一种高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶及其制备方法和应用转让专利
申请号 : CN202010868249.X
文献号 : CN111961424B
文献日 : 2022-02-15
发明人 : 房成 , 周福祥 , 葛腾 , 朱凯 , 林中祥
申请人 : 南京林业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将25重量份的去离子水、1 3重量份的乳化剂和0.1 0.3重量份的引发剂混合,采用~ ~
400‑800转/分的搅拌速度搅拌均匀,然后缓慢将0 10重量份的烷基碳原子数为1 4的甲基~ ~
丙烯酸烷基酯、90 100重量份烷基碳原子数为4 10的丙烯酸烷基酯、1 5重量份的功能性单~ ~ ~
体、0 0.2重量份的链转移剂滴入,搅拌20 30分钟,得到预乳液;所述链转移剂为正十二烷~ ~
基硫醇,甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯;
2)将24.5 55重量份的去离子水、0.2 0.4重量份的引发剂投入反应釜中,搅拌升温至~ ~
80 90℃,然后滴加步骤1)制得的预乳液,3 5小时滴完,滴完后保温0.5 1小时,保温结束后~ ~ ~
降温至65 75℃,搅拌速度为200 300转/分;补加0.1 0.3重量份的引发剂,继续恒温反应1~ ~ ~ ~
3小时,然后再冷却至室温,调节产品的pH值为7 9,加入0.05 1重量份的消泡剂和0.1 1重~ ~ ~
量份的润湿剂,充分搅拌,过滤出料,制得高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶;所述补加的
0.1 0.3重量份引发剂用3 4.5重量份的去离子水溶解后再加入;该丙烯酸酯乳液压敏胶的~ ~
固含>60%,粘度<600mPa•s。
2.根据权利要求1所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法,其特征在于,步骤1)和步骤2)中的乳化剂为十二烷基二苯醚二磺酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基醚羟丙基磺酸钠或2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙烷磺酸钠中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法,其特征在于,步骤1)中的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛脂或丙烯酸
2‑乙基己酯中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法,其特征在于,步骤1)中的功能性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、N‑异丁氧基甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法,其特征在于,步骤1)中的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、叔丁基过氧化氢、氯化亚铁或甲醛合次硫酸氢钠中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法,其特征在于,步骤2)中的消泡剂为法国罗迪亚DF691、德国巴斯夫WBA、美国陶氏化学DF‑105或美国亚什兰DREWPLUS 46000EG中的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法,其特征在于,步骤2)中的润湿剂为美国氰特OT‑75、上海忠诚化工WDF‑104H、美国陶氏化学TRITON X‑405或美国气体化学Surfynol‑485中的一种或两种以上的混合物。
8.权利要求1所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法制备得到的高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶。
9.权利要求8所述高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶在制备标签、胶带、保护膜中的应用。
说明书 :
一种高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶及其制备方法和应用
技术领域
背景技术
解决干燥问题。传统的乳液固含量在30%~50%之间,而高固含量乳液一般指的是固含量
在60%以上的聚合物乳液,高固含量乳液较传统乳液而言,突出的优点在于其干燥成膜速
度快、运输和储存成本大大降低以及对环境污染小等,这使得高固含量乳液在降低成本和
乳液性能方面都具极大的优势,因此,高固含量乳液具有广阔的应用发展前景。
使乳液聚合无法稳定的进行,出现大量凝聚物,不利于生产,甚至导致实验失败。因此制备
高固含量、同时具有低粘度的丙烯酸酯乳液压敏胶一直是国内外研究的热点之一,而且技
术难度较大。
剂,虽然所制备的乳液固含量高(≥65%)、粘度低(<800mPa·s),但是一方面因其使用了含
壬基酚的乳化剂,存在危害健康与污染环境等问题;另一方面由于使用了半连续种子乳液
聚合工艺,操作步骤繁琐,成本较高。专利CN101676347A公开了一种60%高固含量环保型压
敏胶,虽然该压敏胶的生产和使用中均无有毒、有害物质排放,但是未见60%以上更高固含
乳液的报道,而且同样使用的是操作复杂的半连续种子乳液聚合工艺。目前还没有专利或
者文献报道关于用无种子半连续乳液聚合工艺制备高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的
制备方法。
发明内容
剂为主要原料,采用无种子半连续乳液聚合工艺制备而成,工艺流程简单,乳液性能优异、
成本低。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏
胶,制备得到的产品为符合可持续发展的环保型产品,同时具有固含量高、粘度低、粒径大、
粒径分布宽以及凝胶率低等特点。本发明要解决的技术问题还有一个在于提供本发明高固
含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶在制备标签、胶带或保护膜中的应用。
值为7~9,加入消泡剂和润湿剂,充分搅拌,冷却至室温,过滤出料。
转/分的搅拌速度搅拌均匀,然后缓慢将0~10重量份的烷基碳原子数为1~4的甲基丙烯酸
烷基酯、90~100重量份烷基碳原子数为4~10的丙烯酸烷基酯、1~5重量份的功能性单体、
0~0.2重量份的链转移剂滴入,搅拌20~30分钟,得到预乳液。
℃,然后滴加步骤1)制得的预乳液,3~5小时滴完,滴完后保温0.5~1小时,保温结束后降
温至65~75℃,搅拌速度为200~300转/分;补加0.1~0.3重量份的引发剂,继续恒温反应1
~3小时,然后再冷却至室温,调节产品的pH值为7~9,加入0.05~1重量份的消泡剂和0.1
~1重量份的润湿剂,充分搅拌,过滤出料;所述补加的0.1~0.3重量份引发剂用3~4.5重
量份的去离子水溶解后再加入。
二钠、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基醚羟丙基磺酸钠或2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基
丙烷磺酸钠中的一种或两种以上的混合物。上述乳化剂均是不含壬基酚(APEO)的环保型乳
化剂。
或两种以上的混合物。
种以上的混合物。
一种或两种以上的混合物。
物。
物。
种或两种以上的混合物。
485中的一种或两种以上的混合物。
使得工艺流程更为简单,乳液成本更低。
600mPa·s)、粒径大(300~400nm)、粒径分布宽(PDI>0.1)以及凝胶率低(<0.05%)等特点。
附图说明
具体实施方式
匀,然后缓慢将5份甲基丙烯酸甲酯、20份丙烯酸2‑乙基己酯、71份丙烯酸丁酯、1.0份甲基
丙烯酸、2.0份丙烯酸羟乙酯、1份N‑异丁氧基甲基丙烯酰胺、0.1份正十二烷基硫醇滴入,搅
拌20~30分钟,得到预乳液;
后,保温1小时,降温到70℃,补加0.1份叔丁基过氧化氢(1.5份水溶解)、0.1份甲醛合次硫
酸氢钠(1.5份水溶解)后,继续反应1小时,然后冷却至室温,调节产品的pH值为7,加入0.05
份消泡剂WBA和0.1份润湿剂OT‑75,充分搅拌,过滤出料,制得高固含低粘度丙烯酸酯乳液
压敏胶。
匀,然后缓慢将10份甲基丙烯酸甲酯、20份丙烯酸2‑乙基己酯、66份丙烯酸丁酯、1.0份甲基
丙烯酸、2.0份丙烯酸羟乙酯、1份N‑异丁氧基甲基丙烯酰胺、0.1份正十二烷基硫醇滴入,搅
拌20~30分钟,得到预乳液;
后,保温1小时,再降温到70℃,补加0.1份的叔丁基过氧化氢(1.5份水溶解)、0.1份的甲醛
合次硫酸氢钠(1.5份水溶解)后,继续反应1小时,然后冷却至室温,调节产品的pH值为7,加
入0.05份消泡剂WBA和0.1份润湿剂OT‑75,充分搅拌,过滤出料,制得高固含低粘度丙烯酸
酯乳液压敏胶。
匀,然后缓慢将10份甲基丙烯酸甲酯、15份丙烯酸2‑乙基己酯、71份丙烯酸丁酯、1.0份甲基
丙烯酸、2.0份丙烯酸羟乙酯、1份N‑异丁氧基甲基丙烯酰胺、0.1份正十二烷基硫醇滴入,搅
拌20~30分钟,得到预乳液;
滴完后,保温1小时,再降温到70℃,补加0.1份的叔丁基过氧化氢(1.5份水溶解)、0.1份的
甲醛合次硫酸氢钠(1.5份水溶解)后,继续反应1小时,然后冷却至室温,调节产品的pH值为
7,加入0.05份的消泡剂WBA和0.1份的润湿剂OT‑75,充分搅拌,过滤出料,制得高固含低粘
度丙烯酸酯乳液压敏胶。
慢将5份甲基丙烯酸甲酯、30份丙烯酸2‑乙基己酯、61份丙烯酸丁酯、1.0份甲基丙烯酸、2.0
份丙烯酸羟乙酯、1份N‑异丁氧基甲基丙烯酰胺、0.1份正十二烷基硫醇滴入,搅拌20~30分
钟,得到预乳液。
滴完后,保温1小时,再降温到70℃,补加0.1份的叔丁基过氧化氢(1.5份水溶解)、0.1份的
甲醛合次硫酸氢钠(1.5份水溶解)后,继续反应1小时,然后冷却至室温,调节产品的pH值为
7,加入0.05份的消泡剂WBA和0.1份的润湿剂OT‑75,充分搅拌,过滤出料,制得高固含低粘
度丙烯酸酯乳液压敏胶。
慢将5份甲基丙烯酸甲酯、20份丙烯酸2‑乙基己酯、71份丙烯酸丁酯、1.0份甲基丙烯酸、2.0
份丙烯酸羟乙酯、1份N‑异丁氧基甲基丙烯酰胺、0.1份正十二烷基硫醇滴入,搅拌20~30分
钟,得到预乳液。
滴完后,保温1小时,再降温到70℃,补加0.1份叔丁基过氧化氢(1.5份水溶解)、0.1份甲醛
合次硫酸氢钠(1.5份水溶解)后,继续反应1小时,然后冷却至室温,调节产品的pH值为7,加
入0.05份消泡剂WBA和0.1份润湿剂OT‑75,充分搅拌,过滤出料,制得高固含低粘度丙烯酸
酯乳液压敏胶。
进行测定。每个样品测试五次取平均值。
点;图1为实施例5制得的高固含低粘度丙烯酸乳液粒径及粒径分布图,由图1可知,该环保
型高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶的粒径大(300~400nm)、粒径分布宽(PDI>0.1);所以
本发明环保型高固含低粘度丙烯酸酯乳液压敏胶可作为主体成分应用于标签、胶带、保护
膜等工业领域。
实施例2 60 95 0.008 325 0.165
实施例3 62 230 0.016 362 0.163
实施例4 64 372 0.032 360 0.184
实施例5 66 595 0.045 325 0.179