压敏胶主要是丙烯酸系和橡胶系的溶剂型或胶乳型胶粘 剂。近两年来,由于高速操作、合理涂布、排除溶剂公害问题的需要,发展了热熔压敏胶。热熔压敏胶(HMPSA)是以热塑性聚合物为主的胶粘剂,集热熔胶和压敏胶的特点于一体,无溶剂,无污染,使用比较方便。
胶粘带是胶粘剂中特殊类型,即将胶液涂于基材上加工成带状并制成卷盘供应的,包括溶剂活化型胶粘带、加热型胶粘带和压敏胶粘带。例如医学上日常用的橡皮膏和电气绝缘胶即属于压敏胶粘带.
压敏胶带的组成:
①压敏胶粘剂,
②基材
③底层处理剂
④背面处理剂
⑤隔离纸
压敏胶的主要成分包括橡胶型和树脂型,如聚丙烯酸酯或聚乙烯基醚两类,基材要求均匀,伸缩性小的且对溶剂浸润性好,包括:
(1)织物类的如棉布,玻璃布或无纺布等(2)塑料薄膜类如PE,PP,PVC和聚酯薄膜,(3)纸类如牛皮纸,玻璃透明纸等,基材原度在0.1-0.5mm之间.
底层处理剂的作用是增加胶粘剂与基材间的粘附强度,以便揭除胶粘带时不会导致胶粘剂与基材脱开而玷污被粘表面,并使胶粘带具有复用性。常用的底层处理剂是用异氰酸酯部分硫化的氯丁橡胶,改性的氯化橡胶.
背面处理剂一般由聚丙烯酸酯,PVC,纤维素衍生物或有机硅化合物等材料配制而成的.可以起到隔离剂作用.双面胶粘带如须加一层隔离纸如半硬PVC薄膜,PP薄膜或牛皮纸.
压敏胶不需加热,用指压即可粘接,是一种抗剥离强度的胶粘剂,其粘附特性为四大要素:T(快粘力)胶粘剂层的内聚强度;K-粘基力即胶粘剂与基材之间的粘附力。
1、天然橡胶基体的压敏胶:例如医用橡皮膏和电工绝缘胶带 。
2、合成橡胶基体的压敏胶:常用丁苯橡胶,聚异丁烯和基橡胶作主要成分,例如透明压敏带是聚异丁烯弹性体的高分子与半液体按一定比例混和后涂于透明基材上的。
3、烯类聚合物压敏胶带。主要是聚乙烯苯醚和聚丙烯酸酯两类
压敏胶粘剂的性能因组成不同而异,橡胶型压敏胶主要是以天然橡胶为主要原料,由于相对分子质量高,玻璃化温度低,与增粘树脂相容性好,故制得的压敏胶持粘力很好,低温性能也好,快粘性和粘合力都比较好,主要缺点是耐老化较差。丙烯酸酯压敏胶主要是由丙烯酸酯单体共聚而成,透明性、内聚强度和粘合性能均好,尤其是对极性被粘物表央和多孔表面有良限的粘合性能,耐老化性极佳。
热塑性弹性体压敏胶主要成分是苯乙烯系弹性体SIS和SBS,制得的溶剂型压敏胶高含量低粘度,内聚强度高,剥离强度大。因分子结构中含有双键故不耐老化,但经氧化后耐老化性能会有很大改善。
有机硅压敏胶以硅橡胶和硅树脂为主要成分,耐高低温性能非常好,对聚烯烃和氟聚合物有良好的粘合性能。
分析仪器:一般有:XRF、FTIR、GC-MS等等
1、水性聚氨酯压敏胶以其环保无污染的特点,将来必成为压敏胶的最终发展方向;成本比丙烯酸略高,一般用于比较高端的行业;
2、丙烯酸乳液压敏胶与丙烯酸溶剂型压敏胶比较,压敏胶的耐水性、耐湿性、耐热性较差,因此改进这些性能很重要,否则难以取代溶剂型压敏胶。
3、溶剂型压敏胶由于各种生产性能良好,在工业绝缘胶粘带等重视功能性的压敏胶粘剂领域,多用来生产中、高级制品品种。
4、热熔压敏胶是未来压敏胶的发展方向,而橡胶型压敏胶近几年无大的技术进步。
5、非水分散型压敏胶用来制备某些特殊性能的压敏胶,如具有良好压印性的压敏胶。
6、固化型压敏胶
这种压敏胶在接触表面时是压敏胶性质的,过一段时间,通过加热固化、厌氧固化、涂交联剂溶液、光阳离子硬化、UV 反应等,提高凝聚力,获得近似胶粘剂的强度,但尚须解决固化时间长,贮存稳定性问题。
7、医用压敏胶
交联型聚氨酯压敏胶无臭味、皮肤刺激性小,粘着力低易剥离,有生物降解性,适合制做护伤膏、经皮吸收带、长期用绷带等 ,苯乙烯橡胶等配合制成压敏胶带有好的吸汗作用,粘贴性和剥落性,聚乙烯胶压敏胶粘带做暂时固定医疗胶带,有机硅压敏胶做药物传送制品,同时还有高湿环境下外科手术医疗服装用的耐水压敏胶,杀菌压敏胶片等。
8、智能型压敏胶应用于半导体、电子元件加工、陶瓷电容器、医疗用胶粘剂等方面。
9、特殊压敏制品
导电性胶粘带,导热压敏胶片,阻燃性胶粘带,湿面胶粘带,发光的胶粘带等压敏胶产品新功能,正在开发和研究中。
在压敏胶生产的开发阶段除考虑节省资源、节能、工艺合理、保证产品质量,更加注重压敏胶产品环保方面的问题,如压敏胶产品使用后的回收和废弃物的处理等。
压敏胶主要是丙烯酸系和橡胶系的溶剂型或胶乳型胶粘 剂。近两年来,由于高速操作、合理涂布、排除溶剂公害问题的需要,发展了热熔压敏胶。热熔压敏胶(HMPSA)是以热塑性聚合物为主的胶粘剂,集热熔胶和压敏胶的特点于一体,无溶剂,无污染,使用比较方便。
本文较系统地研究了PVC胶粘底带和压敏胶的配方及影响其性能的诸因素。明确指出,在氯丁橡胶型底胶中加入过氯乙烯树脂和硅烷偶联剂等改性成分,可明显改善底胶对PVC膜的粘附强度。对压敏胶弹性体通过适当硫化处理,可明显提高压敏胶的综合性能。
本文叙述了PVC胶粘带底胶和压敏胶的配方研究。在氯丁橡胶型底胶中加入过氯乙烯树脂和硅烷偶联剂等改性成份,显著改善了底胶对PVC膜的粘附强度等性能,研究了影响底胶和橡胶型压敏胶性能的因素,确定了胶粘剂制备工艺并实现了PVC胶粘带的工业生产。
配方组成 |
质量份 |
丙烯酸丁酯 |
65~85 |
甲基丙烯酸甲酯 |
3~15 |
丙烯酸-2-乙基己酯 |
10~30 |
丙烯酸 |
3~5 |
生产方法:首先把配方中的单体按比例混合,将单体相缓慢加至水相中,搅拌至均匀升温,转相温度控制在83~87℃,滴加引发剂,然后在77~79℃下反应1h,最后降温至40℃以下,用100目网过滤制得压敏胶。
成分 | 质量百分比 | 成分说明 |
丁基橡胶 | 5-10% | 主体树脂 |
低分子量聚异丁烯 | 35-55% | 增粘树脂 |
中分子量聚异丁烯 | 10-20% | 增粘树脂 |
环烷油 | 5-15% | 软化剂 |
石蜡 | 1-5% | 调节表面硬度 |
抗氧剂168、1010等 | 0-2% | 抗氧化剂 |
防老剂AW66 | 0-2% | 防老剂 |
成分 | 质量百分比 | 成分说明 |
SBS | 28-35% | 主体树脂 |
C9石油树脂 | 15-20% | 增粘树脂 |
萜烯树脂 | 25-30% | 增粘树脂 |
环烷油 | 15-18% | 软化剂 |
抗氧剂1010 0.5 | 0-2% | 抗氧剂 |
1 丙烯酸丁酯 112.5 具有优良的粘附性和很高的内聚力
常态剥离强度14N/2.5cm
老化试验后剥离强度
13.5N/2.5cm
丙烯酸-2-乙基已酯 116.5
醋酸乙烯 12.5
甲基丙烯酸缩水甘油酯 1.25
丙烯酸 7.5
过氧化苯甲酰 0.5
甲苯 87.5
乙酸乙酯 162.5
2 丙烯酸丁酯 60 具有优良的耐溶剂性和较高的胶接强度
1800的剥离强度8.6N/2.5cm
在甲苯中浸渍48h 后不剥落
丙烯酸-2-乙基已酯 26
甲基丙烯酸甲酯 10
丙烯酸 4
对甲苯磺酸 适量
3 丙烯酸-2-乙基已酯 65 具有优良的耐热性耐溶剂性
粘度4Pa.s
剥离强度10N/2.5cm
甲基丙烯酸酯 28
二丙酮丙烯酰胺 5
马来酸酐 2
硅烷 0.05
催化剂 0.8
在生产各类压敏胶制品所用的压敏胶粘剂中,丙烯酸乳液压敏胶约占50%左右,可见,丙烯酸乳液压敏胶工业中占有十分重要的地位.这是由于它具有无毒、无三废污染和无火灾危险、成本低等优点。1998年BOPP丙烯酸压敏包装胶带产量已达12亿m2,生产厂家很多,集中在广东、江浙地区。
丙烯酸压敏胶带、双面胶带、保护胶带、美纹纸胶带、标签胶带及医用胶带等不仅在产量上,而且在粘接和涂布性能上都有较大提高,适用于各种用途的胶带产品不断涌现。尽管如此,丙烯酸压敏胶及胶带工业仍以通用型为主,品种单一,并且在粘接性能、耐水、耐热和耐湿性等方面还不能满足市场的需要,一下地特种胶带仍需要进口。如高强度双面胶带、耐高温的美纹纸胶带、阻燃胶带、魔术胶带和太阳膜及标示胶带等。