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表面保护膜是一种对其它材料表面具有保护功能的压敏胶,用于各种表面状况要求较高的产品的包装保护,其市场十分巨大。在锂电池的生产工序中,会用它作为锂电壳的外观保护。丙烯酸酯共聚物作为一类重要的粘弹性树脂,原材料来源广泛,具有优良的粘接性能和化学稳定性能,以及环保无毒、成本低廉,作为压敏胶粘剂得到广泛地应用。
针对丙烯酸酯共聚乳液的研究现状,本论文以丙烯酸单体为原料,根据乳液聚合原理,优化合成工艺,调整配方组合,研制锂电池壳体表面保护膜用丙烯酸酯压敏胶。通过改变聚合方式、温度以及时间,选择各单体种类、组分配比及引发剂、乳化剂用量等,制备出一系列丙烯酸酯乳液胶粘剂,并测试了其粘度、平均粒径、剥离强度等乳液性能和粘接性能。为进一步提高丙烯酸酯压敏胶的粘结性能,对其聚合乳液进行增粘树脂共混改性研究。在丙烯酸酯共聚的基础上,通过增粘树脂种类及用量的选择,制备出一系列改性丙烯酸酯乳液胶粘剂,并探讨了增粘剂松香、萜烯及石油树脂对压敏胶性能的影响。
实验结果表明:聚合方式对丙烯酸酯乳液胶粘剂的性能有较大影响,其中种子聚合法制备的乳液胶粘剂综合性能较好;适宜的聚合工艺为,单体聚合反应时间6小时,聚合温度在80℃及搅拌速率为200 r/min;过硫酸胺作为引发剂其适宜用量为0.6份(按单体总量为100份计),复配乳化剂适宜用量为3份;在单体对聚合乳液的中软硬单体配比3∶1时,丙烯酸用量为6份,剥离强度可达到96g/25mm,而丙烯酸羟乙酯的使用则会导致粘接强度下降;用松香、萜烯、石油树脂制备改性丙烯酸酯乳液胶粘剂,不论在粘接强度还是及其它性能上,松香的使用效果均比其它两种增粘树脂要好。
为了清除锂电壳表面残留的压敏胶,生产中用有机溶剂进行清洗,不仅成本高,对环境影响大,而且在除胶过程中有机溶剂极易被锂电池短路产生的电火花点燃,存在严重的安全隐患。针对此问题,需研制一种清除丙烯酸酯压敏胶粘剂的高效水性清洗剂。本文进行了配方组分筛选试验,优化出含有烃类有机溶剂的配方,通过添加适量的非离子表面活性剂,在适当工艺参数条件下,制备了均匀稳定的水基环保型清洗剂,该清洗剂适用于基材表面压敏胶的清洗,具有对基材无腐蚀、环境污染小、低成本,能常温使用等优点。