[发明专利]自交联互穿网络型有机硅-丙烯酸酯共聚乳液压敏胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种自交联互穿网络型有机硅-丙烯酸酯共聚乳液压敏胶粘剂的制备方法。

背景技术

随着经济和科学技术的逐步发展，工业、农业、交通、医疗、国防和民用领域对压敏胶粘剂的需求量日益增大，提出的要求也越来越高。国家十二五规划也明确提出研究高性能、高品质压敏胶及制品。从目前压敏胶的实际应用情况综合来看，要制备强度高、耐热性好的压敏胶，单纯使用一种类型的树脂，难以获得良好的效果，必须进行复合和改性。聚丙烯酸酯压敏胶粘剂以其优良的粘接性能和化学稳定性能，以及无毒、无害和成本低廉等优点，得到广泛应用，但聚丙烯酸酯压敏胶耐热性能一般，交联后的丙烯酸酯压敏胶最高使用温度仅在150^oC短期使用，在较高的温度下，热氧老化性能差，容易失去压敏性，这使得丙烯酸酯压敏胶的应用受到很大的限制。有机硅压敏胶不仅具有普通压敏胶的特性，还具有较宽的使用温度（-70~250^oC）范围和优良的化学惰性等优点，但有机硅压敏胶的剥离强度低，难以满足一些高剥离强度的粘接要求。因此，采用有机硅对聚丙烯酸酯压敏胶进行化学改性，兼具有有机硅压敏胶的耐高温性能和聚丙烯酸酯压敏胶的高剥离强度等优点，不仅可以保证一定的剥离强度，而且可以提高聚丙烯酸酯压敏胶的耐高温性能和耐介质性能，具有实际应用价值。

其次，随着人们对环保、安全、节能等的重视以及压敏胶应用的不断扩大，促使压敏胶向着低污染、省能源、高性能及多功能化方向发展，特别是西方发达国家提出把无公害、无污染、省资源、省能源作为发展胶粘剂工业的前提后，无污染、水性化的乳液型胶粘剂引起人们极大的兴趣。但是，普通型乳液型有机硅改性丙烯酸酯压敏胶现有品种的粘结强度、耐水性、耐候性等方面较溶剂型压敏胶差，限制了其更广阔的发展。因此，寻找一种性能优越且又无污染的乳液型有机硅改性丙烯酸酯压敏胶粘剂及相关生产技术是非常重要的，在这方面已有一些相关文献报道。

目前，常用的有机硅改性丙烯酸酯聚合乳液的方法有两种，即物理共混改性法和化学共聚法。公开特许号为60-197780的日本专利曾报道将100份重量的丙烯酸酯压敏胶与1~30份的有机硅压敏胶在有机溶剂中物理共混，得到有机硅改性丙烯酸酯压敏胶，这种方法的共混改性，因为丙烯酸酯与有机硅之间没有键合，易产生相分离，产品的稳定性差。日本专利No. 94157758（1994.7.6）先用对乙烯基苯甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷制得聚有机硅烷乳液，取10份和丙烯酸聚合，然后再与10份六苯基三硅氧烷缩合，制得的聚合物乳液涂膜具有良好的耐候性、耐水性和抗污染性，柔韧性和附着力好。美国专利No.4,791,163也介绍了一种乳液型有机硅改性丙烯酸酯压敏胶。申请号为200510060865.8的中国专利报道过有机硅单体改性聚丙烯酸酯压敏胶粘剂，是将丙烯酸酯等单体混合物在溶液聚合的条件下，采用分步滴加的方法，进行自由基聚合制备预聚体，通过调节溶剂来调节产物的分子量和分布，再通过加入交联剂，可获得优异的性能。申请号为02134207.5的中国专利报道了有机硅改性聚丙烯酸酯耐高温、绝缘压敏胶粘剂及胶带的制备方法，其首先是通过溶液聚合合成一种接枝互穿网络压敏胶粘预聚物，然后通过后处理得到有机硅改性聚丙烯酸酯压敏胶粘剂。

但是上述所公开的发明专利仍然存在许多不足，例如由于有机硅单体极易水解、缩合，在聚合过程中生成早期交联结构而造成体系失稳凝聚，因此寻找有效的抑制有机硅单体水解的方法，成为有机硅改性丙烯酸酯乳液聚合制备方法中的一个技术难题；其次，丙烯酸酯类乳液压敏胶中一般含有1％-2％的乳化剂，通常是阴离子型和非离子型的表面活性剂，这些乳化剂的存在使压敏胶容易吸水变白，胶层透明性和内聚强度下降，乳化剂还可能迁移到胶接界面并在那里富集，引起界面粘接性能下降，尤其是耐水性能下降，因此减少乳化剂的用量或采用特殊的乳化剂可提高压敏胶耐水性；另外，上述方法的工艺复杂、成本较高，而且所获得有机硅-丙烯酸酯体系中存在微相分离，导致该类有机硅改性丙烯酸酯体系的粘接性能不够理想，耐水性和耐候性要求也不达标，难以工业化应用，为此需采用多种方法，增强有机硅与聚丙烯酸酯组分的相容性，以提高其粘接性能。