一种UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶及制备方法技术

本发明专利技术公开一种UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其包括以下组份：丙烯酸酯共聚物、粘度调节剂、分子量调节剂、界面促进剂、纳米球形粒子、交联剂和光引发剂。本发明专利技术利用UV聚合技术，以无机纳米粒子为硬壳，以丙烯酸酯共聚物为软核，形成特殊的硬核软壳结构的丙烯酸酯压敏胶。硬核软壳结构的压敏胶在界面使用以后，由于其界面的应力分散能力极强，可以很好的抵抗热胀冷缩对材料的破坏。同时，本发明专利技术采用UV聚合技术，零溶剂，无污染，得到一种UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶。本发明专利技术所制备的丙烯酸酯压敏胶同时具有优异的初粘性，持粘性，剥离强度以及界面润湿性。

UV polymerization type core-shell structure acrylic pressure-sensitive adhesive and preparation method thereof

The invention discloses a UV polymeric core-shell structure acrylic pressure-sensitive adhesive, which comprises the following components: acrylate copolymer, viscosity modifier, molecular weight regulator, interface agent, nano spherical particles, crosslinking agent and initiator. The invention uses the UV polymerization technology, takes the inorganic nanometer particle as the hard shell, takes the acrylate copolymer as the soft core, forms the special hard core soft shell structure acrylate pressure sensitive adhesive. After the use of the pressure sensitive adhesive of the hard core and soft shell structure, because of the high stress dispersion ability of the interface, it can resist the thermal expansion and contraction of the material. At the same time, the invention adopts UV polymerization technology, zero solvent and no pollution, and obtains a UV polymerized core-shell structure acrylic pressure-sensitive adhesive. The acrylate pressure-sensitive adhesive prepared by the invention has excellent initial viscosity, viscosity, peel strength and interfacial wettability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻尼材料领域，尤其涉及一种UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶及制备方法。
技术介绍
丙烯酸压敏胶因对各种基材同时具有优异的粘结性能和良好的界面应力分散能力而得到广泛的应用，按其聚合方式，丙烯酸压敏胶可分为溶剂型压敏胶、乳液型压敏胶、热熔型压敏胶，水溶型压敏胶和UV型压敏胶。随着社会的逐渐发展，环保的要求也越来越高，溶剂型压敏胶由于其存在有机溶剂，在生产过程中对人体和自然环境都有着严重的毒害，因而严重制约其发展；乳液型压敏胶虽然较为环保，但产品耐水性差，生产成本高，发展也十分缓慢；水溶型压敏胶产品质量差，应用范围十分狭窄；热熔型压敏胶粘度高，内聚强度低，应用范围也受到了严重的限制；UV型压敏胶是近些年在欧美国家兴起的新型压敏胶技术，UV型压敏胶不仅彻底实现了零溶剂，无污染，产品性能上更是其他几类压敏胶无法替代。在我国，汽车用高性能压敏胶更是被美国3M公司完全垄断。日本专利JP05255411报道了一种乳液型丙烯酸酯压敏胶，其固含量为65～80％。但该项专利主要缺陷为当其固含量超过55％时，体系粘度急剧上升，容易直接产生凝胶爆聚，另外利用该项专利制备的丙烯酸酯压敏胶固化周期长，施工效率低。美国专利US4482675报道了一种水性丙烯酸酯压敏胶，该项专利在聚丙烯酸酯结构中引入亲水结构单元,并以水作为反应介质，避免了对环境污染和易燃等缺点，但同样存在固含量低，易暴聚等缺点。UV压敏胶作为丙烯酸压敏胶发展的新方向，广泛受到研究学者和企业的重点关注，利用UV聚合技术可以很好的克服丙烯酸酯压敏胶因以水为溶剂而难以挥发、固化时间长的难题，但从目前市场情况上看，UV压敏胶也存在体积收缩率大，剥离强度低，界面润湿能力差，初粘性和持粘性不能获得很好的平衡点等缺点。
技术实现思路
为了克服现有技术不足，本专利技术的目的是提供一种零溶剂，绿色环保，具有优异剥离强度，内聚强度和极佳的界面浸润性能的UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶及制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其包括以下重量份数的组份：丙烯酸酯共聚物：20～30份；粘度调节剂：70～75份；分子量调节剂：0.1～1份；界面促进剂：10～20份；纳米球形粒子：1～5份；交联剂：0.1～1份；光引发剂：0.5～0.8份。优选的，所述丙烯酸酯共聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到，其结构式(I)所示：式(I)中，R1为羟基、甲基或芳基；R2为羟基、甲基或芳基；x为50～100的正整数，y为10～20的正整数，z为50～100的正整数。本专利技术的丙烯酸酯共聚物由环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到。由于环氧丙烯酸酯具有硬度大，高光泽等特点，但柔顺性差，不耐老化。聚氨酯丙烯酸树脂具有耐老化，柔韧性好，粘度低等特点，但是价格贵，涂层硬度低。本专利技术中加入由环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到丙烯酸酯共聚物，可引入上述环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯两种反应物的优点，共聚得到的丙烯酸酯共聚物具有硬度大，光泽度好，柔顺性好，耐老化等优点。同时，本专利技术中加入的线性丙烯酸酯共聚物的作为压敏胶的基材，并对产品提供一定的内聚力，可改善压敏胶产品的持粘性和剥离强度。优选的，所述粘度调节剂为下列中的一种或两种以上的组合：苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、二季戊四醇五丙烯酸酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。本专利技术加入粘度调节剂可调节体系粘度，避免体系粘度过高或过低，提高产品的初粘性和剥离强度。本专利技术通过粘度调节剂将体系粘度控制在8000-12000mPa·s之间，同时调节体系中长短碳链的比例为1:2.5-4，短支链活动能力强，可以提高压敏胶产品的初粘性，长支链内聚强度高，可以改善压敏胶产品的剥离强度。优选的，所述的分子量调节剂为下列中的一种或两种以上的组合：丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸月桂酯。本专利技术中加入的分子量调节剂的主要作用是调节压敏胶产品的分子量，扩大压敏胶产品的分子量分布宽度且使产品具有一定的交联密度，使产品内聚强度高，剥离强度大。优选的，所述的界面促进剂为下列中的一种：0号色氢化碳五树脂，1号色氢化碳五树脂，2号色氢化碳五树脂或3号色氢化碳五树脂。本专利技术中加入界面促进剂的主要作用是：提高压敏胶产品的初粘性与界面润湿性。由于上述界面促进剂分子量低，双键含量少，在体系中可以充当增塑剂，提高链段的活动能力，改善压敏胶产品在粘接界面的扩散能力，从而提高产品初粘性和界面润湿能力。优选的，所述的纳米球形粒子为下列中的一种：纳米球形掺锑二氧化锡、纳米球形二氧化钛，纳米球形硼硅酸钠或纳米球形四氧化三铁。本专利技术中加入纳米球形粒子的主要作用是：控制聚合时压敏胶的体积收缩率，同时提供压敏胶产品内聚强度与物理交联点。由于无机纳米粒子为刚性，聚合时，可以起到抗体积收缩的作用；同时，无机纳米球形粒子内聚强度大，可以增大压敏胶产品整体的内聚强度。优选的，所述的纳米球形粒子先经硅烷偶联剂预处理，具体为：将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米球形粒子表面，所述硅烷偶联剂的喷涂量为纳米球形粒子质量的3％-10％。纳米球形粒子被硅烷偶联剂喷涂处理后，其表面的硅氧烷遇空气中的水分发生水解并形成一定数目的羟基，羟基与羟基继续反应得到氢键，形成物理交联点。所述硅烷偶联剂如式(II)所示：式(II)中，R1为芳基或碳链长度为C1～C6的烷基；R2为芳基或碳链长度为C1～C6的烷基；n为1或2；R3为下列基团中的一种：—CH2—，—C2H4—，—C3H6—，—CH2OOC—，—C2H4OOC—或—C3H6OOC—；R4为下列基团中的一种：—H，—CH3，—C2H5，—C3H7，—OCH3，—OC2H5或—OC3H7。优选的，所述交联剂为下列中的一种或两种以上的组合：二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯或邻苯二甲酸乙二醇二丙烯酸酯。本专利技术中加入交联剂的主要作用是：给体系提供一定的化学交联点(提供反应官能团，例如双键)，促使体系中除了丙烯酸酯共聚物以外的反应物(包括无机纳米粒子等)发生交联，提高压敏胶产品的内聚力，持粘性以及寿命。优选的，所述的光引发剂为下列中的一种：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，苯甲酰甲酸酯，二苯甲酮或硫杂蒽酮。本专利技术中加入光引发剂的主要作用是：提供活性自由基，促使丙烯酸酯压敏胶组合物在紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UV聚合型核‑壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：其包括以下重量份数的组份：丙烯酸酯共聚物：20～30份；粘度调节剂：70～75份；分子量调节剂：0.1～1份；界面促进剂：10～20份；纳米球形粒子：1～5份；交联剂：0.1～1份；光引发剂：0.5～0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：其包括以下重量份数的
组份：
丙烯酸酯共聚物：20～30份；
粘度调节剂：70～75份；
分子量调节剂：0.1～1份；
界面促进剂：10～20份；
纳米球形粒子：1～5份；
交联剂：0.1～1份；
光引发剂：0.5～0.8份。
2.根据权利要求1所述的UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述
丙烯酸酯共聚物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯共聚得到，其结构式(I)所示：
式(I)中，R1为羟基、甲基或芳基；R2为羟基、甲基或芳基；x为50～100的正整数，
y为10～20的正整数，z为50～100的正整数。
3.根据权利要求1所述的UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述
粘度调节剂为下列中的一种或两种以上的混合：苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸异
辛酯、二季戊四醇五丙烯酸酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
4.根据权利要求1所述的UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述
的分子量调节剂为下列中的一种或两种以上的组合：丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁
酯或丙烯酸月桂酯。
5.根据权利要求1所述的UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述
的界面促进剂为下列中的一种：0号色氢化碳五树脂，1号色氢化碳五树脂，2号色氢化碳
五树脂或3号色氢化碳五树脂。
6.根据权利要求1所述的UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述
的纳米球形粒子为下列中的一种：纳米球形掺锑二氧化锡、纳米球形二氧化钛，纳米球形
硼硅酸钠或纳米球形四氧化三铁。
7.根据权利要求6所述的UV聚合型核-壳结构丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述
的纳米球形粒子先经硅烷偶联剂预处理，具体为：将硅烷偶联剂均匀喷涂在纳米球形粒子<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵辉，蒋涛，张群朝，周威，朱力，叶恭博，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42