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摘 要

UV固化丙烯酸压敏是利用紫外光固化技术，将丙烯酸树脂与一些单体、引发剂、各种助剂的混合物由液态固化成固态产品的过程。其产品粘接强度好，粘接材料在胶带标签，医疗，玻璃珠宝，电气电子及光电信息等领域应用广泛。但现在,国内使用的UV固化压敏胶存在着很多问题，例如持粘力低，剥离强度不高，胶粘制品中会有较大气味的残余单体气味。实验课题中,通过探讨UV胶的组分配方及固化工艺,力求改善上述问题，从而制得了一种性能优异的UV固化型丙烯酸酯压敏胶。

实验用的为单体丙烯酸丁酯(BA)，乙酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸(AA)，以乙酸乙酯为溶剂，过氧化苯甲酰BPO作为引发剂，合成溶剂型丙烯酸酯压敏胶。又加入交联剂丙烯酸羟丙酯进行改性研究。实验中，探究讨论了影响压敏胶性能的因素，例如各组成部分以及时间、温度等反应条件，最后得出较优的制备条件。

关键词：丙烯酸压敏胶 UV固化 改性

ABSTRACT

UV curing acrylic pressure sensitive is prepared by UV curing technology which takes some monomer, initiator, acrylic resin and a mixture of various additives translating liquid into a solid product process .The product has good bonding strength, bonding material has been widely applied in the fields of tape labels, medical, glass jewelry, electrical and electronics and electronics information.But ,at present, the domestic use of UV curing pressure sensitive adhesive has some bad problems,such as low viscous force and low peel strength, adhesive products residual monomer odor is bigger.in the experimental subjects, by discussing the UV gel composition formula and curing process, we make every effort to improve the above problems and make a kind of excellent UV type of acrylate pressure-sensitive adhesive.

Experiments using butyl acrylate (BA), vinyl acetate (VAc),and acrylic acid (AA) which were respectively as soft monomer,hard monomer and functional monomers,ethyl acetate as solvent, BPO as initiator making high stability and composite solvent acrylic pressure sensitive adhesive.On the basis of the pressure-sensitive adhesive.we add the cross linking agent hydroxypropyl acrylate in the UV curing to study on modification. This Experiment is mainly to discuss and explore the influence factors of pressure sensitive adhesive about each component and reaction conditions such as time, temperature.finally it is concluded that the optimum preparation conditions.

Keywords:Acrylic pressure sensitive adhesive UV curing modification

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 压敏胶概况 1

1.2 丙烯酸酯压敏胶 1

1.2.1 丙烯酸酯压敏胶组成分类及特点 1

1.2.2 UV固化丙烯酸酯压敏胶及其特点 2

1.2.3 UV固化机理 2

1.2.4 影响丙烯酸酯压敏胶性能的因素 3

1.3 UV固化丙烯酸酯压敏胶发展及应用 5

1.4 论文研究的目的、内容及意义 5

第二章 实验部分 7

2.1 实验药品 7

2.2 实验设备及仪器 7

2.3 原料纯化 8

2.4 丙烯酸压敏胶的制备 8

2.5 UV固化丙烯酸压敏胶的制备 8

2.6 UV固化型压敏胶性能的测试 9

2.6.1 外观测试 9

2.6.2 粘度测试 9

2.6.2 固含量测试 10

2.6 3 180⁰剥离强度测试 10

第三章 实验结果与讨论 11

3.1单体纯度的影响 11

3.2交联单体对压敏胶性能的影响 12

3.3反应时间及温度对产品性能影响 12

3.4光引发剂及双官能稀释单体用量对压敏胶性能的影响 13

3.5其他因素影响 15

结论与展望 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 文献综述

1.1 压敏胶概况

压敏胶是只要对其施加一定的压力，就能使被粘物间牢固粘连，这种胶对压力敏感，所以被称为压敏胶^[1]。它通常应用在胶带，自粘性纸类或制作成商标纸标签等。其具有初粘力高，持粘力大，不被污染可以继续使用特点^[2]。。压敏胶根据其材料不同分为橡胶型、树脂型及有机硅化合物系列^[3]。丙烯酸树脂作为树脂型代表广泛应用。

1.2 丙烯酸酯压敏胶

1.2.1 丙烯酸酯压敏胶组成分类及特点

丙烯酸酯压敏胶常以丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯为主体材料，与不饱和烯烃单体共聚，必要时再加入适量助剂制备的粘附性物质制备而成。原理是：单体中有不饱和双键，在引发剂作用下进行自由基聚合反应，制得丙烯酸共聚树脂^[4]。树脂内部结构组成不同以及分子链上单元种类不同，是决定压敏胶粘剂性能的主要因素。聚合时的单体采用时通常可以分为三类^[5]：内聚单体，粘性单体和改性单体。制备丙烯酸酯压敏胶用的软单体较多些，它的Tg较低。硬单体Tg高些，对提高压敏胶的内聚强度和粘合性能有帮助，软硬单体发生共聚后共聚物的具有较高Tg。改性单体又称交联官能团单体，带有各种官能团与软硬单体反应使压敏胶的内聚力和粘接性提高很多^[6]。

丙烯酸压敏胶通常可以室温下快速固化，固化时不要压力，胶膜无色透明，光泽度高，工艺合成简单，价格低廉；常温下具有优良的压敏性；而且耐候抗老化性强；对多种材料都可粘接，有良好的粘接强度，丙烯酸压敏胶通常分溶剂型（一般含有40-60％的有机溶剂），无溶剂型（厌氧胶、氰基丙烯酸胶、紫外固化胶）、水基型（乳液型、溶液型、水溶性）、热熔型、辐射固化型、微球再剥型等多种类型^[7]。溶剂型^[8]丙烯酸酯压敏胶也就是本实验的产品，是利用乙酸乙酯等溶剂，在加热下进行自由基聚合制的，合成的产物平均相对分子质量较低，但是其干燥的速度快，润湿性很好。相对其他压敏胶，其在环保，安全等方面有很大缺点，但仍然不能被取代。乳液型^[9]丙烯酸酯压敏胶相对来说是一类较为环保的产品，它是以水为介质进行自由基乳液聚合，合成成本低，良好的粘结性，使用方面比较安全，聚合时间短，污染几乎为零，涂膜后颜色透明。应用于各种材料行业。热熔型^[10]常温下固态状的，加热后熔融成液态；具有的固含量非常高，没有溶剂安全性高优点，由于易于涂布，在生产时一般是自动化的涂布作业。辐射固化型^[11]，压敏胶经过UV固化处理的一类产品；无溶剂无环境污染, 耗能低，能快速固化，各项物理性能优越，性能都受到用户青睐。

1.2.2 UV固化丙烯酸酯压敏胶及其特点

UV固化丙烯酸酯压敏胶是丙烯酸酯共聚物加上聚合单体丙烯酸酯为原料， 必要时加入些助剂，采用紫外光照射制备而成^[12]。压敏胶经过紫外光固化处理后具有很优异的物化性能，内聚强度提高，表现在耐热性耐高温性能及耐蠕变性提高。UV固化压敏胶从液态转变为固态最快时间可以在0.1s内完成；UV固化除所需的原料、稀释单体和引发剂外，不需要像传统固化方式样利用加热基材来固化，其耗能为传统固化的1/5不到^[13]；固化过程中不需要乙酸乙酯类有机溶剂，而且速度也快；且稀释单体也参于反应，这样可以减少溶剂挥发而污染环境。由此可以看出UV固化丙烯酸压敏胶的优越。其优良的耐热性能和耐候性能,并且它的低毒性以和较高的粘接性能,使得它成为目前应用最为广泛的一类压敏胶。但是UV固化压敏胶也有缺点，光固化一般基材具有良好的透光性，对于透光不好的材料应用上也就只能望而却步了；另外光固化不彻底，残留光敏剂残留和引发剂分解对产品实际应用有一定影响。所以改善其制造工艺的研究，开发环保节能型压敏胶胶黏剂，使固化过程更加绿色环保是一项具有挑战性的任务。

1.2.3 UV固化机理

UV固化是指在紫外光照射下，体系中的光敏物质发生光化学反应，产生活性碎片^[14](活性自由基或阳离子)，而这些活性碎片在体系运动并进攻双键，引发单体聚合、交联和接枝化反应，使得体系在一定时间内由液态转变为固态。光引发剂在聚合体系中它占据的比例很小(本实验用0.5％左右)，但其在任何UV固化体系中不可缺少，在压敏胶中光固化中起非常关键的作用，会影响固化速率过程。光引发剂分自由基引发剂包括羰基化合物、偶氮基化合物等常用于自由基体系，阳离子引发剂用于阳离子体系，另外还有自由基-阳离子复合型^[15]。阳离子光固化相比较自由基光固化而言，氧气阻聚引起的副反应对其影响不大，固化后的膜收缩率低，附着力好，气味低；自由基价格便宜且固化体系固化速度快。本实验为自由基溶液聚合方式，故进行光固化采用自由基引发剂。固化机理^[16]如下所示:

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