一種乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于功能性高分子材料領域，涉及一種膠粘劑，具體涉及一種乳液型聚丙 烯酸酯壓敏膠及其制備方法與應用。
【背景技術】
[0002] 壓敏膠是一類對壓力敏感的膠黏劑，在施工或使用時輕微的壓力和較短的時間就 能使其與被粘物快速地潤濕而產生較強的粘接力，其特點是容易粘接，不難剝離并且剝離 后不會有膠殘留在被粘物上而產生污染，在較長的時間內膠層不會干固，俗稱不干膠。
[0003] 相對于傳統的溶液型壓敏膠，乳液型壓敏膠更加環保、安全、使用方便，越來越受 到市場上的重視。據統計，中國生產的各類壓敏膠中，乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠已占約 65%。但乳液型壓敏膠仍然存在一些明顯的缺陷，如初粘力差，剝離強度不高等問題。現 階段生產丙烯酸酯乳液的方法主要是先將單體、乳化劑、鏈轉移劑、水等一次混合進行預乳 化，然后采用種子乳液聚合獲得產品。但這種一步法的工藝容易出現某種性能偏高，而其他 性能偏低的失衡現象，所以遠遠滿足不了市場對乳液型丙烯酸酯壓敏膠發展的要求。
[0004] 目前改善乳液型丙烯酸酯壓敏膠的性能問題主要采用加入小分子量的物質來提 高初粘力和剝離強度如松香增粘樹脂或同類的小分子量丙烯酸酯乳液等方法。這類方法 普通存在與原丙烯酸酯乳液相容性不好、生成工藝繁瑣、成本較高的問題，甚至如果處理不 當，還會降低原有產品的性能。
[0005] 關于提高丙烯酸酯壓敏膠的剝離強度已經有不少相關的研宄。中國發明專利 CN102533174A采用萜烯樹脂來作為增粘樹脂與丙烯酸酯單體混合制備初粘力高、剝離強度 大的乳液型丙烯酸酯壓敏膠，但這樣制備出的乳液穩定性差，相容性有待進一步探討。中國 發明專利CN102533174A采用后加入的方式將氫化松香接枝在原有的聚合物上，以達到提 高剝離強度的效果。但這種接枝的方式將氫化松香局限于側鏈功能型官能團來使用，并沒 有增加乳液的分子量分布。這些提高剝離強度的發明專利都集中在研宄共混和接枝上，但 穩定性更好、工藝更簡單、提高分子量分布的方法則會更具發展潛力。
【發明內容】
[0006] 為了克服現有技術的缺點和不足，本發明的首要目的在于提供一種乳液型聚丙烯 酸酯壓敏膠的制備方法。本發明采用分步預乳化法獲得了分子量分布寬的壓敏膠，該壓敏 膠不僅可以達到初粘力、內聚力、剝離力三力平衡，同時保證了高剝離強度，使得壓敏膠的 綜合性能大大提尚，具有$父尚的市場實用性。
[0007] 本發明的另一目的在于提供由上述制備方法制備得到的乳液型聚丙烯酸酯壓敏 膠。
[0008] 本發明的再一目的在于提供上述乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠的應用。
[0009] 本發明目的通過以下技術方案實現：
[0010] 一種乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，具體包括以下步驟：
[0011] (1)在攪拌條件下，在反應釜中加入30~45質量份去離子水、1~I. 5質量份引 發劑以及0. 2~0. 4質量份緩沖劑，混勻，得到釜底溶液；向裝有釜底溶液的反應釜中加入 10~13質量份的預乳化液I以及1~1. 5質量份引發劑溶液，升溫至80~82°C反應30~ 40min ;向反應釜中同時滴加2. 1~3. 1質量份引發劑溶液以及88. 3~121. 2質量份的預 乳液I，連續滴加2~2. 5h，滴加完畢后升溫至83~85°C，保溫反應1~I. 5h，得到混合 物；其中所述預乳液I由乳化劑、去離子水、丙烯酸酯軟單體、硬單體以及功能性單體制備 得到；
[0012] (2)將0. 8~1質量份乳化劑加入步驟⑴中的反應釜中，攪拌分散5~8min后， 向反應釜中同時滴加1~1. 6質量份引發劑溶液和49~73. 1質量份預乳液II，連續滴加 1~I. 5h后，向反應釜中加入0. 1~0. 2份引發劑溶液，升溫至86~88°C并保溫1~I. 5h， 降溫，采用調節液調節pH值至6. 5~7. 0,過濾，出料，得到乳液型丙烯酸酯壓敏膠；其中所 述預乳液II由丙烯酸酯軟單體、硬單體、功能單體、乳化劑、鏈轉移劑以及去離子水制備而 成；步驟（1)與步驟（2)中所述引發劑溶液相同，所述引發劑溶液由引發劑與去離子水組 成。
[0013] 步驟⑴中所述預乳液I是由0. 8~1. 2質量份乳化劑，48~60質量份去離子 水、47~60質量份丙烯酸酯軟單體、3~6質量份硬單體以及2. 5~4質量份功能性單體 制備得到；
[0014] 所述丙烯酸酯軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的至少一種與丙烯酸丁酯的 混合物，其中丙烯酸丁酯占丙烯酸酯軟單體總質量的60%~80%。
[0015] 所述硬單體為醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯中的至少一種與甲基丙烯酸甲酯的混合 物，其中甲基丙烯酸甲酯占硬單體總質量的60%~70%。
[0016] 所述功能單體為丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一種和丙烯酸羥乙酯的 混合物。
[0017] 所述乳化劑為復合乳化劑或反應型乳化劑，所述復合乳化劑為陰離子型乳化劑和 非離子型乳化劑的混合物，陰離子型乳化劑與非陰離子型乳化劑的質量比為（11~13): (5~7);其中陰離子型乳化劑為十二烷基硫酸鈉，非離子型乳化劑為OP-IO ;所述反應型乳 化劑為烯丙氧基羥丙基磺酸鈉。
[0018] 步驟（2)中所述預乳液II是將丙烯酸酯軟單體23~30質量份、硬單體9~14質 量份、功能單體1. 5~3質量份、乳化劑0. 4~0. 8質量份、0. 1~0. 3質量份鏈轉移劑、去 離子水15~25質量份攪拌混合均勻制備而成。
[0019] 所述丙烯酸酯軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的至少一種與丙烯酸丁酯的 混合物，其中丙烯酸丁酯占丙烯酸酯軟單體總質量的60%~80%。
[0020] 所述硬單體為醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯中的至少一種與甲基丙烯酸甲酯的混合 物，其中甲基丙烯酸甲酯占硬單體總質量的60%~70%。
[0021] 所述功能單體為羧乙基丙烯酸酯、丙烯腈、烷基丙烯酸酯磷酸酯、丙烯酸和甲基丙 烯酸中的至少一種。
[0022] 所述鏈轉移劑為十>烷基硫醇或十八烷基硫醇中的一種。
[0023] 所述乳化劑為復合乳化劑或反應型乳化劑，所述復合乳化劑為陰離子型乳化劑和 非離子型乳化劑的混合物，陰離子型乳化劑與非陰離子型乳化劑的質量比為（11~13): (5~7);其中陰離子型乳化劑為十二烷基硫酸鈉，非離子型乳化劑為OP-IO ;所述反應型乳 化劑為烯丙氧基羥丙基磺酸鈉。
[0024] 步驟（2)所述乳化劑、步驟⑴所述預乳液I中乳化劑以及步驟（2)所述預乳液 II中乳化劑三者相同。
[0025] 步驟⑴和（2)所述引發劑溶液是將0. 2~0. 4質量份引發劑溶解在4~6質量 份去離子水中配制而成；
[0026] 步驟⑴和⑵所述引發劑溶液中引發劑與步驟⑴中所述引發劑相同；所述引 發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
[0027] 步驟⑴中所述pH緩沖劑為碳酸氫鈉。
[0028] 步驟（1)中所述預乳液I的具體制備方法為：在攪拌的條件下，將0. 8~1. 2質量 份乳化劑，48~60質量份去離子水置入反應容器中，攪拌混合5~IOmin ;將47~60質量 份丙烯酸酯軟單體、3~6質量份硬單體、2. 5~4質量份功能性單體先混合再緩慢加入，加 入完畢后攪拌20~30min，得到預乳液I ;攪拌的轉速為300~600r/min。
[0029] 步驟（1)中所述的攪拌轉速為150~200r/min。步驟（2)中所述的攪拌轉速為 150 ~200r/min。
[0030] 步驟⑵中所述降溫是指將溫度降至40°C以下；所述調節液為氨水。
[0031] 一種乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠，通過上述制備方法制備得到。所得乳液型聚丙烯 酸酯壓敏膠的初黏力、持黏力和剝離強度指標上均能達到優良，