本發(fā)明公開了一種耐水型丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，屬于膠粘劑制備技術領域。

背景技術：

壓敏膠是壓敏膠粘劑的簡稱，是一種無需借助于溶劑、熱或其他手段，只需用手指輕度施壓就能與被粘物快速粘合的膠粘劑。丙烯酸酯壓敏膠因?qū)Ω鞣N基材同時具有優(yōu)異的粘結(jié)性能和良好的界面應力分散能力而得到廣泛的應用。

目前，丙烯酸酯類壓敏膠主要通過一些具有不飽和雙鍵的單體，在引發(fā)劑作用下進行自由基聚合反應制得。而丙烯酸酯類壓敏膠主要有溶劑型與乳液型兩種，其中乳液型丙烯酸酯壓敏膠具有使用安全、無污染等優(yōu)點，而且聚合物合成過程中操作容易，聚合時間短，容易制成高濃度、低粘度的壓敏膠粘劑。乳液型丙烯酸酯壓敏膠具有下述優(yōu)異的性能：（1）以水為溶劑，不使用有機溶劑，無毒害，無污染，屬于環(huán)保產(chǎn)品；（2）丙烯酸系單體多含有酯基、羧基、羥基能基團，易于和其它硬單體和功能單體進行共聚，制成具有各種性能的乳液膠粘劑；（3）相對分子質(zhì)量較高，耐老化性、壓敏性優(yōu)良。

但是乳液型丙烯酸酯壓敏膠也存在一些缺點，主要是壓敏膠粘結(jié)性能差，耐水性也不好，致使壓敏膠在潮濕環(huán)境下長時間使用時，易出現(xiàn)脫膠現(xiàn)象，導致其使用受限。因此，研究一種綜合性能優(yōu)異的丙烯酸酯壓敏膠有著重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題：針對目前現(xiàn)有的丙烯酸酯類壓敏膠的粘結(jié)性能差，耐水性也不好，導致在潮濕環(huán)境下使用，時間長了會脫膠的缺陷，提供了一種耐水型丙烯酸酯壓敏膠的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

（1）按摩爾比為1:2將端氫硅油和烯丙基縮水甘油醚攪拌，得到混合物，再向混合物中加入異丙醇、氯鉑酸，繼續(xù)攪拌、濃縮得到預乳液；

（2）取綠豆，使其發(fā)芽，截取綠豆芽胚芽鞘搗碎、擠壓收集汁液，將汁液和預乳液按質(zhì)量比為1:10混合，得到自制交聯(lián)液；

（3）向丙烯酸酯乳液中加入其質(zhì)量1～3%的自制交聯(lián)液，攪拌反應3～5h，出料即得耐水型丙烯酸酯壓敏膠。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明通過合成的兼具環(huán)氧基和烷氧基的預乳液與丙烯酸酯乳液中的親水性羧基、氨基及羥基進行交聯(lián)反應，把丙烯酸酯原有的線型結(jié)構通過交聯(lián)形成網(wǎng)狀立體結(jié)構，消耗丙烯酸酯親水基團，使丙烯酸酯的耐水性增加，與傳統(tǒng)丙烯酸酯壓敏膠相比，本發(fā)明制得的壓敏膠在相對濕度為70～90%環(huán)境下使用時，壓敏膠的持粘時間由原先的5～7h延長至28～32h；

（2）形成的網(wǎng)狀立體結(jié)構同時還提高了壓敏膠的內(nèi)聚力，增加壓敏膠的粘結(jié)性，烷氧基與水進行水解縮合反應形成硅氧鍵，也能大幅度提高涂膜對基材的附著力以及耐水性，而綠豆芽胚芽鞘提取物具有生物自交聯(lián)作用，提高丙烯酸酯結(jié)構穩(wěn)定的同時，自身含有的活性基團還能與基底表面的基團發(fā)生化學鍵合，進一步提高壓敏膠的粘結(jié)性，使得本發(fā)明最終制得的壓敏膠耐水性和粘結(jié)性得到提高，本發(fā)明制得的壓敏膠具有較高的剝離強度，與傳統(tǒng)丙烯酸酯壓敏膠相比，180°剝離強度由原先的8～10n/25mm提高至15～18n/25mm。

具體實施方式

準備端氫硅油、烯丙基縮水甘油醚、異丙醇、氯鉑酸、綠豆、水、十二烷基硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、去離子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、過硫酸銨和質(zhì)量分數(shù)為25%氨水，完成備料。

首先按摩爾比為1:2將端氫硅油和烯丙基縮水甘油醚加入帶有滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中，再通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入端氫硅油和烯丙基聚醚縮水甘油醚總質(zhì)量30%的異丙醇，啟動攪拌器以200～300r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合10～15min，攪拌結(jié)束后，將四口燒瓶放入水浴鍋中，加熱升溫至60～70℃，繼續(xù)向四口燒瓶中加入異丙醇質(zhì)量2%的氯鉑酸，提高攪拌器轉(zhuǎn)速至350～450r/min，攪拌反應3～4h，反應結(jié)束后，將四口燒瓶中的反應產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80～90℃下旋蒸濃縮20～30min，得到兼具環(huán)氧基和烷氧基的預乳液，再稱取400～500g綠豆，用溫度為40～50℃的水浸泡6～8h，在不銹鋼托盤底部平鋪2～4層紗布，將浸泡后的綠豆均勻鋪撒在紗布上，用廢報紙蓋在不銹鋼托盤上，并每天向綠豆表面噴灑20～30ml清水，直至綠豆發(fā)芽，待綠豆芽長至2～3cm長時，從綠豆芽頂部剪取1cm長的綠豆胚芽鞘，將所得胚芽鞘放入石臼中，用石杵反復捶搗20～30min，再將搗碎的胚芽鞘裝入紗布袋中，對紗布袋擠壓出汁，收集得到的汁液，按質(zhì)量比為1:10將所得汁液加入到含有環(huán)氧基和烷氧基的預乳液中，攪拌混合10～15min，得到含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，隨后向帶有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的四口燒瓶中加入0.4～0.6g十二烷基硫酸鈉、1.7～1.9g壬基酚聚氧乙烯醚和105～125ml去離子水，啟動攪拌器攪拌10～15min后，再加入38～42g甲基丙烯酸甲酯、3.4～3.6g丙烯酸丁酯、2.0～2.3g丙烯酸異辛酯和1.8～2.0g丙烯酸羥乙酯，將四口燒瓶移入60～70℃水浴鍋中，并以5～10ml/min速率向四口燒瓶中通入氮氣作為保護氣，保溫攪拌反應30～40min，得到丙烯酸預乳液；將裝有丙烯酸預乳液的四口燒瓶移入油浴鍋中，加熱升溫至80～85℃，向四口燒瓶加入0.7～0.9g過硫酸銨，攪拌反應15～20min后再加入1.0～1.3g過硫酸銨，繼續(xù)保溫反應2～4h，待反應結(jié)束后，得到反應產(chǎn)物，用質(zhì)量分數(shù)為25%氨水調(diào)節(jié)反應物ph至7.0～8.0，得到丙烯酸酯乳液，最后將裝有丙烯酸酯乳液的四口燒瓶重新移入水浴鍋中，升高水浴鍋溫度至60～70℃，通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入丙烯酸酯乳液質(zhì)量1～3%備用的含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，以300～400r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應3～5h后，利用自制交聯(lián)液中兼具環(huán)氧基和烷氧基的特性，通過環(huán)氧基和丙烯酸酯乳液中的親水性羧基、氨基和羥基進行交聯(lián)反應，把丙烯酸酯原有的線型結(jié)構通過交聯(lián)形成網(wǎng)狀立體結(jié)構，消耗丙烯酸酯親水基團的同時，還提高了其內(nèi)聚力，使其耐水性和附著力增強，烷氧基與水進行水解縮合反應形成硅氧鍵，也能大幅度提高涂膜對基材的附著力以及耐水性，而綠豆芽胚芽鞘提取物具有生物自交聯(lián)作用，提高丙烯酸酯結(jié)構穩(wěn)定的同時，自身含有的活性基團還能與基底表面的基團發(fā)生化學鍵合，進一步提高壓敏膠的粘結(jié)性，最終制得耐水型丙烯酸酯壓敏膠。

與傳統(tǒng)丙烯酸酯壓敏膠相比，本發(fā)明制得的壓敏膠在相對濕度為70～90%環(huán)境下使用時，壓敏膠的持粘時間由原先的5～7h延長至28～32h，180°剝離強度由原先的8～10n/25mm提高至15～18n/25mm。

實例1

首先按摩爾比為1:2將端氫硅油和烯丙基縮水甘油醚加入帶有滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中，再通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入端氫硅油和烯丙基聚醚縮水甘油醚總質(zhì)量30%的異丙醇，啟動攪拌器以200r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合10min，攪拌結(jié)束后，將四口燒瓶放入水浴鍋中，加熱升溫至60℃，繼續(xù)向四口燒瓶中加入異丙醇質(zhì)量2%的氯鉑酸，提高攪拌器轉(zhuǎn)速至350r/min，攪拌反應3h，反應結(jié)束后，將四口燒瓶中的反應產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80℃下旋蒸濃縮20min，得到兼具環(huán)氧基和烷氧基的預乳液，再稱取400g綠豆，用溫度為40℃的水浸泡6h，在不銹鋼托盤底部平鋪2層紗布，將浸泡后的綠豆均勻鋪撒在紗布上，用廢報紙蓋在不銹鋼托盤上，并每天向綠豆表面噴灑20ml清水，直至綠豆發(fā)芽，待綠豆芽長至2cm長時，從綠豆芽頂部剪取1cm長的綠豆胚芽鞘，將所得胚芽鞘放入石臼中，用石杵反復捶搗20min，再將搗碎的胚芽鞘裝入紗布袋中，對紗布袋擠壓出汁，收集得到的汁液，按質(zhì)量比為1:10將所得汁液加入到含有環(huán)氧基和烷氧基的預乳液中，攪拌混合10min，得到含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，隨后向帶有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的四口燒瓶中加入0.4g十二烷基硫酸鈉、1.7g壬基酚聚氧乙烯醚和105ml去離子水，啟動攪拌器攪拌10min后，再加入38g甲基丙烯酸甲酯、3.4g丙烯酸丁酯、2.0g丙烯酸異辛酯和1.8g丙烯酸羥乙酯，將四口燒瓶移入60℃水浴鍋中，并以5ml/min速率向四口燒瓶中通入氮氣作為保護氣，保溫攪拌反應30min，得到丙烯酸預乳液；將裝有丙烯酸預乳液的四口燒瓶移入油浴鍋中，加熱升溫至80℃，向四口燒瓶加入0.7g過硫酸銨，攪拌反應15min后再加入1.0g過硫酸銨，繼續(xù)保溫反應2h，待反應結(jié)束后，得到反應產(chǎn)物，用質(zhì)量分數(shù)為25%氨水調(diào)節(jié)反應物ph至7.0，得到丙烯酸酯乳液，最后將裝有丙烯酸酯乳液的四口燒瓶重新移入水浴鍋中，升高水浴鍋溫度至60℃，通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入丙烯酸酯乳液質(zhì)量1%備用的含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應3h后出料，即可得耐水型丙烯酸酯壓敏膠。

與傳統(tǒng)丙烯酸酯壓敏膠相比，本發(fā)明制得的壓敏膠在相對濕度為70%環(huán)境下使用時，壓敏膠的持粘時間由原先的7h延長至32h，180°剝離強度由原先的8n/25mm提高至15n/25mm。

實例2

首先按摩爾比為1:2將端氫硅油和烯丙基縮水甘油醚加入帶有滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中，再通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入端氫硅油和烯丙基聚醚縮水甘油醚總質(zhì)量30%的異丙醇，啟動攪拌器以250r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合13min，攪拌結(jié)束后，將四口燒瓶放入水浴鍋中，加熱升溫至65℃，繼續(xù)向四口燒瓶中加入異丙醇質(zhì)量2%的氯鉑酸，提高攪拌器轉(zhuǎn)速至400r/min，攪拌反應3h，反應結(jié)束后，將四口燒瓶中的反應產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在85℃下旋蒸濃縮25min，得到兼具環(huán)氧基和烷氧基的預乳液，再稱取450g綠豆，用溫度為45℃的水浸泡7h，在不銹鋼托盤底部平鋪3層紗布，將浸泡后的綠豆均勻鋪撒在紗布上，用廢報紙蓋在不銹鋼托盤上，并每天向綠豆表面噴灑25ml清水，直至綠豆發(fā)芽，待綠豆芽長至2cm長時，從綠豆芽頂部剪取1cm長的綠豆胚芽鞘，將所得胚芽鞘放入石臼中，用石杵反復捶搗25min，再將搗碎的胚芽鞘裝入紗布袋中，對紗布袋擠壓出汁，收集得到的汁液，按質(zhì)量比為1:10將所得汁液加入到含有環(huán)氧基和烷氧基的預乳液中，攪拌混合13min，得到含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，隨后向帶有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的四口燒瓶中加入0.5g十二烷基硫酸鈉、1.8g壬基酚聚氧乙烯醚和115ml去離子水，啟動攪拌器攪拌13min后，再加入40g甲基丙烯酸甲酯、3.5g丙烯酸丁酯、2.2g丙烯酸異辛酯和1.9g丙烯酸羥乙酯，將四口燒瓶移入65℃水浴鍋中，并以8ml/min速率向四口燒瓶中通入氮氣作為保護氣，保溫攪拌反應35min，得到丙烯酸預乳液；將裝有丙烯酸預乳液的四口燒瓶移入油浴鍋中，加熱升溫至83℃，向四口燒瓶加入0.8g過硫酸銨，攪拌反應18min后再加入1.2g過硫酸銨，繼續(xù)保溫反應3h，待反應結(jié)束后，得到反應產(chǎn)物，用質(zhì)量分數(shù)為25%氨水調(diào)節(jié)反應物ph至7.5，得到丙烯酸酯乳液，最后將裝有丙烯酸酯乳液的四口燒瓶重新移入水浴鍋中，升高水浴鍋溫度至65℃，通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入丙烯酸酯乳液質(zhì)量2%備用的含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，以350r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應4h后出料，即可得耐水型丙烯酸酯壓敏膠。

與傳統(tǒng)丙烯酸酯壓敏膠相比，本發(fā)明制得的壓敏膠在相對濕度為80%環(huán)境下使用時，壓敏膠的持粘時間由原先的6h延長至30h，180°剝離強度由原先的9n/25mm提高至17n/25mm。

實例3

首先按摩爾比為1:2將端氫硅油和烯丙基縮水甘油醚加入帶有滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中，再通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入端氫硅油和烯丙基聚醚縮水甘油醚總質(zhì)量30%的異丙醇，啟動攪拌器以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合15min，攪拌結(jié)束后，將四口燒瓶放入水浴鍋中，加熱升溫至70℃，繼續(xù)向四口燒瓶中加入異丙醇質(zhì)量2%的氯鉑酸，提高攪拌器轉(zhuǎn)速至450r/min，攪拌反應4h，反應結(jié)束后，將四口燒瓶中的反應產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在90℃下旋蒸濃縮30min，得到兼具環(huán)氧基和烷氧基的預乳液，再稱取500g綠豆，用溫度為50℃的水浸泡8h，在不銹鋼托盤底部平鋪4層紗布，將浸泡后的綠豆均勻鋪撒在紗布上，用廢報紙蓋在不銹鋼托盤上，并每天向綠豆表面噴灑30ml清水，直至綠豆發(fā)芽，待綠豆芽長至3cm長時，從綠豆芽頂部剪取1cm長的綠豆胚芽鞘，將所得胚芽鞘放入石臼中，用石杵反復捶搗30min，再將搗碎的胚芽鞘裝入紗布袋中，對紗布袋擠壓出汁，收集得到的汁液，按質(zhì)量比為1:10將所得汁液加入到含有環(huán)氧基和烷氧基的預乳液中，攪拌混合15min，得到含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，隨后向帶有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的四口燒瓶中加入0.6g十二烷基硫酸鈉、1.9g壬基酚聚氧乙烯醚和125ml去離子水，啟動攪拌器攪拌15min后，再加入42g甲基丙烯酸甲酯、3.6g丙烯酸丁酯、2.3g丙烯酸異辛酯和2.0g丙烯酸羥乙酯，將四口燒瓶移入70℃水浴鍋中，并以10ml/min速率向四口燒瓶中通入氮氣作為保護氣，保溫攪拌反應40min，得到丙烯酸預乳液；將裝有丙烯酸預乳液的四口燒瓶移入油浴鍋中，加熱升溫至85℃，向四口燒瓶加入0.9g過硫酸銨，攪拌反應20min后再加入1.3g過硫酸銨，繼續(xù)保溫反應4h，待反應結(jié)束后，得到反應產(chǎn)物，用質(zhì)量分數(shù)為25%氨水調(diào)節(jié)反應物ph至8.0，得到丙烯酸酯乳液，最后將裝有丙烯酸酯乳液的四口燒瓶重新移入水浴鍋中，升高水浴鍋溫度至70℃，通過滴液漏斗向四口燒瓶中加入丙烯酸酯乳液質(zhì)量3%備用的含有環(huán)氧基和烷氧基以及生物活性極高的胚芽鞘提取液的自制交聯(lián)液，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應5h后出料，即可得耐水型丙烯酸酯壓敏膠。

與傳統(tǒng)丙烯酸酯壓敏膠相比，本發(fā)明制得的壓敏膠在相對濕度為70～90%環(huán)境下使用時，壓敏膠的持粘時間由原先的5h延長至28h，180°剝離強度由原先的10n/25mm提高至18n/25mm。