反复粘贴型聚丙烯酸酯类压敏胶的合成及应用技术研究

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压敏胶对墙贴质量起着至关重要的作用。反复粘贴型压敏胶具有微球状结构,使墙贴经重复粘贴和剥离后仍然保持良好的粘接性能,并且剥离强度不会发生明显下降;贴合后经历长时间或承受较大的压力后,墙贴剥离强度无明显提高,能够轻易与被粘物分离且不发生胶层转移。国产墙贴所使用的压敏胶存在胶残留、边缘渗胶、易沾污和难清除等缺点,大多无可转移性。鉴于此,本文通过优选聚合单体、构建交联体系和分散体系,采用悬浮聚合法制备反复粘贴型聚丙烯酸酯类压敏胶。并将其应用于墙贴,解决现今墙贴压敏胶存在的问题。论文的主要研究内容分为三部分:(1)压敏胶聚合单体和交联体系的优化。选用丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等为主聚合单体,制备了反复粘贴型聚丙烯酸酯类压敏胶。研究了聚合单体及其用量对压敏胶粘接性能的影响,优选聚合单体。选用HA(含有羟基、丙烯酰胺基团)、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺为亲水性交联单体,以甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯为亲油性交联单体,研究了交联单体对微球粒径、悬浮液成膜速度、胶膜交联度和压敏胶粘接性能的影响,探讨了交联单体亲水亲油性与悬浮液性能、胶膜性能和压敏胶粘接性能之间的关系,并考察了交联单体用量对胶膜水溶失率、交联度和压敏胶粘接性能的影响,优选交联体系。结果表明:聚合单体丙烯酸异辛酯80%、甲基丙烯酸甲酯4%、丙烯酸2%和丙烯酸羟乙酯4%(%-相对单体总重量)时,所得压敏胶的粘接性能较好。微球粒径、悬浮液成膜速度、压敏胶初粘与交联单体的亲水亲油性有关,压敏胶胶膜交联程度、180°剥离强度和反复剥离性主要取决于交联单体的交联基团及其反应活性,与交联单体亲水亲油性关联不大。综合考虑,优选甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯为交联单体,其用量为4%时,压敏胶胶膜吸水率较低、水溶失率较低、交联程度较高,压敏胶粘接性能较好。(2)压敏胶的合成及表征。在非离子型表面活性剂A-980和阴离子型表面活性剂A-6820的基础上,复合有机高分子分散剂,构建了压敏胶悬浮聚合分散体系。分析了有机高分子分散剂对静置分层时间和悬浮聚合反应的影响,优选出对悬浮聚合体系稳定性影响较为显著的高分子分散剂,并确定了其用量。考察了聚合温度、引发剂用量和搅拌速度对聚合单体转化率、聚合凝聚率及微球平均粒径的影响,优化了聚合工艺。并采用FT-IR、DSC、显微镜和激光粒度仪等多种手段对压敏胶结构、性能进行表征和测定。结果表明:以聚乙烯醇1788为高分子分散剂,当其用量为3%时,悬浮聚合体系稳定。压敏胶悬浮聚合优化工艺为:聚合温度85℃、引发剂用量0.6%、搅拌速度300rpm。在该工艺条件下的聚合稳定性较好、聚合单体转化率较高、凝聚率较低、微球粒径分布较窄。红外光谱图表征了压敏胶的结构;压敏胶的玻璃化温度为-63.23℃;反复粘贴型聚丙烯酸酯类压敏胶呈规则的圆球状,微球大小均匀;微球平均粒径为52.77μm,分布相对较窄。(3)压敏胶的应用工艺研究。研究了增稠剂及用量、焙烘温度和焙烘时间对墙贴粘接性能的影响,并与同类墙贴比较了粘接性能。结果表明:反复粘贴型聚丙烯酸酯类压敏胶应用于墙贴的优化工艺为:增稠剂PTF4.5%、焙烘温度85℃、焙烘时间10min;与同类墙贴相比,自制墙贴具有良好的粘接性能和反复粘贴性。论文研究表明:以一定质量比的丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯等为主聚合单体,以甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯为交联单体、以一定质量比的聚乙烯醇-1788、非离子型表面活性剂A-980和阴离子型表面活性剂A-6820的复合物为悬浮聚合的分散体系,以偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰的复合物为引发剂,通过悬浮聚合制备了反复粘贴型聚丙烯酸酯类压敏胶,并应用于墙贴,使其具有良好的粘接性和反复粘贴性,在使用过程中不存在残胶、渗胶现象,较好地解决了现今墙贴压敏胶存在的问题。
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