 、 军 彩 电工 绝 缘 及 医疗
等 多 种 领域 中得 到 了广 泛 的应 用 。 压 敏胶按 其 主体 可 以分 为树 脂型 和橡 胶型两 大 类, 具体 又可 以分 为橡胶 型 压敏 胶 、 塑性 弹性体 压 热 敏胶 、 有机 硅类 压敏 胶 、 聚氨 酯压敏 胶 和丙烯 酸 酯压 敏 胶五大类 。
一4 一 3
度 高 , 接 力 大 , 弹性 和 耐 寒 性 差 ; 之 , 粘 度 粘 而 反 则 大, 韧性 大 , 接 强度 低 , 热 性 差 。所 以一 般 苯 乙 粘 耐 烯 的含 量在 1 %~ 0 0 3 %范 围较 好 。
收 稿 日期 :0 7 0 — 4; 回 日期 :0 7 0 - 6 20—9 0 修 20-9 2 o
异戊 二烯 嵌段 共 聚物 ) 两种 。
211 S .. BS压 敏 胶
S S末 端为 硬 塑性 的 聚苯 乙烯 嵌段 ,中 间为 软 B
弹性 的聚 丁二烯 嵌段 。 者在 热力学 上 是不 相容 的 , 两 呈 微观 相分 离状 态 。但在 S S树脂 中两者 的相 对含 B 量 对 其性 能 影 响很 大 , 乙烯 含 量 高 时 , 度 小 , 苯 粘 强
型 ( 乙烯 一 苯 丁二 烯嵌 段 共 聚物 ) SS型 ( 乙烯 一 与 I 苯
( ) 分交联 改 性 : 橡胶 部分交 联是 提 高胶粘 1部 使
剂 耐 老化性 能 的有效方 法 之一 。早期 有加 入硫 磺 或
秋 兰姆 之类 的含硫 促进 剂 ,但 由于产 品中 含有 游 离 硫 , 以会 影 响产 品的性 能 和外 观 。现 在 , 所 用树 脂交 联 改性 是 常 用 的方 法 , 用树 脂 以酚 醛 树 脂 、 聚 所 三 氰胺 树 脂脚 主 。为 改善树脂 与 橡胶 的相 容性 , 以 为 可 加入 酸性 物 质起促 进交 联作 用 ;也 有 用多异 氰 酸酯 作促 进剂 ; 以及 加入 光敏 剂 , 通过 紫外 光作用 进行 交 联 。 ( ) 用合 成橡 胶改 性 : 2并 这是最 简便 有效 的方 法
压敏胶应用于中药贴剂研究进展
压敏胶应用于中药贴剂研究进展标签:压敏胶;贴剂;中药;经皮给药系统;综述中药经皮贴剂的研究是国内制药工业新药研究的热点之一,近年来多以压敏胶作为药物储库制备贴剂。
黏贴性质和药物的经皮传递是压敏胶材料的重要特性,它使给药系统与皮肤紧密贴合,同时又作为药物的储库,调节药物的释放速率、延长作用时间,发挥全身治疗作用,而且,所制备的中药贴剂结构简单,药物的通透流量大,工艺操作简便,成本低廉,易于贴敷,从而使其在经皮给药制剂的研究中具有较高的应用价值[1]。
压敏胶的选择是压敏胶贴剂设计时的关键,笔者现就压敏胶贴剂基质的类型、应用现状及研究方向等作一综述,以期促进中药经皮贴剂的发展。
1 压敏胶的类型贴剂的压敏胶必须能与皮肤表面牢固而柔软地密接,并且易于剥离。
贴剂的压敏胶基质除了具备良好黏附性质外,还应具备以下条件:①在所含治疗药物浓度的前提下,对药物有理想的溶解度;②在常用面积大小的条件下,能提供足够的经皮流率;③能提供足够长时间的载药量;④在正常室温下,能保持药物的化学稳定性或贴剂的物理稳定性;⑤在正常季节下,对汗液有一定的吸收性;⑥与所用的贴剂添加剂有配伍相容性;⑦患者顺应性好,无致敏性和刺激性;⑧易于生产[2]。
目前,压敏胶类型有很多,一般要根据药物在压敏胶基质中的溶解度、分散系数和渗透系数来选择各种压敏胶。
1.1 聚异丁烯压敏胶聚异丁烯(PIB)类压敏胶基质是高分子量的PIB和低分子量的PIB混合而成的压敏胶,低分子量的PIB有增黏、改善柔韧性和润湿性的作用,高分子量的PIB则有较高的剥离强度和内聚强度。
因此,其具有性能稳定、耐热耐水、抗老化性好、安全无毒、基质性能稳定、可规模生产的优势,符合美国FDA要求[3]。
PIB压敏胶只适用于低水溶解度参数和低极性的药物,但可以通过改性增加其对许多极性表面的黏附性[4],如加入交联剂和其他的能够赋予结构极性性质的物质。
何氏等[5]以PIB压敏胶为主要基质,制备了以雷公藤内酯醇为主要活性成分的雷公藤贴剂。
压敏胶粘剂研究进展_张志成
Abstract Latest developments on synthesis methods and solidifying technologies of solution-polymerized , emulsion-polymerized, photo-polymerized, two-component cross-linking , blended/ co-polymerized, suspension-polymerized, hot melt-polymerized and cross-linking/ curing pressure-sensitive adhesives are reviewed .Their properties and applications are introduced. Multi-functional and diversified varieties are the focus for development in the future .
胡树文[ 13] 等用一步法将溶有松香或氢 化松香 的丙烯酸酯单体进行乳液共聚合时 , 由于增粘树脂 分子的自由基链转移作用使单 体的转化率明 显降 低 。 先将大部分丙烯酸酯单体进行乳液共聚制得种 子乳液 , 再将溶有增粘树脂的剩余丙烯酸酯单体加 到种子乳液中进行第二步乳液共聚合 , 可显著提高 单体的总转化率 。制得的增粘树脂 -丙烯酸酯复合 乳液共聚物压敏胶的性能较一步法有很大的提高 。 李明等[ 14] 也对 C5 石油树脂和松香作为增粘树脂对 聚丙烯酸酯压敏胶性能的影响进行了研究 , 结果表 明 , 随松香树脂含量增加 , 180 度剥离强度提高 , 快 粘力不变 , 持粘力下降 。 随石油树脂含量增加 , 180 度剥 离强度 、快粘力 、持粘力均大幅下降 。 张法庆 等[ 15] 用丙烯酸酯的混合物进行溶液共聚也得到了 性能比较满意的胶粘剂 。
压敏胶及压敏胶制品的研究现状
压敏胶及压敏胶制品的研究现状压敏胶及压敏胶制品的研究现状摘要:压敏胶(PSA)(pressure sensitive adhesives)是⼀类⽆需借助于溶剂、热或其它⼿段,只需施加轻度压⼒,即可与被粘物粘合牢固的胶粘剂。
⼴泛应⽤于建筑、电器、百货和医疗等领域。
⽂章介绍PSA 特性及结构特点,以及各种分类⽅法给出的各种PSA类型和各⾃的特性,研究现状和发展趋势。
列举分析了PSA的主要制品以及分布领域,PSA制品的研究现状和发展趋势。
关键字:压敏胶,压敏胶制品,技术发展,市场,分类⼀:压敏胶的分类:压敏胶按其主体树脂可以分为树脂型(树脂型⼜主要包括丙烯酸类、有机硅类以及聚氨酯类)和橡胶型(橡胶型⼜可分为天然橡胶和合成橡胶类)两⼤类。
具体⼜可以分为橡胶型压敏胶,热塑性弹性体压敏胶、有机硅类压敏胶、聚氨酯压敏胶和丙烯酸酯压敏胶五⼤类。
橡胶类压敏胶除主要成分为橡胶外,还要加⼊其他辅助成分,如增粘树脂、增塑剂、填料、粘度调整剂、硫化剂、防⽼剂、溶剂等配合⽽成。
⽽树脂类压敏胶除主体树脂外,还需加⼊消泡剂、流平剂、润湿剂等助剂。
除以上分类⽅法外压敏胶还可按照分散介质不同,分为⽔性和溶剂型压敏胶;⼜可按⽤途不同分为包装、保护、绝缘、警⽰、标⽰、⽂具等产品;⽽从剂型上分类主要有溶剂型、乳液型( ⽔分散型)和热熔型等。
⽽从固化⽅式上可分为热固化和辐射固化( UV)。
⼆:例举溶剂型丙烯酸酯PSA的合成参考[1]丙烯酸酯乳液压敏胶是乳液型压敏胶中最重要的⼀类。
它们都是由丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异⾟酯(2-EHA)等软单体与丙烯酸(AA)、丙烯酸羟基⼄(丙)酯等功能单体以及甲基丙烯酸甲酯(MMA)、⼄酸⼄烯酯(VAC)等硬单体经乳液共聚制得的。
丙烯酸酯乳液压敏胶⼏乎都是为了替代溶剂型压敏胶以减少环境污染和降低成本⽽逐渐发展起来的。
最早应⽤成功是在纸标签和⽜⽪纸包装胶粘带⾏业,接着就在BOPP胶粘带的⽣产线上得到⼤量应⽤。
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234 橡 胶 工 业2019年第66卷橡胶型压敏胶的研究进展杨一涵,李 卓*,李英哲(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042)摘要:橡胶型压敏胶(RPSAs)广泛应用于胶带、标签等领域,其粘合性能评价标准有初粘性、剥离强度和持粘性3项。
用作RPSAs基体的橡胶弹性体主要有天然橡胶(NR)、合成橡胶(SR)和热塑性弹性体(TPE)3类,新型TPE基RPSAs为近年来的研究热点。
对于RPSAs的优化主要从基体改性和优化配方两个方面展开,基体改性采用物理和化学改性手段,配方优化包括调整增粘树脂品种和用量等。
与其他种类的压敏胶相比,橡胶型压敏胶具有独特优势,应用领域越来越广。
关键词:橡胶型压敏胶;基体改性;粘合性能;配方优化中图分类号:TQ339 文章编号:1000-890X(2019)03-0234-06文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2019.03.0234橡胶型压敏胶(RPSAs)是以橡胶弹性体为基体,配以适当的增粘树脂、填料、软化剂、交联剂、溶剂等制成的一种只需施以较小压力便可与被粘物紧密粘合的胶粘剂,广泛应用于单/双面胶带、商标、标签、医疗用品以及电子产品等领域[1-6]。
衡量RPSAs粘合性能的标准有初粘性、剥离强度和持粘性3项。
初粘性是指在较小压力下快速润湿基材表面所产生的粘接力,是RPSAs与被粘物接触时其表面的化学和物理性能的综合反映;剥离强度是指胶层从一个标准基材上以恒定的速率和角度剥离下来所需要的力,主要反映RPSAs与被粘物表面粘合力的大小;持粘性是指RPSAs抵抗持久性剪切蠕变破坏的能力,反映了胶层的内聚强度[7-8]。
用作RPSAs基体的橡胶弹性体主要有3类——天然橡胶(NR)、合成橡胶(SR)和热塑性弹性体(TPE)。
1 NR基RPSAs最早的RPSAs是以NR和增粘树脂共溶在甲苯和庚烷中制得[8-9]。
迄今为止,NR仍然在RPSAs基体中占据重要的位置,这是由NR的结构特性决定的。
首先,NR的高相对分子质量以及在应变条件下具有的结晶能力赋予RPSAs足够的内聚强度,有利于提高其持粘性;其次,高含量的顺式结构使NR在较宽的温度范围内具有很好的弹性,提高了RPSAs的耐低温性能;另外,因分子内无极性基团,NR易于与非极性增粘树脂相容,制成的RPSAs 表面能低,易于润湿各种固体表面,因而具有较高的粘合性能,尤其是初粘性[7,10]。
但是,作为一种不饱和非极性橡胶,NR的耐油、耐溶剂和耐热氧老化性能均较差[11]。
为了进一步提高NR基RPSAs的粘合性能,并同时改善其综合性能,需要对其进行适当的优化。
优化的方法可以分为对NR基体改性和优化配方两种,后者主要针对增粘树脂和填料进行。
1.1 NR基体改性对NR基体的改性可以分为物理共混和化学改性两类,化学改性又包括环氧化、接枝等方法。
1.1.1 物理共混单一橡胶为基体制备的RPSAs不可避免会受基体性能缺陷的影响。
将两种或两种以上橡胶并用,可以起到优势互补,弥补单一基体缺点的作用。
基于不同的改性目的,常用于和NR并用的橡胶包括丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)等[2,12-15]。
例如,SBR与NR并用可以发挥SBR成本低、耐老化和耐蠕变性能好基金项目:国家自然科学基金资助项目(51603110)作者简介:杨一涵(1998—),女,山东聊城人,青岛科技大学在读本科生,主要从事高性能橡胶基复合材料的研究。
*通信联系人(lizhuoqust@)第 3 期杨一涵等.橡胶型压敏胶的研究进展235的优点,降低产品成本的同时改善持粘性[12]。
另外,并用的效果也与SBR/NR并用比密切相关。
B.T.Poh等[13]研究证实SBR/NR并用压敏胶的初粘性和剥离强度分别在SBR/NR用量比为1/4和2/3时达到最优和最高,这是由于体系与基材之间的润湿性随SBR用量的增大先上升后下降。
1.1.2 化学改性NR分子结构中所含有的不饱和双键为其进行多种化学反应提供了有利条件。
因此除了物理共混外,还可以对NR基体进行化学改性。
1.1.2.1 环氧化环氧化天然橡胶(ENR)是通过在NR分子链上引入环氧基团制备得到的。
由于引入了环氧基团,橡胶分子极性增强,分子间作用力增大,内聚强度增强,不但可以改善NR与其他材料的粘合能力,同时还可以提高耐油及气密性能等[16-17]。
环氧化改性的效果主要取决于环氧化程度。
周雍森[18]研究了ENR降解产物(EDNR)基RPSAs的粘合性能与其环氧化程度的关系。
结果表明,ENR适度环氧化使RPSAs的初粘性、剥离强度和持粘性均得到提高,但过度的环氧化在提高基体极性的同时会使体系流动性和浸润性变差,进而导致剥离强度降低。
ENR环氧化程度(以物质的量计)为20%时,RPSAs的粘合性能达到最优。
B.T.Poh等[19]证实了与环氧化程度为50%的ENR相比,采用环氧化程度为25%的ENR可以获得更好的持粘性和剥离强度,这也可以归因于过度的环氧化造成了材料弹性的降低。
1.1.2.2 接枝利用NR中的不饱和双键,通过接枝反应引入某种单体或聚合物,可以改善NR基RPSAs的某些性能[20]。
例如,在NR分子链上接枝极性支链可以提高基体极性,从而提高RPSAs的初粘性和剥离强度。
S.Radabutra等[21]在NR分子主链上同时接枝马来酸酐和3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)两种极性支链,不仅使RPSAs获得更高的初粘性,同时两种支链之间形成的氢键赋予RPSAs更高的内聚强度,因而持粘性也得到提高。
1.2 优化配方1.2.1 增粘树脂增粘树脂作为RPSAs配方中的重要成分,主要作用是赋予RPSAs必要的粘性,其效果受多个因素影响。
首先是增粘树脂的种类,不同增粘树脂的化学结构和相对分子质量均不同,造成其极性以及与橡胶基体的相容性存在差异,从而对RPSAs 粘性的影响也不相同。
黄碧君[22]分别研究了聚合松香树脂、萜烯树脂以及C5石油树脂对NR基RPSAs初粘性的影响,结果表明,非极性的萜烯树脂和C5石油树脂与NR相容性好,使RPSAs表现出优异的初粘性。
S.Y.Lee等[23]研究了两种醇酸树脂(Alk-26,数均相对分子质量为8 288;Alk-41,数均相对分子质量为4 956)对NR基RPSAs粘合性能的影响。
结果表明,较高相对分子质量的树脂更有益于提高RPSAs的剪切强度,但不利于提高其剥离强度。
增粘树脂的用量同样会影响RPSAs的粘合性能。
黄碧君[22]将松香季戊四醇酯、萜烯树脂和C5石油树脂等比例混合后加入到NR基RPSAs,发现随着增粘树脂用量的增大,一方面,RPSAs的润湿性下降,因而初粘性呈现下降的趋势;另一方面,基体的内聚力逐渐减小,界面粘合力增大,破坏类型由界面粘合破坏转变为粘合胶层内聚破坏,剥离强度增大。
但是当增粘树脂用量过大时,剥离强度转为急剧下降,这是因为此时粘合胶层由高弹态转变为玻璃态而导致“粘-滑”剥离现象出现。
1.2.2 填料RPSAs填料的种类繁多,主要用于降低成本,提高粘合胶层的强度以及耐热性能,并有利于改善RPSAs的粘合性能。
用于RPSAs的填料主要包括氧化镁、碳酸钙、氧化锌以及白炭黑等[24-27]。
B.T.Poh等[25]研究发现在ENR基RPSAs中,随着碳酸钙用量的增大,RPSAs的初粘性和剥离强度呈现先上升后下降的趋势。
B.T.Poh等[26]进一步研究还发现,随氧化锌用量的增大,ENR/NBR基RPSAs的初粘性和剥离强度呈现先上升后下降的趋势,而剪切强度则获得了持续提高。
这归因于随着填料用量的增大,界面润湿性先变好后变差,而粘合胶层的内聚强度则得到持续提高。
2 SR基RPSAs与NR相比,SR品种繁多且性能各有优势,在236 橡 胶 工 业2019年第66卷RPSAs基体领域中也占有一席之地。
目前,使用较多的SR基体主要有SBR,NBR,EPDM和丁基橡胶(IIR)等[14-15,28-33]。
针对不同种类SR的性能缺陷,可以采用不同的基体改性方法。
例如,IIR的气密性能好、耐候性能和耐老化性能优异,但强度低、弹性差,因此,对IIR进行适度的化学交联可以在提高IIR基RPSAs 粘合性能的同时提高粘合胶层强度。
董洲等[33]研究了交联程度对IIR基RPSAs粘合性能的影响。
结果表明,随着交联程度的增大,IIR基RPSAs的持粘性和剥离强度呈现先上升后下降的趋势,这是因为适度交联有利于内聚强度的提高,使RPSAs获得更高的粘合性能;而过度交联使RPSAs的失效模式发生转变,反而对粘合性能产生不利影响。
另外,为了平衡性能与成本的要求,SR作为RPSAs 基体时往往与NR或者NR的改性产物(如ENR等)并用。
3 TPE基RPSAsTPE是一种在常温下显示橡胶类材料的弹性,在高温下能够塑化成型的高分子材料[34],其分子链由低玻璃化温度(T g)的软段(橡胶段)和高T g的硬段(塑料段)组成。
常温下,硬段处于玻璃态,在体系中起物理交联点作用;当温度高于硬段的T g 时,物理交联点解除,体系在高温下具有塑性。
简而言之,TPE与传统橡胶的本质区别在于交联方式不同,因而也被称为“第3代橡胶”。
用作RPSAs 基体的TPE主要是苯乙烯嵌段共聚物,包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)等[35]。
TPE具有的受热可熔融流动的特点,使TPE基RPSAs可以在熔融状态下进行快速涂布加工,因此TPE是热熔型压敏胶(HMPSAs)的主要基体材料。
与以传统化学交联橡胶制得的溶液型和乳液型RPSAs相比,TPE基RPSAs不含有机溶剂,具有良好的环境亲和性。
近几年该类RPSAs获得了迅猛发展,已经成为欧美市场上最重要的RPSAs种类之一,广泛应用于胶带、标签等通用领域以及医用等特殊领域[36]。
但是,作为RPSAs的基体,TPE也存在着一定的缺陷,如分子极性低,与其他材料的相容性以及粘合性能差;耐热、耐老化和低温性能都不如传统化学交联橡胶。
因而需要对TPE基体的RPSAs进行有针对性的改进,目前主要有TPE基体改性和增粘树脂优化两个途径。
3.1 TPE基体改性对TPE基体改性主要针对TPE分子中橡胶段的不饱和双键进行,包括氢化、环氧化、辐射交联、接枝等方法。
3.1.1 氢化将TPE分子(如SBS和SIS)中的不稳定的双键加氢还原,得到饱和分子(如SEBS和SEPS),可以明显改善RPSAs的耐热、耐候以及耐化学溶剂性能[37-38]。
美国Kraton公司[39]以SEBS为基体,配合环烷油、抗氧剂、氢化松香而制备出卫生用RPSAs。