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壓敏膠配方分析
一.前言
壓敏膠黏劑，是對壓力敏感的膠黏劑，是一類無須借助于溶劑、熱量或其他手段，只需施以輕度指壓，便可與被粘物緊密粘結的膠黏劑。這種對壓力敏感的粘結性能是其最基本的特性，也是不同于別類膠黏劑的顯著標志；壓敏膠黏劑是一種自膠粘物質，它在較小的作用力下，就能形成比較牢固的粘結力。壓敏膠黏劑在兩物體表面之間形成的粘結力注意是范德華力，因此，粘結面形成后，粘結表面的結構沒有被破壞。通常，在粘結過程中壓敏膠對壓力是敏感的，但當粘結面形成以后，壓敏膠對壓力則不敏感,由于它使用方便，揭開后一般不影響被粘物的表面，因此使用很廣泛.
禾川化學專業從事壓敏膠黏劑配方分析、成分分析、配方檢測、成分檢測，禾川化學是壓敏膠黏劑企業產品技術革新的風向標；禾川化學通過多年沉積,運用精細化工的復配技術, 做了小試和應用試驗, 研制了一種新型壓敏膠黏劑配方技術;該壓敏膠黏劑耐候性好，由于共聚物主體中沒有不飽和鍵存在，長期戶外使用時仍能保持良好的粘結性能；壓敏膠黏劑制品具有非常廣泛的應用領域，如辦公和包裝用的膠粘帶；涂裝和刻蝕用的遮蔽帶；電工和電器用的絕緣帶；各種鏡面的保護帶以及各種壓敏標簽等.
二.壓敏膠黏劑
2.1壓敏膠基礎參考配方
常見壓敏膠一般組成為：橡膠或樹脂彈性體（15~60）、增粘樹脂（10~50）、增塑劑（環烷油、鄰苯二甲酸酯等）（5~20）、填料（氧化鋅、二氧化硅）（5~40）硫化劑（0~20）、防老劑（防老劑D、246等）（0~1）溶劑（汽油、甲苯、醋酸乙酯）適量，充分攪拌即可.
2.2常見壓敏膠組分及機理
2.2.1單體
乳液壓敏膠所用的單體一般為70%以上的軟單體，20%左右的硬單體，5%以下的功能單體。單體的選擇和配比、玻璃化溫度Tg是其重要指標，，如果Tg＞-30℃，則在溫度下壓敏性大大降低；制備壓敏膠膠黏劑的單體，既要有形成較低Tg均聚物的軟單體組分，也要有能產生較高Tg均聚物的硬單體組分，只有軟硬單體的配比適當，才能使壓敏膠的初粘性、剝離力、持粘力很好地協調平衡.
軟單體是制備壓敏膠的主要單體，又稱主單體，其作用是產生玻璃化溫度較低的、具有初粘性的聚合物。Tg在-20℃的丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯等單體的均聚物，在室溫下都具有壓敏膠黏劑性能，這些低玻璃化溫度的聚合物內聚強度一般都不高，因此，通常不能單獨用作壓敏膠黏劑，常用的軟單體有丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯等.
硬單體又稱第二單體，是能產生較高Tg的均聚物并能與軟單體共聚的（甲基）丙烯酸酯或其它烯類單體，常用的有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯腈、醋酸乙烯酯和苯乙烯等。硬單體與軟單體只有以適當配比共聚后才能制得較高內聚強度和使用溫度的性能較好的壓敏膠粘劑.,為了使共聚物能產生輕度交聯，改善壓敏膠的性能，還要加入少量的帶反應性基團的單體，常用的有丙烯酸、丙烯酸-β-羥丙酯、N-羥甲基丙烯酰胺；丙烯酸的合適用量為3~4%，N-羥甲基丙烯酰胺一般用量5~6%.
2.2.2增黏樹脂
一般來說，丙烯酸酯壓敏膠黏劑中不必加入增黏樹脂和其它添加劑，但為了改善對難粘材料的粘接性能或降低成本、著色等其它目的，有時可加入各種添加劑；加入增黏樹脂或增塑劑能改善初粘力和180°剝離強度，但損害膠的內聚力；松香酯與丙烯酸酯共聚物相容性較好，能有效地改善對無極性和難粘聚烯烴材料的黏合效果；另外，用二甲苯甲醛樹脂或芳香族石油樹脂并用作為增黏樹脂，可顯著提高丙烯酸酸酯壓敏膠對聚乙烯等難粘材料180°剝離強度，尤其是低溫時的剝離強度,在乳液型丙烯酸酯壓敏膠中加入增黏樹脂，首先必須將增黏樹脂制成乳液，松香酯類增黏樹脂乳液可大大改進丙烯酸酯乳液壓敏膠對聚烯烴塑料的黏合性能，如添加50%左右的MBG-64乳液，180°剝離強度急劇增大；當加量達到70%時，剝離強度達到最大值.
2.2.3乳化劑
水乳型丙烯酸酯壓敏膠乳液聚合時可以單獨使用一種乳化劑，但兩類乳化劑混合使用效果更好，非離子型乳化劑與陰離子型乳化劑的配比為（3~4）：1，混合乳化劑的HLB值16~18為宜。乳化劑的用量對聚乳液及其壓敏膠性能影響很大，一般來說，乳化劑用量多，聚合反應速度快，共聚物分子量小，乳化的粒徑小，乳液的穩定性好，而壓敏膠的剝離強度低，耐水性差，乳化劑的用量以再能夠得到穩定的聚合物乳液的前提下盡量少用為原則，一般為單體總量的2~3%.
2.2.4引發劑
乳液聚合通常采用水溶性引發劑，產用的有過硫酸銨和過硫酸鉀，在聚合溫度（70~85℃）下由過硫酸根負離子直接熱分解而產生兩個硫酸根負離子自由基，它對丙烯酸酯的引發效率很高，有時也采用氧化還原引發體系，如過氧化苯甲酰-焦磷酸亞鐵，可使乳液聚合反應在較低溫度（20~50℃）下進行，具體操作時可將過氧化物溶解在單體中，而還原劑溶在水中，同時滴加反應器內.
2.2.5緩沖劑
反應介質的PH值對聚合速度和乳液的穩定性影響大，過硫酸鹽分解產生的硫酸根離子會使PH逐漸減小，從而使聚合速度變慢和乳液穩定性降低；因此，使用過硫酸鹽作引發劑必須同時配合碳酸氫鈉等緩沖劑，使PH值在聚合過程中基本不變.
2.2.6增稠劑
為使丙烯酸酯共聚物乳液適應自動化生產線的涂布工藝要求，并使一次涂布就能得到足夠厚度的膠層，須用增稠劑提高乳液的黏度?？捎玫脑龀韯┯芯垡蚁┐?、羥甲基纖維素。新型的聚丙烯酸乳液增稠劑效果更好，這是一種低黏度并含有高濃度羧基的高分子量聚丙烯酸乳液，易于丙烯酸酯共聚乳液混合均勻，只要加入1~5%聚丙烯乳液，再用氨水或氫氧化鈉中和調節PH=9，經放置一定時間，就會有越來越多的羧酸變成羧酸鹽，增稠劑乳液的聚合物顆粒漸漸溶解。由于分子鏈上羧酸根負離子的相互排斥作用，會使聚合物的分子鏈舒展，結果使水相的黏度大大增加，乳液變稠。聚丙烯酸乳液可由丙烯酸（80份)、甲基丙烯酸（20份)、OP-10乳化劑（3份)、過硫酸銨（0.45份)、去離子水（200份）經乳液聚合而得，固含量30%，含有羧基的丙烯酸酯共聚物乳液具有增稠作用，可以不外加增稠劑.
2.2.7交聯劑
壓敏膠制備關鍵是三力的平衡，因此在單體的選擇上要注意剛性單體和柔性單體的搭配，同時為提高乳液壓敏膠的內聚強度，改善耐熱性、耐水性和抗蠕變性，應增加交聯劑，使聚合物分子間產生交聯和產生極性基團，從而徹底改善乳膠的內聚力，除了少數內交聯外，還要采用加入交聯劑的外交聯方法，常用的有多價金屬鹽及其螯合物、低分子量三聚氰胺甲醛樹脂及其醚化物、脲醛樹脂等.
三.壓敏膠參考配方
3.1油性保護膜壓敏膠黏劑參考配方1：
|
成分 |
投料比 |
成分說明 |
|
丙烯酸-2-乙基己酯（2EHA） |
8~10 |
? |
|
丙烯酸丁酯（BA） |
52~60 |
? |
|
乙酸乙烯酯（VAc） |
10~12 |
? |
|
丙烯酸羥乙酯（HEA） |
2~3 |
? |
|
丙烯酸-2-羥丙酯（HPA） |
1~5 |
? |
|
丙烯酸（AA） |
3~8 |
? |
|
N –羥甲基丙烯酰胺（N-MAM） |
3~5 |
? |
|
過氧化二苯甲酰（BPO） |
0~1 |
? |
|
混合溶劑 |
200 |
? |
3.2標簽用壓敏膠參考配方2：
|
成分 |
投料比 |
成分說明 |
|
丙烯酸丁酯 |
26~29 |
? |
|
丙烯酸 |
4~5 |
? |
|
水 |
65~70 |
? |
|
十二烷基硫酸鈉 |
0.3~0.8 |
? |
|
油酸鈉 |
0.1~0.5 |
? |
|
十二硫醇 |
0.1~0.5 |
? |
|
過硫酸銨 |
0.1~0.5 |
? |
|
對苯二酚 |
0.1~0.5 |
? |
以上參考配方數據都經過技術修改，僅供參考，關于壓敏膠配方更多技術可以咨詢我中心技術支持0512-82190669
常見膠粘劑檢測:
?? ?1.膠粘劑分析：硬化膠、環氧膠、密封膠、熱熔膠、聚氨酯膠、灌封膠、導電膠、壓敏膠、白乳膠、有機硅膠、萬能膠、厭氧膠、滲透膠、防水膠、防火膠、聚酰胺膠、復膜膠、揚聲器專用膠、建筑專用膠、太陽能專用膠、汽車配維修專用膠、汽車專用膠、電子電器專用膠、光敏膠、硅酮膠、不干膠、雙面膠.
??? 2. 膠粘劑助劑分析：樹脂、固化劑、溶劑、偶聯劑、穩定劑、增稠劑、增韌劑、分散劑、防老劑、阻燃劑、乳化劑、增塑劑等.
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