环保型耐高温压敏胶、制备工艺以及耐高温胶带

技术领域

本发明是关于压敏胶，特别是关于一种环保型耐高温压敏胶、制备工艺以及耐高温胶带。

背景技术

压敏胶粘剂(PSA)是一种在很轻的作用力下就能形成比较牢固的粘接力。丙烯酸酯压敏胶是由(甲基)丙烯酸(酯)聚合形成的共聚物，具有原料易得、配方简单、粘接范围广、耐候性好、低毒等优点，广泛应用于包装、电子、汽车、家装、家电、新能源等领域。丙烯酸酯压敏胶分为溶剂型、乳液型、辐射固化型、无溶剂型四大类别，市场上主要以溶剂型、乳液型为主，日本欧美等在此领域发展较为成熟，近年来光固化型、无溶剂型发展也颇为迅速。溶剂型丙烯酸压敏胶由于其优异性能，在一些特殊的应用领域是乳液型丙烯酸压敏胶无法替代的。

溶剂型丙烯酸压敏胶，合成过程中常常采用一些苯类溶剂(如甲苯、二甲苯等)，聚合车间以及后续涂布过程均有苯类物质的逸散，危害人体健康、生态环境；另外常规溶剂型丙烯酸压敏胶的存在耐高温性差的缺点。

因此，有必要提供一种环保型耐高温压敏胶、制备工艺以及耐高温胶带，来解决上述问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型耐高温压敏胶、制备工艺以及耐高温胶带，其能够降低对环境的污染以及提升压敏胶的耐高温性能。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种环保型耐高温压敏胶，按质量份数包括以下原料组分：

其中，所述溶剂为乙酸乙酯和乙酸甲酯的混合物。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述改性单体A为含羟基的丙烯酸酯单体，所述含羟基的丙烯酸酯单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯以及甲基丙烯酸-4-羟基丁酯中的一种或多种。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述改性单体B为双官能团丙烯酸酯单体，其包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯以及三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或多种。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯以及过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述乙酸乙酯和乙酸甲酯的比例为(1.5～4)：1。

本发明的实施例还提供了一种环保型耐高温压敏胶的制备工艺，包括以下步骤：

称量全部的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸、改性单体A以及改性单体B，并混合均匀成预混液，然后将全部引发剂与部分溶剂混合，形成质量分数为5～10％的引发剂溶液；

将剩余的溶剂加入反应釜中，升温至60～77℃，溶剂回流10～15min；

在回流状态下，将全部的预混液、一半的引发剂溶液，分别同时滴加入反应釜中，滴加时长为3～4h，滴加完毕保温0.5～1h；

向反应釜中补加剩余的引发剂溶液，继续保温2～3h，降温，过滤，即得到环保型耐高温压敏胶。

本发明的实施例还提供了一种耐高温胶带，包括以下原料组分：交联剂、基材以及如上述任一所述的环保型耐高温压敏胶。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述基材为PET膜、PI膜以及美纹纸中的一种。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述交联剂为环氧树脂以及多异氰酸酯中的至少一种。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述交联剂与环保型耐高温压敏胶的质量份数比为(0.5～2)：100。

与现有技术相比，根据本发明实施方式的环保型耐高温压敏胶，通过弃用常规的苯类溶剂(甲苯、二甲苯等)，采用环保型溶剂，并通过改性单体A以及改性单体B使丙烯酸酯压敏胶聚合物的耐温性能增强，采用了较温和的制备工艺，使得制备出来的聚丙烯酸酯压敏胶既环保又耐高温。

具体实施方式

下面结合，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

根据本发明优选实施方式的环保型耐高温压敏胶，按质量份数包括以下原料组分：10～20质量份的丙烯酸乙酯；5～15质量份的丙烯酸丁酯；5～15质量份的丙烯酸-2-乙基己酯；1～7质量份的甲基丙烯酸；1～5质量份改性单体A；0.2～3质量份的改性单体B；0.2～1.2质量份引发剂；以及40～75质量份溶剂，其中，所述溶剂为乙酸乙酯和乙酸甲酯的混合物。

其中，改性单体A为含羟基的丙烯酸酯单体，含羟基的丙烯酸酯单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯以及甲基丙烯酸-4-羟基丁酯中的一种或多种。

其中，所述改性单体B为双官能团丙烯酸酯单体，其包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯以及三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或多种。

其中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯以及过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种。

其中，乙酸乙酯和乙酸甲酯的比例为(1.5～4)：1。

本发明的实施例还提供了一种环保型耐高温压敏胶的制备工艺，包括以下步骤：

S1、称量全部的丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸、改性单体A以及改性单体B，并混合均匀成预混液，然后将全部引发剂与部分溶剂混合，形成质量分数为5～10％的引发剂溶液；

S2、将剩余的溶剂加入反应釜中，升温至60～77℃，溶剂回流10～15min；

S3、在回流状态下，将全部的预混液、一半的引发剂溶液，分别同时滴加入反应釜中，滴加时长为3～4h，滴加完毕保温0.5～1h。

S4、向反应釜中补加剩余的引发剂溶液，继续保温2～3h，降温，过滤，即得到环保型耐高温压敏胶。

本发明的实施例还提供了一种耐高温胶带，包括以下原料组分：交联剂、基材以及环保型耐高温压敏胶。

其中，基材为PET膜、PI膜以及美纹纸中的一种。

其中，交联剂为环氧树脂以及多异氰酸酯中的至少一种。

其中，交联剂与环保型耐高温压敏胶的质量份数比为(0.5～2)：100。

一具体实施方式中，耐高温胶带的制备过程为：

称取按照上述质量份数比的环保型耐高温压敏胶和交联剂，混合并搅拌均匀，得到混合物A。

将混合物A涂布于基材上，在100～120℃的环境下交联固化2～5min，然后在30～60℃的环境中熟化24～60h，即制得耐高温胶带。

实施例1，

称取15g丙烯酸乙酯、5g丙烯酸丁酯；15g丙烯酸-2-乙基己酯；5g甲基丙烯酸、1g丙烯酸羟丙酯、2g甲基丙烯酸羟丙酯、2g丙烯酸-4-羟基丁酯、、1g的1,6-己二醇二丙烯酸酯、1g的1,9-壬二醇二丙烯酸酯以及1g的三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯混合均匀成预混液，再将30g乙酸乙酯和10g乙酸甲酯混合均匀成溶剂，然后称取0.4g偶氮二异丁腈、0.6g过氧化-2-乙基己酸叔丁酯以及0.2g过氧化苯甲酸叔丁酯并与22.8g的溶剂混合均匀成质量分数为5％的引发剂溶液。

在反应釜中加入17.2g溶剂，并且升温至60℃，回流15min。

在回流状态下，将全部的预混液、12g的引发剂溶液，分别同时滴加入反应釜中，滴加时长为4h，滴加完毕保温1h。

然后补加12g引发剂溶液，继续保温3h后，降温，过滤，即得到环保型耐高温压敏胶。

称取50g环保型耐高温压敏胶并向其中加入0.25g的多异氰酸酯，搅拌均匀后，涂布于PI膜上，并在120℃的环境中交联固化5min，然后在60℃的环境中熟化60h后，即制得耐高温胶带。

实施例2，

称取10g丙烯酸乙酯、10g丙烯酸丁酯；10g丙烯酸-2-乙基己酯；3g甲基丙烯酸、2g丙烯酸羟乙酯以及0.3g的1,9-壬二醇二丙烯酸酯混合均匀成预混液，再将30g乙酸乙酯和20g乙酸甲酯混合均匀成溶剂，然后称取0.4g过氧化苯甲酰并与4.6g的溶剂混合均匀成质量分数为8％的引发剂溶液。

在反应釜中加入45.4g溶剂，并且升温至77℃，回流10min。

在回流状态下，将全部的预混液、2.5g的引发剂溶液，分别同时滴加入反应釜中，滴加时长为3h，滴加完毕保温0.5h。

然后补加2.5g引发剂溶液，继续保温2h后，降温，过滤即得到环保型耐高温压敏胶。

称取50g环保型耐高温压敏胶并向其中加入0.6g的环氧树脂，搅拌均匀后，涂布于PET膜上，并在100℃的环境中交联固化2min，然后在30℃的环境中熟化24h后，即制得耐高温胶带。

实施例3，

称取20g丙烯酸乙酯、15g丙烯酸丁酯；5g丙烯酸-2-乙基己酯；7g甲基丙烯酸、1g丙烯酸羟乙酯、2g甲基丙烯酸羟乙酯、0.1g的1,9-壬二醇二丙烯酸酯以及0.1g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯混合均匀成预混液，再将50g乙酸乙酯和20g乙酸甲酯混合均匀成溶剂，然后称取0.4g过氧化苯甲酰、0.5g偶氮二异丁腈并与9.1g的溶剂混合均匀成质量分数为9％的引发剂溶液。

在反应釜中加入60.9g溶剂，并且升温至65℃，回流15min。

在回流状态下，将全部的预混液、5g的引发剂溶液，分别同时滴加入反应釜中，滴加时长为3.5h，滴加完毕保温0.8h。

然后补加5g引发剂溶液，继续保温2.5h后，降温，过滤即得到环保型耐高温压敏胶。

称取50g环保型耐高温压敏胶并向其中加入0.5g的多异氰酸酯和0.5g环氧树脂，搅拌均匀后，涂布于美纹纸上，并在110℃的环境中交联固化4min，然后在50℃的环境中熟化48h，得耐高温胶带。

实施例4，

称取20g丙烯酸乙酯、10g丙烯酸丁酯；10g丙烯酸-2-乙基己酯；2g甲基丙烯酸、2g丙烯酸-4-羟基丁酯以及0.4g的1,6-己二醇二丙烯酸酯混合均匀成预混液，再将80g乙酸乙酯和20g乙酸甲酯混合均匀成溶剂，然后称取0.4g偶氮二异丁腈并与3.6g的溶剂混合均匀成质量分数为10％的引发剂溶液。

在反应釜中加入96.4g溶剂，并且升温至70℃，回流13min。

在回流状态下，将全部的预混液、2g的引发剂溶液，分别同时滴加入反应釜中，滴加时长为3.2h，滴加完毕保温0.6h。

然后补加2g引发剂溶液，继续保温2.2h后，降温，过滤即得到环保型耐高温压敏胶。

称取50g环保型耐高温压敏胶并向其中加入0.25g的环氧树脂，搅拌均匀后，涂布于PET膜上，并在105℃的环境中交联固化3min，然后在40℃的环境中熟化36h，得耐高温胶带。

对比例1，

市面上常用的丙烯酸酯压敏胶带。

下面将对实施例1～4中制得的耐高温胶带以及对比例1中的丙烯酸酯压敏胶带进行如下的性能测试：

1、180°剥离强度测试：按GB 2792-1998压敏胶粘带180°剥离强度试验方法测定。

2、耐高温性能测试：将胶带贴合在304不锈钢板上，分别至于150℃、190℃烘箱中放置24h，进行冷热撕，观察不锈钢板上残胶情况。

表1

从表1中的耐湿热性能测试的测试数据可以看出，本发明的环保型耐高温压敏胶制成胶带后具备良好的耐高温性能。同时通过180°剥离强度测试的数据也可以看出，环保型耐高温压敏胶制成胶带后具备良好的粘性。

同时由于本发明的环保型耐高温压敏胶在制备过程中，溶剂使用乙酸乙酯和乙酸甲酯的混合物代替苯类溶剂，从而使整个生产制备过程中降低了苯类物质的逸散，减少了对人体健康的危害以及生态环境的污染。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。