实验三十一 聚丙烯酸酯乳液压敏胶 的制备及 - 江苏

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1、聚丙烯酸酯乳液压敏胶的制备及性能指导老师：宋艳Ⅰ压敏胶的制备之主要内容一、实验目的二、实验原理三、仪器与试剂四、实验步骤常州大学材料科学与工程学院一、实验目的了解乳液聚合的基本原理和组成；实验目的了解乳液型压敏胶的制备方法和配方设计原理。常州大学材料科学与工程学院二、实验原理1、压敏胶乳液是采用乳液聚合方法制得，其基本配方组成与常规乳液一样，包括单体、水溶性引发剂、乳化剂和水，其中单体和乳化剂的选择是最为重要的。2、胶粘剂中共聚物的Tg是影响乳液压敏胶力学性能的主要因素之一，一般应保持在-20～-60℃较为合适。压敏胶配方体系不同其最佳Tg值也不同，可通过软、硬单体的选择来调节，

2、从而保持在一定内聚力的前提下具有较好的初粘性和持粘性。常州大学材料科学与工程学院二、实验原理共聚物的玻璃化温度Tg可以用下式来近似计算：式中：Tg：共聚物的玻璃化转变温度；Wi：共聚组分有质量分数；Tgi:共聚单体i均聚物的玻璃化转变温度。常州大学材料科学与工程学院二、实验原理3、为了提高压敏胶的性能，单体配方中往往还需要加入其他的功能性单体，如丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟基丙烯酰胺、二丙烯酸乙二醇酯等。4、乳化剂的选择也十分重要，它不但要使聚合反应平稳，同时也要使聚合反应产物具有良好的稳定性。通常采用阴离子和非离子乳化剂的复配，从而克服各自的缺点以获得稳定的乳液。

3、常州大学材料科学与工程学院二、实验原理5、乳化剂的用量对乳液的稳定性有很大影响，当乳化剂用量少时乳液在聚合中稳定性差，容易发生破乳现象，随着乳化利用量的增加，乳液逐步趋向稳定。但乳化剂用量过高又会降低压敏胶的耐水性，而且施胶时泡沫过多，影响施工性能。在实际应用时，一个完整乳液压敏胶配方中可能还要加入抗冻剂、消泡剂、防霉剂、色浆等等。常州大学材料科学与工程学院三、仪器与试剂1.仪器机械搅拌器一套，球形冷凝管一个，500ml四口烧瓶一个、200ml滴液漏斗一个，恒温水槽一套，温度计一支，固定夹若干，50ml烧杯和400ml烧杯若干、若干。2、试剂丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、十二

4、烷基磺酸钠、OP-10、过硫酸铵、碳酸氢钠、氨水、去离子水。常州大学材料科学与工程学院三、仪器与试剂常州大学材料科学与工程学院四、实验步骤1、实验准备：1）单体称量：在400ml烧杯中依次称量丙烯酸羟丙酯1.0g、丙烯酸4.0g、丙烯酸丁酯194g，用玻棒略搅拌均匀备用；2）乳化剂称量：以称量纸称量十二烷基硫酸钠1.0g，在50ml烧杯称量OP-10重2.0g备用；3）引发剂称量：称量过硫酸铵1.2g于50ml烧杯中，并加入20ml水溶解；4）缓冲剂称量：以称量纸称量碳酸氢钠1.0g备用。5）去离子水：在一400ml烧杯中加入280ml去离子水。常州大学材料科学与工程学院四、实验

5、步骤2、搭好反应装置，如下图：常州大学材料科学与工程学院四、实验步骤3、在四口烧瓶内直接加入称量好的十二烷基硫酸钠和碳酸氢钠，同时将烧杯中的OP-10也加入烧瓶中，并在烧杯中加入适量称量好的去离子水（见步骤1中的5）所称量）冲洗，洗液也一并倒入烧瓶，将剩余的去离子水直接加入烧瓶，开启搅拌，水浴加热至78℃，搅拌溶解；4、通过分液漏斗往烧瓶内先加入约1/10量的混合单体，搅拌2分钟，然后一次性加入30～40％左右的过硫酸铵水溶液，升温至80℃左右，保温；常州大学材料科学与工程学院四、实验步骤5、至反应体系出现蓝光，表明乳液聚合反应开始启动，30分钟后再开始缓慢滴加剩余的混合单体，于

6、两个小时内加完，在滴加单体过程中，同时逐步加入剩余的引发剂溶液（可以采用滴管滴加，每10分钟加入一次），也在两小时加完。聚合过程保持反应温度在80℃；常州大学材料科学与工程学院四、实验步骤6、单体和引发剂溶液滴加完毕后继续搅拌，保温80℃反应0.5小时，然后升温到85℃再保温反应0.5小时；7、撤除恒温浴槽，继续搅拌冷却至室温；8、将生成的乳液经纱布过滤倒出，并用氨水调节乳液的pH值为7.0～8.0。常州大学材料科学与工程学院II压敏胶性能测定一、实验目的二、实验原理三、仪器与试剂四、实验步骤五、思考题六、参考文献常州大学材料科学与工程学院II压敏胶性能测定一、实验目的了解乳液

7、压敏胶的性能一般测试方法。二、实验原理乳液压敏胶基本的性能可以大致分为两类：乳液性能和压敏胶力学性能，其中乳液性能是指乳液本身的一些基本性能，如：固含量、pH值、稀释稳定性、粘度等；而力学性能是从胶粘剂的使用来评价，包括初粘性、持粘性、180°剥离强度等。本实验学习乳液压敏胶性能的一些基本的测试方法。常州大学材料科学与工程学院II压敏胶性能测定三、主要仪器和试剂1、主要仪器广谱pH试纸，培养皿，烘箱，NDJ－79型旋转式粘度计，CZY－G型初粘性测试仪，钢板及固定架，WSM－20