一種耐高溫金屬板不殘膠丙烯酸壓敏膠制備方法

李鋼東

摘要：文章探索出超高分子質(zhì)量壓敏膠具有很好的耐熱性，并且在支鏈中引入低玻璃化溫度的單體，加強(qiáng)了耐熱性，從而所制得的丙烯酸壓敏膠具有耐溫性好，高溫后剝離力上升小的特點(diǎn)，用于金屬板保護(hù)膜在剝離時(shí)不殘膠。制備中，采用多步反應(yīng)、分級(jí)滴加;通過(guò)引入兩種特殊單體馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸十八烷基酯分別聚合到大分子中，前者聚合到大分子主鏈中具有很好的耐熱性;后者具有較長(zhǎng)的端基、較低的玻璃化溫度，聚合到支鏈中可以調(diào)節(jié)膠液的黏度;再配合環(huán)氧固化劑，制成的涂膜具有較高的耐溫性，從而制備出耐高溫不殘膠的丙烯酸壓敏膠。

關(guān)鍵詞：耐高溫;不殘膠;丙烯酸;壓敏膠;制備

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ436⁺.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2019）07-0013-03

1 現(xiàn)有金屬板保護(hù)膜壓敏膠存在的不足

目前，針對(duì)應(yīng)用于金屬板保護(hù)膜，由于膠水中官能基團(tuán)與金屬板表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成化學(xué)鍵，造成剝離力猛增，導(dǎo)致金屬板保護(hù)膜壓敏膠在剝離時(shí)會(huì)造成金屬板上有殘膠。

同時(shí)，有多個(gè)生產(chǎn)企業(yè)提供金屬板保護(hù)膜壓敏膠，但很多產(chǎn)品的耐高溫效果不是很好，且高溫后剝離力升高很多。因此，亟需發(fā)明出一款可以耐更高溫，且高溫后剝離力升高在3倍以?xún)?nèi)的壓敏膠成為目前急需解決的問(wèn)題。

2 耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠工藝制備方案

本工藝目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠及其制備方法。一般常規(guī)配方大多增加耐熱單體的比例而達(dá)到一定的耐熱性，本工藝技術(shù)首次探索出超高分子質(zhì)量壓敏膠具有更好的耐熱性，并且在支鏈中引入低玻璃化溫度的單體，加強(qiáng)了耐熱性，從而耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠具有耐溫性好，高溫后剝離力上升小的特點(diǎn)。

本工藝提供的超微粘剝離力丙烯酸壓敏膠采用多步反應(yīng)、分級(jí)滴加的方法進(jìn)行制備;通過(guò)制備高聚合物的分子質(zhì)量，并引入兩種特殊單體聚合到大分子中，一種是馬來(lái)酸酐，聚合到大分子主鏈中具有極好的耐熱性;一種是甲基丙烯酸十八烷基酯，具有較長(zhǎng)的端基、較低的玻璃化溫度，聚合到支鏈中可以調(diào)節(jié)膠液的黏度。再配合環(huán)氧固化劑，制成的涂膜具有較高的耐溫性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本工藝的效果在于：所提供的耐高溫不殘膠壓敏膠具有更好的耐溫效果，且耐溫后剝離力上升小，綜合成本低于市面上耐溫膠水。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠的工藝制備方案包括原料的選擇、配比、合成工藝以及交聯(lián)劑的使用，具體包括以下步驟。

2.1原料準(zhǔn)備

所需原料包括丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸、引發(fā)劑和溶劑等。原料的質(zhì)量配比如表1所示。

2.2預(yù)聚體的制備

將前述原料中的丙烯酸-2-乙，基己酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸各取1/4-1/3，馬來(lái)酸酐取全部，并加入適量引發(fā)劑和溶劑，按照配方投入反應(yīng)釜中，在82-85℃反應(yīng)30min得到預(yù)聚體，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，溶劑為乙酸乙酯。

2.3聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng)

在前述所制得的預(yù)聚體中，在150min內(nèi)勻速滴加剩余的1/4-1/3的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸以及全部的甲基丙烯酸十八烷基酯，同時(shí)，加入適量引發(fā)劑和溶劑的混合液，反應(yīng)控制在82-85℃;滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫90min，使聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng)。

2.4過(guò)量引發(fā)劑的滴加

在前述聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng)的產(chǎn)物中，90min內(nèi)勻速滴加過(guò)量引發(fā)劑偶氮二異丁腈溶液，滴加條件為82-85℃。滴加結(jié)束后保溫120min。其中，此處的過(guò)量引發(fā)劑偶氮二異丁腈是指重量為原料中引發(fā)劑偶氮二異丁腈的1.5-2.5倍。

2.5兌稀及膠粘劑出料

將上述產(chǎn)物用溶劑進(jìn)行兌稀，其中，所用溶劑主要采用乙酸乙酯和乙酸丁酯，工藝步驟為直接加溶劑，加料完成后繼續(xù)攪拌60min，確保溶劑分散均勻，最后降溫至45-55℃出料，獲得丙烯酸酯膠粘劑。

2.6耐高溫不殘膠丙烯酸壓敏膠涂膜的制備

將上述制得的丙烯酸酯膠粘劑按照1%的比例添加交聯(lián)劑，攪拌均勻，涂布在經(jīng)過(guò)電暈處理的PET保護(hù)膜上，經(jīng)120℃/2min交聯(lián)固化后，于25℃熟成7d或者40-55℃熟成3d后，貼在鋼板上。經(jīng)過(guò)測(cè)試，在180℃/2h的條件下不殘膠。其中，前述交聯(lián)劑為環(huán)氧固化劑。

經(jīng)過(guò)測(cè)試，在PET保護(hù)膜上該膠水高溫后剝離力較高溫前上升2.5倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于市面上大多數(shù)膠水。

3 實(shí)施例證

在前述工藝技術(shù)制備的基礎(chǔ)上，列舉下述例證，給出詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，所用原料配比如表2所示。

將1號(hào)料的單體、引發(fā)劑、溶劑在按照配方投入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)溫度為82-85℃條件下，反應(yīng)30min得到預(yù)聚體;然后在150min內(nèi)勻速滴加2號(hào)料，反應(yīng)溫度控制在82-85%。滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫90min，使聚合物鏈進(jìn)一步增長(zhǎng)，水浴設(shè)定溫度86℃，保溫之后將3號(hào)料混合均勻后緩慢滴加進(jìn)反應(yīng)裝置中，滴加時(shí)間控制在90min，溫度82～85℃;3號(hào)料滴加完后同樣攪拌保溫120min;保溫之后將4號(hào)料一次性加入到反應(yīng)裝置中，攪拌保溫60min，保證物料混合均勻，關(guān)閉溫度;待物料溫度降低到40-50℃時(shí)出料。

按照上述步驟，所制得的丙烯酸酯壓敏膠，其固含量為30.1%，黏度為2500mPa·s。在添加1.0%交聯(lián)劑后測(cè)50umPET基材，干膠厚度為10u，高溫后剝離力在30-40g，30d后測(cè)試剝離力仍在范圍內(nèi)，屬于耐高溫不殘膠壓敏膠。

4 結(jié)論

目前，應(yīng)用于金屬板的保護(hù)膜，由于膠水中官能基團(tuán)與金屬板表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成化學(xué)鍵，造成剝離力猛增，導(dǎo)致金屬板保護(hù)膜壓敏膠在剝離時(shí)會(huì)造成金屬板上有殘膠。為了解決此問(wèn)題，常規(guī)配方大多是增加耐熱單體的比例而達(dá)到一定的耐熱性，但往往依然不能完全解決金屬板上有殘膠的問(wèn)題。

本工藝技術(shù)首次探索出超高分子質(zhì)量壓敏膠具有很好的耐熱性，并且在支鏈中引入低玻璃化溫度的單體，加強(qiáng)了耐熱性，從而所制得的丙烯酸壓敏膠具有耐溫性好，高溫后剝離力上升小的特點(diǎn)。制備中，采用多步反應(yīng)、分級(jí)滴加;通過(guò)制備高聚合物的分子質(zhì)量，并引入兩種特殊單體聚合到大分子中，一種是馬來(lái)酸酐，聚合到大分子主鏈中具有很好的耐熱性;一種是甲基丙烯酸十八烷基酯，具有較長(zhǎng)的端基、較低的玻璃化溫度，聚合到支鏈中可以調(diào)節(jié)膠液的粘度;再配合環(huán)氧固化劑，制成的涂膜具有較高的耐溫性，從而制備的超微粘剝離力丙烯酸壓敏膠，用于金屬板保護(hù)膜在剝離時(shí)不殘膠。