一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂及其制备方法，所述胶黏剂包含以下重量份的组分：80～90份的软单体、1～10份的硬单体、1～10份的第一功能单体、1～10份的第二功能单体、0.01～0.2份的自由基引发剂、0.01

【技术实现步骤摘要】
一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种丙烯酸树脂，特别涉及一种高固低黏丙烯酸胶黏剂及其制备方法，属于有机高分子合成领域。

技术介绍

[0002]聚丙烯酸酯胶粘剂由于易合成、耐久性好、低温性能好、毒性小、粘接面广等特点，被广泛应用与飞机、汽车、仪器设备、建筑、家具等工业和民用领域。但随着人们环境保护意识的增强和法律法规的日益严格，节能减排越来越受到全世界各国的重视。但是传统丙烯酸胶黏剂采用低固含量的溶剂型复合胶，有70％左右为溶剂，固含低，有机溶剂含量高，造成涂布量较大，在使用中向空气中排放大量挥发性有机化合物(VOC)，污染环境，带来安全隐患，生产效率低，正逐渐被环境友好型胶黏剂如高固体分胶黏剂取代。
[0003]高固体分丙烯酸胶黏剂中VOC含量低，排放少，干速快，符合国家节能减排的要求。然而现有高固体分丙烯酸树脂是一种自由基聚合而成的线型高分子，提高固体分会导致黏度急剧上升。要降低黏度需要降低树脂分子量或使用高溶解力溶剂，会影响胶黏剂的力学性能，限制了产品的应用范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有技术存在的缺点和不足，提供了一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂及其制备方法，制备工艺简单、成本低且过程易控，结合本专利技术粘结剂的配方，制备得到的一种固含量高、粘度低、多分散性低且力学性能良好的胶黏剂。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂，按重量份计，所述胶黏剂包含以下组分：80～90份的软单体、1～10份的硬单体、1～10份的第一功能单体、1～10份的第二功能单体、0.01～0.2份的自由基引发剂及0.01
‑
0.5份的链转移剂；所述第一功能单体为丙烯酸羟乙酯和/或丙烯酸吗啉，所述第二功能单体为醋酸乙烯酯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯；
[0006]所述丙烯酸胶黏剂中软单体、硬单体、第一功能单体、自由基引发剂、链转移剂先混合反应，得到含羟基和/或羧基的树脂链，再加入第二功能单体反应得到两端连接酯基和/或环氧基团的丙烯酸树脂。
[0007]进一步地，所述丙烯酸胶黏剂的固含量达到70％以上，粘度为8800
‑
12000mPa
·
s。
[0008]进一步地，所述软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸正丙酯中的一种或几种。
[0009]进一步地，所述硬单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
[0010]进一步地，所述第一功能单体与第二功能单体的质量比为1:0.5～2.5。
[0011]将不同类型的功能单体先、后加入参与反应，控制不同功能单体在树脂分子链的不同部位引入。
[0012]第一功能单体主要在树脂分子链的中间部位引入羟基或羧基，与固化剂形成的交联点较分散，可提高交联后的性能，改善树脂对颜料、填料的润湿性；若将含羟基或羧基的第一功能单体分散在链尾，过于集中易发生团聚现象，影响交联。
[0013]第二功能单体在树脂分子链的尾端引入酯基或环氧基团，可提高树脂对基材的附着力；若将第二功能单体过早加入反应，会影响胶黏剂的多分散性，且环氧基化学性质活泼，易产生其它副产物。
[0014]进一步地，所述自由基引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酰和叔丁基过氧化六氢对苯二酸酯中的一种或几种。
[0015]进一步地，所述功能单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸吗啉中的至少两种。
[0016]进一步地，所述链转移剂选自2
‑
巯基乙醇、1
‑
巯基甘油、3
‑
巯基丙酸、十二烷基硫醇和3
‑
巯基丙酸异辛酯中的一种或几种。
[0017]进一步地，按重量份计，所述胶黏剂还包含25～35份的溶剂。
[0018]进一步地，所述溶剂选自碳酸二甲酯、乙酸乙酯、甲苯、异丙醇、乙酸甲酯、甲醇和丁酮中的一种或几种
[0019]进一步地，所述胶黏剂的重均分子量优选为110000～240000，数均分子量优选为35000～72000。
[0020]进一步地，所述胶黏剂的多分散性系数优选为2.8～3.5。
[0021]为保证胶黏剂具备良好的力学性能，需控制胶黏剂的分子量及其分布均在合适的范围内。
[0022]本专利技术第二方面提供了第一方面所述的一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)将溶剂加入干燥的容器中，通入氮气，边升温边搅拌；
[0024](2)在氮气气氛下，将软单体、硬单体、第一功能单体、链转移剂、自由基引发剂混合均匀后连续滴加到容器中进行反应，滴加结束后进行保温处理；
[0025](3)再将第二功能单体和自由基引发剂加入容器中，反应得到所述高固低粘丙烯酸胶黏剂。
[0026]进一步地，步骤(1)中，升温至70～90℃。
[0027]进一步地，步骤(1)中，通氮气的时间为1
‑
2h，直至容器中的空气被排尽。
[0028]进一步地，步骤(2)中，连续滴加的时间为2～5h；反应的温度为70～90℃。
[0029]进一步地，步骤(2)中，所述保温处理具体为：直接在相应的反应温度下进行保温处理，或在反应温度的基础上升高5
‑
15℃后进行保温处理，所述保温处理的时间为1～2h。
[0030]步骤(2)中，由于反应过程为放热过程，需控制反应物加入的速率避免加入速度过快导致体系温度迅速上升，副产物增多，影响高固低黏丙烯酸胶黏剂的制备质量。
[0031]进一步地，步骤(2)中加入的自由基引发剂与步骤(3)中加入的自由基引发剂的质量比为1:0.5～5。
[0032]进一步地，步骤(3)中，所述反应的温度与保温处理的温度一致，反应的时间为3～5h。
[0033]进一步地，根据反应温度选择合适的自由基引发剂；当反应温度为60～80℃，自由
基引发剂优选偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈；当反应温度为70～100℃，自由引发剂优选过氧化苯甲酰。
[0034]上述制备过程需在通氮气的条件下进行，以保证原料和设备均不含有水和氧气，避免原料中的单体、引发剂等与水或氧气发生反应，降低制备出来的高固低黏丙烯酸胶黏剂的纯度，进而影响胶粘剂的质量。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0036]1.本专利技术通过在胶黏剂的树脂分子长链中引入不同的功能单体(分子链的中间部位引入羟基和/或羧基，两端引入酯基和/或环氧基团)，改善树脂对颜料、填料的润湿性以及对基材的附着力。
[0037]2.本专利技术通过对配方的优化和对合成工艺的控制制备得到一种高固含量低粘度的胶黏剂，有效降低粘度，提高固含量，固含量可以达到70％，粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂，其特征在于，按重量份计，所述胶黏剂包含以下组分：80～90份的软单体、1～10份的硬单体、1～10份的第一功能单体、1～10份的第二功能单体、0.01～0.2份的自由基引发剂及0.01
‑
0.5份的链转移剂，所述第一功能单体为丙烯酸羟乙酯和/或丙烯酸吗啉，所述第二功能单体为醋酸乙烯酯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述丙烯酸胶黏剂中软单体、硬单体、第一功能单体、自由基引发剂、链转移剂先混合反应，得到含羟基和/或羧基的树脂链，再加入第二功能单体反应得到两端连接酯基和/或环氧基团的丙烯酸树脂；所述丙烯酸胶黏剂的固含量不低于70％，粘度为8800
‑
12000mPa
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s。2.根据权利要求1所述的一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂，其特征在于，所述软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸正丙酯中的一种或几种；所述硬单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂，其特征在于，所述自由基引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酰和叔丁基过氧化六氢对苯二酸酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂，其特征在于，所述链转移剂选自2
‑
巯基乙醇、1
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巯基甘油、3
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巯基丙酸、十二烷基硫醇和3
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巯基丙酸异辛酯中...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢家博，吴喜来，芋野昌三，李燚，陈洪野，吴小平，
申请(专利权)人：苏州赛伍应用技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：