乳液型丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备及性能研究

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1、河北工业大学硕士学位论文乳液型丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备及性能研究摘要本研究分别采用丙烯酸丁酯（n-BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）与丙烯酸烯丙酯（ALMA）为核层单体，丙烯酸丁酯与丙烯酸（AA）、丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸为壳层单体，采用种子核壳乳液聚合的方法，合成了三种具有窄粒径分布的共聚丙烯酸酯压敏胶乳：P(n-BA)/P(n-BA-co-AA)、P(n-BA)/P(n-BA-co-MMA-co-AA)胶乳和P(MMA-co-ALMA)/P(n-BA-co-AA)胶乳。借助动态光散射粒径分析仪

2、、DMA、TEM分别考察了压敏胶乳的粒径及其分布、压敏胶乳聚合物的玻璃化转变温度（Tg）以及胶乳粒的微观形态结构。结果表明：所合成的乳胶粒子z-均粒径均为（303nm±3nm），胶乳粒子粒径呈单峰分布，分散系数小于0.1；胶乳粒子呈球形形态，P(n-BA)/P(n-BA-co-MMA-co-AA)胶乳粒子和P(MMA-co-ALMA)/P(n-BA-co-AA)胶乳粒子具有明显的核-壳结构；P(n-BA)/P(n-BA-co-MMA-co-AA)和P(MMA-co-ALMA)/P(n-BA-co-AA)聚

3、合物具有两个明显的Tg。通过索氏抽提方法表征了聚合物的凝胶含量，GPC表征了聚合物的溶胶分子量。通过P(n-BA)/P(n-BA-co-AA)聚合物中凝胶部分在甲苯中的溶胀情况计算了聚合物的交联分子量，并对聚合物的缠结分子量进行预测和计算。随着聚合物壳层链转移剂含量的提高聚合物的凝胶含量逐渐减少，重均分子量逐渐降低，交联分子量逐渐增大，缠结分子量逐渐增大。重点考察了三种压敏胶乳压敏粘性的影响因素。P(n-BA)/P(n-BA-co-AA)胶乳聚合物壳层中链转移剂的加入能够有效地改善聚合物的剥离粘性和初粘性

4、，但同时会导致持粘性能的大幅下降。在P(n-BA)/P(n-BA-co-AA)胶乳聚合物的壳层中引入硬单体MMA，共聚后一方面能够改善聚合物压敏胶对极性表面的浸润能力，高Tg共聚单体的引入也极大提高了聚合物压敏胶的抗蠕变性能，另一方面剥离粘性却下降很多。P(MMA-co-ALMA)/P(n-BA-co-AA)胶乳聚合物以适度交联的PMMA为核，当P(MMA-co-ALMA)核与P(n-BA-co-AA)壳质量比为40:60，壳层链转移剂含量为0.035%时，在以上两中性能中取得了平衡，得到了综合性能较好的

5、压敏胶粘剂。关键词：核-壳结构，乳液聚合，丙烯酸酯，压敏胶，胶乳粒径i乳液型丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备及性能研究STUDYONTHEPREPARATIONANDPROPERTIESOFWATER-BASEDACRYLICPRESSURE-SENSITIVEADHESIVESABSTRACTThepreparationofthreeseriesofacrylicwater-bornepressure-sensitiveadhesives(PSAs)withstructuredparticlemorpholog

6、ieswasreported.Thelatticeswerepreparedwithasolidcontentof50%bytwo-stagesequentialemulsionpolymerizationusingthemonomers,n-butylacrylate(n-BA),methymethacrylate(MMA),acrylicacid(AA)andallylmethacrylate(ALMA).Thisprocessconsistedofabatchseedstagegivingapart

7、iclediameterof110±3nm,whichwasthengrownbythesemi-continuousadditionofmonomertoafinalparticlediameterof303±3nm.Photoncorrelationspectroscopywasusedtomonitortheparticlediametersandshowdthattheparticleshadgrownwithoutthesecondarynucleation.Adhesiveproperties

8、wereassessedbypeelandtackadhesionandshearresistancetesting.Peeladhesionvaluesweremeasuredastheforcerequiredtopeel25mmwidestripsofadhesive-1atanangleof180°fromastainlesssteeltestplateat300mm·min.Shearresistancevalues