一种自粘性聚乳酸胶粘剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种自粘性聚乳酸胶粘剂及其应用，属于复合材料领域。所述聚乳酸型胶粘剂的原料包括多元醇、丙交酯、己内酯、丙烯酸酯等。采用本发明专利技术所述的聚乳酸胶粘剂进行施胶，对常用基材的粘接力较高，体现为基材的剥离强度较高。本发明专利技术提供的自粘性聚乳酸基胶粘剂可在不添加增黏树脂或增塑树脂改性的条件下通过涂布到聚乳酸或PET等基材上达到封箱胶带的使用要求。本发明专利技术的自粘性聚乳酸胶黏剂黏弹性窗口可调，覆盖可剥离型、通用型压敏胶区域，且采用本体聚合的制备方法，反应过程简单，具有成产成本低、反应简单、分子量可控、粘度可调节、绿色环保等优点，可定向设计以满足不同市场需求的压敏胶组分，适用于其商业推广，极具应用前景。应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种自粘性聚乳酸胶粘剂及其应用


[0001]本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种自粘性聚乳酸胶粘剂及其应用。

技术介绍

[0002]随着环保意识的增强，“禁塑”席卷全球，而生物可降解材料的研究逐渐深入，塑料在废弃时可生物降解，使材料粘合在一起的胶黏剂具有生物可降解性可进一步提升塑料材料和产品应用的环境友好性。根据国家邮政局数据，2015年全国快递行业使用胶带总长度为169.85亿米，可绕赤道425圈。2019年，中国快递量超过600亿件，而快递使用的胶带能绕地球1200圈，同时很难自然降解。我国平均每件快递的胶带使用量是0.8米，仅2020年的胶带使用量超过660亿米，通过胶带减量缓解“白色污染”问题，可谓杯水车薪。到2025年底，全国范围邮政快递网点禁止使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶带、一次性塑料编织袋等。可降解胶带具备零污染、可降解、特性好等优点，在快递行业将逐渐代替传统不可降解胶带。在环境中的长期滞留将成为隐患，因此开发一系列环境友好的胶黏剂是目前的重要研究方向。
[0003]聚乳酸是一种完全可降解生物基材料，其具有植物来源的特点，可以木薯、淀粉、纤维素等为原料经发酵得到乳酸，再经过一系列的反应过程生成聚乳酸。聚乳酸是一种良好的生物可降解材料，其来源于生物基原料，可完全降解为二氧化碳和水，具有绿色环保的特性。聚乳酸自身具有良好的强度，然而自身脆性大，需要与己内酯、多元醇等柔性分子通过共聚或共混的方式改善其力学性能。因此，本专利技术将以生成聚乳酸的单体丙交酯为原料，通过化学改性及对聚乳酸分子链的精准调控及化学基团的修饰作用，实现胶黏剂的黏性可调，并且可以在不添加增黏剂、增塑剂的条件下，达到满足封箱胶带的要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种自粘性聚乳酸胶粘剂及其应用。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种自粘性聚乳酸胶粘剂，原料包括：
[0007]L
‑
丙交酯和/或内消旋丙交酯、以及己内酯、催化剂、多元醇与引发剂；
[0008]所述L
‑
丙交酯与内消旋丙交酯的制备方法包括以下步骤：
[0009]乳酸经过缩聚反应脱水形成乳酸低聚物，乳酸低聚物真空环境下裂解形成丙交酯，丙交酯经过精馏除去游离酸与水，并除去乳酸低聚物，获得精丙交酯，精丙交酯再经熔融结晶分离获得所述L
‑
丙交酯和内消旋丙交酯；
[0010]所述原料的处理方法包括以下步骤：
[0011]在引发剂与催化剂作用下，使用L
‑
丙交酯和/或内消旋丙交酯、以及己内酯或多元醇作为单体，进行聚合反应，反应后得到的聚合物产物通过溶解、沉降或负压下加热的方法移除未反应的丙交酯、己内酯或多元醇单体，经过干燥与挥发后获得所述的胶粘剂。
[0012]可选地，所述引发剂为一缩二乙二醇、1,4
‑
丁二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、三羟基丙
烷、己二醇中的一种或者多种。
[0013]可选地，所述催化剂为辛酸亚锡、氯化亚锡、乳酸锌中的一种或多种。
[0014]可选地，所述原料还包括填料与抗氧剂。
[0015]可选地，所述填料为碳酸钙、氧化镁、云母粉、滑石粉中的一种或几种。
[0016]可选地，所述丙交酯与己内酯混合时的摩尔比为3:7～6:4。。
[0017]上述自粘性聚乳酸胶粘剂在制备物件粘接领域中的应用。
[0018]一种自粘性聚乳酸胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0019]乳酸经过缩聚反应脱水形成乳酸低聚物，乳酸低聚物真空环境下裂解形成丙交酯，丙交酯经过精馏除去游离酸与水，并除去乳酸低聚物，获得精丙交酯，精丙交酯再经熔融结晶分离获得所述L
‑
丙交酯和内消旋丙交酯；
[0020]在引发剂与催化剂作用下，使用L
‑
丙交酯和/或内消旋丙交酯、己内酯或多元醇作为单体，进行聚合反应，反应后得到的聚合物产物通过溶解、沉降或负压下加热的方法移除未反应的丙交酯、己内酯或多元醇单体。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术对丙交酯和己内酯比例的调整可从结构上控制胶粘剂的产品性能，本专利技术中使用的原料均为生物基来源且具有无毒、可降解的特点，其在自然环境中或堆肥条件下可自行降解，最终形成二氧化碳和水。本专利技术的胶粘剂在金属、玻璃、塑料等材料的表面具有较好的粘接效果。
[0023]本专利技术制备得到的生物可降解自粘性胶黏剂合成效率较高，可采用本体聚合方法反应得到。制得的生物可降解胶带的性能测试发现，初粘力达到5.8N，剥离强度≥5.1N/cm，持粘力≥24h。
附图说明
[0024]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0025]图1为本申请的实施例1
‑
9流变学测试分析粘弹窗结果；
[0026]图2为本申请的实施例1的NMR图谱；
[0027]图3为本申请的实施例6的NMR图谱。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]样品黏弹性窗口测试：胶黏剂样品首先进行线性黏弹性测试，再进行弹性模量/损耗模量测试。
[0030]胶粘带涂布方式：将胶黏剂在60
‑
80℃加热融化后后倒入压辊，涂布厚度可调0.010
‑
0.03mm，在聚乳酸流延膜、PET或牛皮纸上涂覆，冷却固化后即可得到胶带。然后用24mm取样刀裁取样条，用于后续的初粘力、剥离强度和持粘力的性能测试。涂布后的胶带厚度用测厚规进行测量。
[0031]实施例1：聚丙交酯
‑
己内酯无规共聚物(3PLA
‑
7PCL)
[0032]称取L
‑
丙交酯43.2g、己内酯79.8g，其摩尔比为3:7，称量后加入到经过除水处理的圆底烧瓶中，称取0.53g一缩二乙二醇作为引发剂，利用双排气体分配器对圆底烧瓶进行抽负压、充氮气处理，处理三次后，将圆底烧瓶密封后放入已经预热的油浴锅中反应，待引发剂与单体充分混合后，且丙交酯完全熔化后，用注射器取一定量的催化剂溶液，经橡皮管注入圆底烧瓶中。在130℃条件下，反应24小时，待反应结束后冷却至室温，加入60mL二氯甲烷将聚合物溶解后倒入烧杯中，加入400mL乙醇进行沉降处理，多次洗涤，去除未反应的单体和溶于溶剂的低聚物。待沉降完成后，倒出上层清液后，沉淀物放入50℃真空烘箱进行干燥处理。待溶剂挥发后，即得到生物可降解聚乳酸基自粘胶粘剂。NMR分析结果表明制得的胶黏剂材料中的单体比例为28:72，与设定值非常接近。样品经过加热后使用热熔涂布机涂布到聚乳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自粘性聚乳酸胶粘剂，其特征在于，原料包括：L
‑
丙交酯和/或内消旋丙交酯、以及己内酯、催化剂、多元醇与引发剂；所述L
‑
丙交酯与内消旋丙交酯的制备方法包括以下步骤：乳酸经过缩聚反应脱水形成乳酸低聚物，乳酸低聚物真空环境下裂解形成丙交酯，丙交酯经过精馏除去游离酸与水，并除去乳酸低聚物，获得精丙交酯，精丙交酯再经熔融结晶分离获得所述L
‑
丙交酯和内消旋丙交酯；所述原料的处理方法包括以下步骤：在引发剂与催化剂作用下，使用L
‑
丙交酯和/或内消旋丙交酯、以及己内酯或多元醇作为单体，进行聚合反应，反应后得到的聚合物产物通过溶解、沉降或负压下加热的方法移除未反应的丙交酯、己内酯或多元醇单体，经过干燥与挥发后获得所述的胶粘剂。2.根据权利要求1所述的自粘性聚乳酸胶粘剂，其特征在于，所述引发剂为一缩二乙二醇、1,4
‑
丁二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、三羟基丙烷、己二醇中的一种。3.根据权利要求1所述的自粘性聚乳酸胶粘剂，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡、氯化亚锡、乳酸锌中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的自粘性聚乳酸胶粘剂，其特征在于，所述原料还包括填料与抗氧剂。5.根据权利要求1所述的自粘性聚乳酸胶粘剂，其特征在于，所述多元醇包括一缩二乙二醇、1,4
‑
丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，余莉花，郭雪晴，
申请(专利权)人：普立思生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：