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丙烯酸酯乳液压敏胶具有成本低、绿色环保,制备过程简单易控制等优点,因而在压敏胶行业应用广泛。同时也存在着内聚力不足,剥离后会有残胶,耐高温性差的问题,限制了其在电子产品表面保护膜方面的进一步发展。因而研究影响压敏胶性能的因素、对其进行有机硅改性提高压敏胶的内聚力在理论和应用上都具有重要的意义。 针对有机硅改性丙烯酸酯压敏胶制备过程中乳液的转化率低,凝胶率高的问题,本文通过选用位阻较大的有机硅,采用新的方式引入硅氧烷等两种方式对丙烯酸酯进行改性,合成了一系列有机硅改性丙烯酸酯压敏胶。旨在提高乳液转化率,进一步提高压敏性能,实现剥离时的低残胶。并对乳液和胶膜的结构、性能做了表征和分析。具体研究内容如下: 1.采用预乳化半连续种子乳液聚合方法,以十二烷基硫酸钠(SDS)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,用丙烯酸-2-乙基己基酯(2-EHA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟乙酯(HPA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)作为单体乳液共聚合,在聚合后期加入位阻较大的硅氧烷乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)得到有机硅A-172改性丙烯酸酯乳液。乳液涂布烘干后得到压敏胶胶带保护膜。利用透射电镜(TEM)、红外(FT-IR)、流变仪、凝胶渗透色谱(GPC)、动态光散射分析仪(DLS)、差示扫描量热分析(DSC)、热重(TGA)等对乳液和胶膜做了结构分析,并测试了胶膜的初粘力、180°剥离强度、持粘力等压敏性能和耐水性、耐热性能。研究了聚合温度、功能单体AA和HPA含量、硅氧烷A-172含量对压敏胶结构和性能的影响。发现:位阻较大的硅氧烷A-172改性后,乳液的凝胶率较低,转化率较高,乳液比较稳定,粒径为110nm左右。A-172含量为2wt%时,乳液单体转化率为96.8%,凝胶率为0.61%,压敏胶胶带的初粘力为12(ball no.),剥离强度为7.4(N/25mm),持粘力由改性前的73.3 h升至567.9 h,剥离后的残胶由140 mg减少至2 mg。胶膜耐水性能和耐热性能都得到提高,压敏胶的耐高温老化性能也得到提高。 2.采用反应型乳化剂2-丙烯酰胺基2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)作复配乳化剂,以丙烯酸-2-乙基己基酯(2-EHA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)作单体,用预乳化半连续种子乳液聚合的方法,制备丙烯酸酯乳液。后期滴加硅氧烷γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560),涂布后的胶膜在90℃烘干除去水分后,升温至120℃促使硅氧烷KH560和丙烯酸酯反应,制得KH560改性丙烯酸酯压敏胶保护膜。用红外(FT-IR)、差示扫描量热分析(DSC)表征了胶膜的结构,FT-IR和DSC分析表明KH560被成功地接枝到了聚丙烯酸酯链上。对乳液做了流变和动态光散射(DLS)分析,KH560改性后乳液粒径大小为177 nm。考察了引发剂含量、软硬单体配比、反应型乳化剂AMPS的含量、KH560的含量对压敏胶结构和性能的影响。研究表明:新的方式引入KH560,得到的乳液的转化率较高,均可达95.1%以上。KH560改性后,压敏胶的初粘力可达到25(ball no.),剥离强度由11.6(N/25mm)提高到了14.2(N/25mm),持粘力可以提高到720 h(一个月)以上,高温持粘力升至了72 h以上,剥离后的残胶可降至1 mg或者只有暗影。改性后压敏胶的接触角由92°升高到了113.5°,耐水性得到提高。制得了高剥离力低残留的有机硅改性丙烯酸酯压敏胶。