本發(fā)明屬于壓敏膠領(lǐng)域，具體涉及一種可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠是指在150-300m/min涂布速度范圍內(nèi)，從被粘物上剝離時(shí)被粘物表面沒(méi)有殘膠而且保持一定的力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)具有高透光率和低霧度值。
目前可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠以溶劑型丙烯酸酯為主。溶劑型丙烯酸酯擁有優(yōu)異的綜合性能，然而其含有50-70%的甲苯、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑，不但影響操作人員的身體健康，污染環(huán)境，而且成本高，這種形勢(shì)促使人們迫切尋找和發(fā)展新型可高速涂布的超透型壓敏膠。
隨著人們對(duì)環(huán)保、安全、節(jié)能的重視以及壓敏膠應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，促使壓敏膠向著低污染、高性能和功能化方向發(fā)展。乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠以其環(huán)保、優(yōu)良的耐候性和低碳等特點(diǎn)，近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，可高速涂布的超透丙烯酸酯乳液型壓敏膠成為人們研究的熱點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)目前可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種可高速涂布的超透丙烯酸酯乳液型壓敏膠，該壓敏膠具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可以150-300m/min的速度進(jìn)行涂布，綜合性能可以媲美溶劑型壓敏膠。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液，按重量份數(shù)計(jì)，包括如下原料：
丙烯酸酯軟單體 60-90份
丙烯酸酯硬單體 3-25份
功能單體 0-10份
高折射率單體 2-10份
分子量調(diào)節(jié)劑 0-0.05份
反應(yīng)性陰離子乳化劑 0.1-0.8份
反應(yīng)性非離子乳化劑 0.1-0.5份
消泡劑 0.02-0.1份
基材潤(rùn)濕劑 0-0.08份
引發(fā)劑 0.2-1.0份
水；
pH值：7.5～8，固含量：40-55%。
優(yōu)選地：
所述丙烯酸酯軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯中的至少一種；
所述丙烯酸酯硬單體為醋酸乙烯酯和/或苯乙烯；
所述功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種；
所述高折射率單體的折射率大于1.5，優(yōu)選為甲基丙烯酸異冰片酯和/或丙烯酸環(huán)己酯；
所述分子量調(diào)節(jié)劑是正十二硫醇；
所述反應(yīng)性陰離子乳化劑為烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯磺酸鹽和/或烯丙氧基辛基酚聚氧乙烯磺酸鹽；
所述反應(yīng)性非離子乳化劑為烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯和/或烯丙氧基辛基酚聚氧乙烯；
所述消泡劑是礦物油類(lèi)消泡劑和/或聚醚改性有機(jī)硅類(lèi)消泡劑；
所述基材潤(rùn)濕劑是二異辛基磺酸鹽；
所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。
上述可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的制備方法，包括如下步驟：
（1）將反應(yīng)性陰離子乳化劑、反應(yīng)性非離子乳化劑、丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體、高折射率單體和分子量調(diào)節(jié)劑加入水中，制成預(yù)乳化液；
（2）將引發(fā)劑用水溶解，配制成引發(fā)劑水溶液；
（3）在79-82℃下，將部分的引發(fā)劑水溶液與部分的預(yù)乳化液混合，反應(yīng)20～60min，制得種子乳液；
（4）將剩余的引發(fā)劑水溶液和預(yù)乳化液滴入種子乳液中，滴完后，在84～86℃保溫反應(yīng)1～2h，冷卻；
（5）步驟（4）的乳液冷卻后，調(diào)節(jié)pH，加入消泡劑和基材潤(rùn)濕劑，即得到所述的可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液。
優(yōu)選地，步驟（1）中，加入0-0.3重量份的碳酸氫鈉。
優(yōu)選地，步驟（3）中，按引發(fā)劑占單體總重量的0.2～1%，將部分的引發(fā)劑水溶液與部分的預(yù)乳化液混合。
本發(fā)明可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的技術(shù)指標(biāo)如下：
A ：乳液性能指標(biāo)
外觀：乳白色液體
乳膠顆粒粒徑（D50）：200-500nm
固含量：40-55%
粘度：30±150mPa.s
pH值：7.5-8
B：乳液涂布后，壓敏膠的性能指標(biāo)( 以PET 薄膜為基材，基材透光率89%，霧度2.2%，膠層厚25μm 的樣品進(jìn)行測(cè)試)
剝離強(qiáng)度：≥2N/mm，無(wú)殘膠無(wú)鬼影
初粘力：≥15#鋼球
持粘力：＞200h不移位
透光率：≥90.5%
霧度：≤1.7%。
其中，壓敏膠的力學(xué)性能測(cè)試參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，初粘力按GB-4852-84 標(biāo)準(zhǔn)，剝離強(qiáng)度按GB-2792-81 標(biāo)準(zhǔn)，持粘力按GB-4851-84 標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）采用反應(yīng)性復(fù)配乳化劑可與單體發(fā)生共聚，乳化劑分子不再以小分子形式游離在聚丙烯酸酯分子鏈之間，一方面可以避免小分子乳化劑析出或結(jié)晶導(dǎo)致的透光率下降和霧度上升，也保證壓敏膠的力學(xué)穩(wěn)定性；通過(guò)減少甚至不加緩沖劑來(lái)提高膠層透光率。
（2）本發(fā)明的壓敏膠使用水而非有機(jī)溶劑做介質(zhì)，低碳環(huán)保，節(jié)約成本。
（3）本發(fā)明的壓敏膠乳液不僅可以高速涂布（150-300m/min），涂布后膠面無(wú)氣泡等缺陷，剝離力不低于2.0N/10mm，而且透光率可達(dá)到90%以上，可廣泛應(yīng)用于制造裝飾、電子、電器和汽車(chē)工業(yè)等領(lǐng)域的保護(hù)膠膜。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
按重量份數(shù)計(jì)，可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的配方為：
丙烯酸異辛酯 80份
苯乙烯 15份
丙烯酸 4份
丙烯酸環(huán)己酯 3份
正十二硫醇 0.01份
烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯磺酸鹽 0.52份
烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯 0.28份
碳酸氫鈉 0.02份
有機(jī)硅消泡劑 0.02份
二異辛基磺酸鹽 0.05份
過(guò)硫酸鉀 0.25份
氨水 0.05份
去離子水 適量
可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的制備方法，包括以下步驟：
(1) 先將烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯磺酸鹽、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯、碳酸氫鈉和30份的水混合攪拌，得到反應(yīng)性乳化劑水溶液，然后緩慢加入丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸環(huán)己酯和正十二硫醇，高速攪拌600r/min×30min，制得預(yù)乳化液；
(2) 將過(guò)硫酸鉀用15份的水溶解，得到引發(fā)劑水溶液；
(3) 將70份的水加熱至79～82℃，注入20份步驟(1)制得的預(yù)乳化液及8份步驟(2)得到的引發(fā)劑水溶液，反應(yīng)50min制得種子乳液；
(4) 將剩余的預(yù)乳化液及引發(fā)劑水溶液同時(shí)滴加至種子乳液中，滴加時(shí)長(zhǎng)為2.2h，然后升溫至84～86℃保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)后降溫；
(5) 當(dāng)溫度降至40℃以下，加入氨水調(diào)節(jié)pH至7.5，最后加入有機(jī)硅消泡劑和二異辛基磺酸鹽，攪拌20min至乳液均勻，過(guò)濾出料，即得可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液。
所得的乳液以180m/min高速涂布于PET 薄膜上，干燥后膠層厚為25μm，然后進(jìn)行性能測(cè)試。該壓敏膠的剝離強(qiáng)度為2.1N/mm、初粘力為16#鋼球，透光率90.8%，霧度1.65%。
實(shí)施例2
按重量份數(shù)計(jì)，可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的配方為：
丙烯酸異辛酯 72份
丙烯酸乙酯 18份
苯乙烯 12份
丙烯酸羥乙酯 6份
甲基丙烯酸異冰片酯 2.5份
正十二硫醇 0.01份
烯丙氧基辛基酚聚氧乙烯磺酸鹽 0.52份
烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯 0.28份
礦物油消泡劑 0.02份
二異辛基磺酸鹽 0.05份
過(guò)硫酸銨 0.3份
氨水 0.05份
去離子水 適量
可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的制備方法，包括以下步驟：
(1) 先將烯丙氧基辛基酚聚氧乙烯磺酸鹽、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯和50份的水混合攪拌，得到反應(yīng)性乳化劑水溶液，再緩慢加入丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯和正十二硫醇，高速攪拌600r/min×30min，制得預(yù)乳化液；
(2) 過(guò)硫酸銨加入15份的水，攪拌得到引發(fā)劑水溶液；
(3) 將40份的水加熱至79～82℃，注入20份步驟(1)制得的預(yù)乳化液及7份步驟(2)得到的引發(fā)劑水溶液，反應(yīng)40min制得種子乳液；
(4) 將剩余的預(yù)乳化液及引發(fā)劑水溶液同時(shí)滴加至種子乳液中，2.5h滴完，然后升溫至84～86℃保溫2h，保溫反應(yīng)后降溫；
(5) 當(dāng)溫度降至40℃以下，加入氨水，調(diào)節(jié)pH至8.0，最后加入礦物油消泡劑和二異辛基磺酸鹽，攪拌30min至乳液均勻，過(guò)濾出料，即得可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液。
所得的乳液以220m/min高速涂布于PET 薄膜上，干燥后膠層厚為25μm，然后進(jìn)行性能測(cè)試。該壓敏膠的剝離強(qiáng)度為2.0N/mm、初粘力為18#鋼球，透光率91.5%，霧度1.5%。
實(shí)施例3
按重量份數(shù)計(jì)，可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的配方為：
丙烯酸丁酯 75份
醋酸乙烯酯 15份
丙烯酸羥丙酯 4份
丙烯酸環(huán)己酯 3份
正十二硫醇 0.02份
烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯磺酸鹽 0.6份
烯丙氧基辛基酚聚氧乙烯 0.35份
碳酸氫鈉 0.01份
礦物油消泡劑 0.03份
二異辛基磺酸鹽 0.04份
過(guò)硫酸鉀 0.25份
氨水 0.04份
去離子水 適量
可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液的制備方法，包括以下步驟：
(1) 先將烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯磺酸鹽、烯丙氧基辛基酚聚氧乙烯、碳酸氫鈉和20份的水混合攪拌，得到反應(yīng)性乳化劑水溶液，然后緩慢加入丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸環(huán)己酯和正十二硫醇，高速攪拌600r/min×30min，制得預(yù)乳化液；
(2) 過(guò)硫酸鉀加入20份的水，攪拌得到引發(fā)劑水溶液；
(3) 將80份的水加熱至80～82℃，注入30份步驟(1)制得的預(yù)乳化液及15份步驟(2)得到的引發(fā)劑水溶液，反應(yīng)45min制得種子乳液；
(4) 將剩余的預(yù)乳化液及引發(fā)劑水溶液同時(shí)滴加至種子乳液中，2.8h滴完，然后升溫至84～86℃保溫2.5h，保溫反應(yīng)后降溫；
(5) 當(dāng)溫度降至40℃，加入氨水調(diào)節(jié)pH至7.8，最后加入礦物油消泡劑和二異辛基磺酸鹽，攪拌30min至乳液均勻，過(guò)濾出料，即得可高速涂布的超透丙烯酸酯壓敏膠乳液。
所得的乳液以250m/min高速涂布于PET 薄膜上，干燥后膠層厚為25μm，然后進(jìn)行性能測(cè)試。該壓敏膠的剝離強(qiáng)度為2.4N/mm、初粘力為15#鋼球，透光率91.4%，霧度1.7%。
最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。