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乳液型丙烯酸酯环保胶黏剂改进方法

2018/06/19138 作者:佚名
导读: (1)对乳液聚合方法进行改性丙烯酸酯类乳液聚合常用的方法有间歇乳液聚合、半连续乳液聚合、连续乳液聚合以及种子乳液聚合。在丙烯酸酯类乳液的聚合中如用间歇聚合,易使前期和后期反应不均衡,常常导致反应失控,使聚合物分子量分布变宽和乳胶粒数目减小,粒径变大,最终影响产品质量。采用种子聚合法可克服出现在非种子连续乳液聚合过程中的瞬态现象(聚合过程的非稳特性),可以有效地控制乳胶粒直径及其分布。通过种子

(1)对乳液聚合方法进行改性

丙烯酸酯类乳液聚合常用的方法有间歇乳液聚合、半连续乳液聚合、连续乳液聚合以及种子乳液聚合。在丙烯酸酯类乳液的聚合中如用间歇聚合,易使前期和后期反应不均衡,常常导致反应失控,使聚合物分子量分布变宽和乳胶粒数目减小,粒径变大,最终影响产品质量。采用种子聚合法可克服出现在非种子连续乳液聚合过程中的瞬态现象(聚合过程的非稳特性),可以有效地控制乳胶粒直径及其分布。通过种子聚合形成多层构造乳液即核一壳式,可减小乳液粒径,使粒径分布变窄,最终提高乳液黏度和胶黏剂的剥离强度,.制备具有异形结构的乳胶粒聚合物0可赋予聚合物特殊的功能和优异的性能。丙烯酸一2一乙基已酯200份丙烯酸一丁酯186份,丙烯酸12份,N-羟甲基丙烯酰胺2份,在185份EVA共聚乳液存在下进行乳化聚合,丙烯酸酯聚合物包覆在EVA粒子外形成多层构造乳液,所得胶黏剂对聚乙烯的剥离强度为5N/25m,若无EVA共聚物,仅为1.3N/25mm。

目前发展的热点是通过多元共聚、添加助剂、改进聚合技术等方法来改性,如基团转移聚合相对来说就是一种新型的改性聚合方法,基团转移是一个活性过程,通过加入的引发剂把_种单体上的活性基团转移到另外的单体上。采用基团转移聚合,可制备颗粒含量高、粒径适宜和高抗冲强度的产品,还可获得分子量非常低的高分散物质及嵌段共聚物。

(2)增粘树脂改性

增黏树脂可以降低胶黏剂的表面张力,改善对被粘物的湿润能力;增加极性胶黏剂的黏弹性,通过表面扩散和内部渗透产生黏附力,提高粘接性。目前常用的增黏树脂有松香树脂、萜烯树脂。石油树脂等。

不同增黏树脂因结构不同而有不同的增黏机理,但主要归因于氢键网络结构的形成和黏弹性的改变.有人研究了增黏树脂的种类在丙烯酸酯类乳液胶黏剂中对剥离强度的影响,指出在松香、萜烯、石油三类树脂中,松香的增黏效果最好,加入松香后体系的外观、稳定性和涂膜透明度基本不受影响,而剥离强度有所增加。将用量为单体2%左右的萜烯树脂溶解在丙烯酸一2-乙基己酯中,乳化后共聚,所得乳液胶黏剂的粘接强度大大提高。在丙烯酸酯类乳液中加入增黏树脂松香和石油树脂乳液,发现适量的松香可提高剥离强度,降低成本,而石油树脂的效果不理想。

(3)有机硅改性

有机硅树脂具有优异的耐高、低温性能和耐水性能,而且具有低的表面自由能和低温柔性。因此有机硅对丙烯酸酯类乳液胶黏剂改性成为近年来研究的热点j有机硅改性的途径有两种:物理改性和化学改性。物理改性即共混,操作简单,但效果较差。化学改性大体有两种工艺:第二种是首先制备帮羟越、钒城,4出氧基或环氧基的有机硅树脂,利用活性基团f}9反应活性,使其与丙烯酸树脂上的官能团反应,从而将有机硅键合到丙烯酸树脂上;第二种工艺是制备带有乙烯基团的有机硅单体,利用乙烯基的活性与丙烯酸酯单体共聚。化学改性的优点是有机硅分子以化学键的形式接合到丙烯酸酯大分子上,一从结构组成上完成对丙烯酸酯的改性,达到分子级改性的效果。

有机硅改性的丙烯酸酯类乳液胶黏剂,.其贮存期增长,涂膜的粘接强度、硬度、耐溶剂性、.耐水性都有明显提高。人们对有机硅改性丙烯酸酯类乳液胶黏剂的应用做了很多的研究。研究发现,将有机硅烷偶联剂与丙烯酸酯作用,当有机硅烷偶联剂达到一定值时,可以表现出良好的粘接效果

具有核一壳结构的复合乳液比共混乳液和无规共聚乳液具有更好的成膜性、稳定性、黏合性及优异的力学性能。采用种子乳液聚合法制备了具有核一壳结构的聚硅氧烷一丙烯酸酯复合乳液,考察了乳化剂、单体的加入方式及配比对生成的乳液粒子的影响。结果表明,当乳化剂分子在乳液粒子表面的覆盖率低于40%时,可制得较理想的核一壳复合粒子。用类似的方法制备的复合乳液,在物料组成上避免了简单地将软单体作核、.硬单体作壳的方法,而是在核层和壳层结构中把软、硬单体按不同的比例分配,提高了乳液抗回黏性.、耐沾污性等特点。先用对乙烯基苯甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷制得聚有机硅烷乳液,取10份与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸聚合,然后再与10份六苯基三硅氧烷缩合。制得的复合乳液涂膜有良好的耐候性、耐水性和耐枵染性,柔韧性和附着力好。

制备的D4一丙烯酸酯水性胶黏剂改善了产品的粘接强度,并为水生胶黏剂的制备提供了一些有用的信息--有机硅可用来提高水性胶黏剂的粘接性。

(4)氟化合物改性

含氟聚合物乳液具有许多优异的性能,如杰出的耐候性、耐水性、耐油性、耐化学腐蚀性等。用含氟乳液改性丙烯酸酯类乳液旨在得到兼有两者优异性能的新型乳液。氟乳液的聚合物分子链主要由偏氟乙烯和丙烯酸的共聚而成。聚偏氟乙烯和丙烯酸酯类单体及聚合物有很好的相容性。

在氟乳液质量分数为45%时,共混胶膜的耐水性逐渐接近氟乳液胶膜。当氟乳液达20%左右时,硬度接近氟乳液胶膜的硬度。当用4%~6%的氟乳液进行原位乳液聚合改性时,胶膜的耐水性和硬度有明显的提高,优于共混改性。采用原位聚合和互穿网络的方法,以氟树脂乳液作种子乳液,氟碳乳化剂和碳氢乳化剂为复配乳化剂,合成了聚丙烯酸酯和氟树脂胶乳型互穿网络聚合物,所合成的乳液稳定性良好。通过对聚合物的微观形态、动态力学性能和接触角的分析,表明用此方法乳液聚合,可以较好地改善两种树脂的相容性,聚合物的表面能有了较大的下降。 .

(5)氟硅改性

氟硅共同改性就是将有机硅聚合物经氟化改性后,又赋予了氟聚合物的特异性能。氟原子的原子半径小,电负性强,能形成牢固的碳氟键。含氟有机硅分子间内聚力小,聚合物分子呈棒状的碳碳键,敬在分子水平上容易敛集,使有机硅材料兼具低摩擦系数、强浸润渗透性、高附着力、耐候、疏水、疏油等特性。用溶液聚合方法制备氟改性有机硅丙烯酸酯乳液,并用红外光谱分析法对聚合物进行了表征,结果表明,聚合物为含氟有机硅;同时还探讨了含氟有机硅聚合过程中温度和真空度的影响及溶液聚合制备过程中温度、合成工艺、配方的影响。

(6)环氧树脂改性

一般是将环氧树脂溶解在丙烯酸酯中,经高速搅拌乳化,再经聚合后,环氧树脂均匀地分散在丙烯酸酯中,经固化剂固化后,环氧树脂与聚丙烯酸酯交织在一起形成互穿网络结构,这样将环氧树脂的刚性和聚丙烯酸酯的柔性结合在一起,得到优异的粘接性能。人们发现环氧树脂改性的丙烯酸酯乳液具有良好贮存稳定性,当环氧树脂含量达15%时,剥离材料完全破坏,这是一般的丙烯酸乳液胶黏剂所不可能达到的。采用环氧树脂为改性剂,制备改性的丙烯酸酯类单体乳液具有良好的耐水性、耐沾污性、耐冲击性和硬度。将环氧树脂作为丙烯酸酯类乳液合成的交联剂时,发现适量的环氧树脂可提高乳液的耐高温性,且保持乳液的贮存稳定性。

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