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材料科学与工程-070501011010-黄晓煌-热熔压敏胶的合成与性能研究-6.论文

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热熔压敏胶的合成与性能研究

摘要

热熔压敏胶是以热塑性聚合物为主的胶黏剂,它兼有热熔和压敏双重特性,涂胶时必须将胶加热熔化(一般为150―200℃),在熔融状态下进行涂抹,冷却中固化,固化后施加轻度指压就能起到粘接作用。它的应用范围很广,目前已用于尿布、妇女用品、双面胶带、标签、包装、医疗卫生、书籍装订、表面保护膜、木材加工、壁纸及制鞋、标签纸及地毯粘接等方面,也可制作纸基或布基的胶黏带,其中,包装用HMPSA消费量最大,几乎占总量的一半,是无溶剂型压敏胶黏剂中发展较快的几个品种之一。

本文针对热熔压敏胶的初黏力、持黏力、剥离强度三大压敏性能进行研究,目的是设计研究出一种具有一定初黏力,一定剥离强度,较强持黏力的热熔压敏胶,在这个基础上,最好能具有耐高温性能。

关键词:热熔胶压敏胶持粘力软化点剥离强度

Synthesis and properties of hot melt pressure-sensitive adhesive

research

Abstract

Hot melt pressure-sensitive adhesive is a thermoplastic polymer-based adhesive. It has both hot melt and pressure-sensitive double feature. it must be heated to melt when gluing (typically 150-200 ℃).To smear over in the molten state,Cooling in the solidification, Light finger pressure applied after curing can play a role of adhesive .It is widely used in many area, such as it has been used in diapers, women's products, double-sided adhesive tape, labels, packaging, health, book binding, surface protection film, wood processing, wallpaper and footwear, and carpet adhesive label paper , and so on. It can also be made of paper-based or cloth adhesive tape. Of which the largest consumer packaging is hot melt pressure-sensitive adhesive, accounting for almost half of the total. Pressure-sensitive adhesive is solvent-free hot melt pressure-sensitive adhesive rapid development one of several species

In this article, I research for the beginning Adhesion, holding adhesion and the peel strength of the hot melt pressure-sensitive adhesive (HMPSA). My objective is to design developed a new HMPSA. It has the beginning Adhesion, the holding adhesion and a strongly peel strength. On this basis, it is better to have good high temperature resistant performance.

Key Words:Hot Melt Pressure-sensitive Adhesive Holding Adhesion Softening point Peel strength

目录

摘要.................................................... I Abstract ................................................. II

1.前言 (1)

2.热熔压敏胶的简介 (3)

2.1概述 (3)

2.2性能及其影响因素 (3)

2.2.1主要性能 (3)

2.2.2影响因素 (6)

2.3热熔压敏胶的优势 (8)

3.研究内容 (9)

3.1研究对象 (9)

3.2研究方法 (9)

3.3测试标准 (9)

4.实验部分 (10)

4.1实验仪器 (10)

4.2实验原料 (11)

4.3对比实验 (11)

4.3.1对比软化剂(油)的用量对产品性能的影响 (11)

4.3.2结论1 (21)

4.3.3对比热塑性弹性体(橡胶)的用量对产品性能的影响 (23)

4.3.4结论2 (30)

4.3.5对比热塑性弹性体(橡胶)的比例对产品性能的影响 (31)

4.3.6结论3 (39)

5.结论 (42)

参考文献 (43)

谢辞 (44)

1. 前言

热熔压敏胶,是压敏胶的一种,主要由合成橡胶和树脂及橡胶油等混合加热成熔融状态状态再涂布于棉纸,布或塑料薄膜等基材上而制成的一种新型胶粘带,成本低廉是其最大的优点,缺陷是粘性受温度影响较明显。热熔压敏胶主要用于各类封箱、封盒、纸品包装、饮料瓶标签、封口铝箔,软包装及其它包装用;环保纸栈板等,适应各类材质。其中,封箱胶对各类上光、磨光、压光、PP复合等PET、PP透明盒、薄膜、无纺布制品粘接,化妆品盒包装,食品盒包装,烟盒包装,利乐饮料包装等、组装家具封边,电子工业、汽车内饰密封,车灯制造,挡风玻璃装配等)、无纺布卫生巾,尿片,纸尿裤,鞋垫,一次性生活用品、涂布复合商标纸,标签双面胶带,粘鼠板,粘蝇纸,木地板,地毯过胶,创可贴,医用透气胶带、彩盒包装、纸箱包装胶、背胶粘扣带等难粘材料均有较强的粘合力;热稳定性佳,无杂质、操作性好;优秀的耐候性;铝箔封口热熔胶独有耐水、防水的特性。

热熔压敏胶的一般组成为:高分子弹性体,如SIS、SBS、SEBS、SEPS等以及增粘剂、增塑剂、填充剂和抗氧剂。国内所用SIS主要靠从美、日、意等国进口,但岳阳橡胶总厂已有大量生产。增粘树脂进口也不少,而今年4月美国埃克森公司与中国石化合作在上海金山成立了金森石油树脂有限公司,可以大批量生产高质量增粘树脂,为提高热熔压敏胶的质量创造了很好的条件。

目前我国生产的热熔压敏胶的种类主要有:①永久型(高剥离强度),大量生产;②可剥型(撕开胶带时胶不会转移到基材上),大量生产;③半永久型(短期内可剥,长时间粘合后不可剥),只有少量生产。以上3类胶主要用于标签、胶带等,还有一些特殊用途的胶种,如可耐紫外线及增塑剂型,用于户外广告粘贴及粘接PVC;表面黏性高,加入动物分泌物,可制成黏鼠、昆虫的制品;剥离强度特高,用于美容拔毛;浸润性好,内聚力强,用于封箱胶带;卫生级皮肤用胶,用于医用胶带、辅料等。

近5年来由于生产设备的发展和原料大量进口的带动,我国热熔压敏胶出现了一个快速发展期。我国年产近2万吨的热熔压敏胶中,绝大多数用于一次性卫生材料,如卫生巾、尿裤结构固定胶和卫生巾背胶。其次是制备胶带(称涂布胶以区别于卫生巾用喷涂胶)。因为热熔压敏胶带配方简单、成本较低,已出现了热熔压敏型的双面胶带、保护膜胶带、绉纹纸胶带、泡棉胶带等产品直逼用传统压敏胶制的产品。尤其是广东、浙江等省热熔压敏胶带发展更快,占全国同类产品的95%以上。国内热熔压敏胶的生产厂主要有:美国富乐(H.B Fuller),国民淀粉(National Stach),法国阿托(Atofmdley),以及浙江西湖化学品有限公司、广东凯林粘台剂有限公司、上海向华胶粘剂制品有限公司等。自制自用,年产2513t以上的企业有:广东永一胶粘制品公司、浙江华明胶粘剂制品厂、江门金星胶粘制品厂、广东永昌、深圳瑞拓等。

目前,虽然热塑性弹性体型热熔压敏胶在我国应用的比例还比较小,但是其优点已经

引起了人们越来越多的重视。从中国胶粘剂工业协会获悉,我国已经把SIS列为合成胶粘剂“十一五”发展的重点,这将会极大地促进我国热熔压敏胶的发展和应用。

随着有机硅/氟改性技术、紫外光/电子束辐射技术以及纳米技术的日益成熟和应用范围的不断扩大,将会促进热熔压敏胶使用性能的进一步提高。可以预见,在未来的发展过程中,环保型、节能型和功能化的热塑性弹性体型热熔压敏胶将会有更为广阔的应用前景。除了广泛应用于人们日常生活的各个方面之外,此类压敏胶还有望用于管道防腐胶带、船舶防护胶带、导电性胶带、蓄光标志及标牌、印刷电路板(PCB)用胶带、特殊用途的医用胶带以及高温和低温等恶劣环境下使用的胶带等。

2.热熔压敏胶的简介

2.1概述

热熔型压敏胶黏剂简称热熔压敏胶,英文缩写为HMPSA。热熔压敏胶是溶液型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品,其应用范围更为广泛。较之传统的溶液、乳液型压敏胶投资成本低,加工速度快,生产中无溶剂,无毒害,无挥发,有利于环保及安全生产。目前,世界各国大力开发热熔型压敏胶。

热熔压敏胶是以热塑性聚合物为主的胶黏剂,它兼有热熔和压敏双重特性,涂胶时必须将胶加热熔化(一般为150℃―200℃),在熔融状态下进行涂抹,冷却中固化,固化后施加轻度指压就能起到粘接作用。

它的应用范围很广,目前已用于尿布、妇女用品、双面胶带、标签、包装、医疗卫生、书籍装订、表面保护膜、木材加工、壁纸及制鞋、标签纸及地毯粘接等方面,也可制作纸基或布基的胶黏带,其中,包装用HMPSA消费量最大,几乎占总量的一半,是无溶剂型压敏胶黏剂中发展较快的几个品种之一。

2.2性能及其影响因素

热塑性弹性体热熔压敏胶的主要性能有外观、软化点、熔融黏度以及初粘性、180o 剥离强度和持粘性三大压敏黏合性能。

2.2.1主要性能

一、外观:热熔压敏胶的外观主要受原材料本身的色泽以及原材料热稳定性的影响。如果对外观色泽油特定要求,可选择色浅的部分氢化或全氢化的原材料。

二、软化点:热熔压敏胶具有加热熔化的特性,不同品种的热熔压敏胶都有特定的受热熔化温度。软化点就是显示热熔压敏胶开始软化流动的温度,软化点可作为胶的熔化难易以及耐热性的衡量尺度。软化点的高低也影响压敏胶制品的溢胶现象。软化点的测定方法通常采用环球法,其国家标准为GB/T 15332-94。

三、初黏性:初黏性通常亦称快黏性,是压敏胶的一个重要压敏黏合性能。它有几种测试方法:一种称为“速黏”(quick stick)的试验室将胶黏带靠自身重力,不另外加压力黏附在被粘表面上,测量将胶带沿90o角分离所需的力;另一种称为“胶圈黏性测试”(Loop tack)是将压敏胶做成一个圆圈,只用胶带的压力进行黏附,然后测其粘接强度;第三种通用方法称之为“滚球黏性测试”,将钢球沿斜置的槽板滚到胶粘带上,测量钢球停止滚动所需的距离,数值越高,滚球黏性越差。前两种方法所表现的性能与剥离强度有

一定的关系。目前国内大多采用另一种方法,称为“斜面滚球法”。将钢球滚过平放在倾斜板上的胶黏带黏性面,根据一定长度的黏性面能够粘住的最大钢球尺寸,用球的大小号数来评价其初黏性的大小,球号数越大初黏性越好。具体测试方法详见国家标准GB4852-84。

表2-1压敏胶初黏性能的测试方法总结

四、熔融黏度:熔融黏度是指热熔压敏胶在熔融状态下的黏稠度。在熔融状态下,热熔压敏胶的熔融黏度随温度的升高而减低。熔融黏度的大小在某些施胶工艺中还影响它的渗透性。因此,可以根据热熔压敏胶的熔融黏度以及软化点来选择涂布工艺(辊涂、喷涂、刮涂等)和涂布时的最佳温度。熔融黏度的测定方法按照行业标准HG/T 3660-1999进行。

五、剥离强度:压敏胶及其制品的剥离强度是一个重要的黏合性能。180o剥离强度的测试方法详见国家检验标准GB/T 2972-1998。

表2-2 几个主要国家和地区180°剥离强度测试方

法的标准和拟议中的国际测试标准的要点

注:1.0in=24.5mm;1.0Lb=453.6g;100g=9.8N;1.0 OZ=28.35g

六、持黏性:持粘性反映热熔压敏胶的内聚力,影响到热熔压敏胶制品的实际应用,如载重压敏胶带粘贴的持久性,封口标签的起翘性等。对于持黏力的具体测试方法可详见国家标准GB/T4851-1998。

表2-3 国家标准GB/T4851-1998检验持粘性方法

2.2.2影响因素

一、增塑剂的添加比例

1.软化点:与热熔性橡胶末端或中间段相容的增塑剂在与热塑性橡胶混合后,都会影响到橡胶的内聚强度,并降低热塑性橡胶的热塑温度,从而影响到热熔压敏胶的内聚强度和软化温度。

2、熔融黏度:由于增塑剂通常在常温下是低黏度的液体,与热塑性橡胶混溶后可明显改变热熔压敏胶的熔融黏度。随着添加量的增加,熔融黏度很快降低。

3、初黏性:增塑剂在热熔胶中起到改善低温柔软性,增加压敏性,降低硬度和模量等作用。增塑剂的加入量对初黏性的改变起着主要作用,随着增塑剂用量的增加,热熔压

敏胶的初黏性能迅速提高。

4、剥离强度:热熔压敏胶通常由增塑剂、热塑性橡胶和增黏树脂组成。当热塑性橡胶与增黏树脂混容而没有加入增塑剂时,混合物虽然也能通过热熔将被粘物粘住,而且冷至室温后还会有较高的剥离强度,但常温下却没有压敏性。此时的混合物本质上只是一种热熔胶,而不是热熔压敏胶。随着增塑剂的加入,混合物的本体粘度和弹性模量下降,出现了压敏性。随增塑剂用量的增加,它的初黏性会增加,但180o剥离强度却会逐渐下降。

5、持黏性力:增塑剂的加入会显著降低热熔胶的内聚强度,因此会影响到热熔压敏胶的持黏力。

二、热塑性橡胶的影响

1、软化点:热塑性橡胶是一个嵌段共聚物,末端是硬的塑料项,而中间段是软的橡胶项。末端塑料相浓度的增加,共聚物的硬度及热塑性橡胶中苯乙烯含量的增加也随之增高。因此,,热熔压敏胶的软化点会上升。

2、熔融黏度:在热熔压敏胶原材料的组成中,增塑剂和增黏树脂通常在高温或熔融状态下都有较低的黏度,而热塑性橡胶在熔融状态下显示出较高的黏度。因此,热塑性橡胶在热熔压敏胶配方中的比例强烈影响着热熔压敏胶的熔融黏度。目前国内外生产热塑性橡胶的厂家有几十家,各自的产品都有不同的型号、不同的分子量和不同的熔融指数。不同熔融指数的热塑性橡胶也影响热熔压敏胶的熔融黏度。

3.剥离强度:热塑性橡胶中苯乙烯含量的大小影响热熔压敏胶的硬软程度。采用苯乙烯含量不同的热塑性橡胶所制得的热熔压敏胶,即使配方相同,剥离强度也有所不同。

4.持粘性力:热塑性橡胶在热熔压敏胶中起的作用主要是提供压敏胶的内聚强度。因此,热塑性压敏胶在配方中的比例显著影响持粘性。

三、增黏树脂的影响

1、软化点:一般情况下,采用同类增黏树脂时,增黏树脂自身的软化点越高,配制成的热熔压敏胶的软化点也越高。相反情况下,软化点就越低。

2、熔融黏度:增黏树脂的分子量不同,熔融黏度不同,对热熔压敏胶的熔融黏度有不同的影响。一般情况下,增黏树脂的熔融黏度越高,配制成的热熔压敏胶的熔融黏度就越大。

3、初黏性:用于热熔压敏胶的增黏树脂通常与热塑性橡胶中间链段相容。增黏树脂与热塑性橡胶混容后,使中间嵌段相的Tg升高,结果使压敏胶的低温柔软性降低。但这个降低可以通过使用增塑剂的方法来补偿。增黏树脂软化点的高低影响柔软性,从而影响热熔压敏胶的初黏性,可见,热熔压敏胶的初黏性可以通过增塑剂用量以及增黏树脂的类型选择来加以调节。

4、剥离强度:在热熔压敏胶中,增黏树脂对剥离强度的影响尤为明显,不同的增黏树脂体现出不同的结果。由于增黏树脂的品种较多,因此不同类型的增黏树脂对剥离强度的影响就不宜对比。在同一配方中,选用同类增黏树脂时,随增黏树脂软化点的增高,180o 剥离强度表现出提高趋势。在选定同一热塑性橡胶、增黏树脂和增塑剂的热熔压敏胶配方

中,随增黏树脂添加量的则更加,180o剥离强度也呈上升趋势。

5、持黏性力:热熔压敏胶所选择的增黏树脂不仅可以赋予胶黏剂以压敏性,而且可以增加中间嵌段橡胶相对极性基材的黏合力。不同类型树脂所表现的增黏效果并不一样。在热熔压敏胶配方中,热塑性橡胶、增黏树脂和增塑剂比例不变的条件下,同类型增黏树脂软化点的高低可影响热熔压敏胶的柔软性和内聚强度,从而影响它们的持粘性。

2.3热熔压敏胶的优势

和其他胶黏剂比起来,热熔压敏胶具有以下突出的特点:

1.不含溶剂,没有有机溶剂的公害问题。

2.在制品生产过程中无需干燥工序,大大缩短了整个粘接工艺所耗的时间,提高了生产效率。涂布机小型化,节能省地方,生产线简洁紧凑,能高速生产,生产能力提高,如一条典型热熔生产线的生产能力2~3亿m /a,而水系压敏胶为0.5~1.0亿m2/a。在生产OPP包装带时,为了达到合格的粘力,热熔胶涂布量为18g/m,而丙烯酸酯乳液涂布量23g/m2,比热熔胶高25%。所以热熔胶技术的成本低得多。

3.兼有热熔胶和聚酯粘接强度大的优点,在正式粘接时,不需要夹持、固定被粘物,给操作带来方便。

4.溶剂型、水基型胶黏剂在挥发、反应后,多多少少总有点体积上的缩小,不可避免地产生内应力,而热熔压敏胶粘合后不会缩和产生内应力,还有相当的弹性,能够适应各种形状和尺寸。

5.能涂布厚的胶层,胶层中无残留溶剂水问题,尤其室温的压敏胶性能优良,能粘合聚乙烯、聚丙烯等难粘材料。

6.制品生产时废弃物、排水处理等环境问题小。

7.热熔压敏胶不含易燃、易爆、有毒、易挥发物质,不需要特别的贮存设备、回收装置,具有较长的贮存寿命和使用期,为使用、生产、运输提供了许多便利之处。

8.适应多品种、少批量生产。

3.研究内容

3.1研究对象

主要研究一种新型的热熔压敏胶,要求性能具有一定的初黏性,一定的剥离强度,较强的持粘性,在这个基础上,最好还能具有一定的耐高温性能。主要测定的内容为持粘性,初黏性,剥离强度以及软化点。

3.2研究方法

主要通过对比实验,研究增黏树脂、热塑性橡胶、增塑剂对产品性能的影响,通过实验找出规律,验证配方的可行性,从而确定出产品所需性能相应的配方,投入量,研制出所需要的产品。

3.3测试标准

初黏力:国家标准GB4852-84

持黏力:国家标准GB/T4851-1998

剥离强度:国家标准GB/T 2972-1998

4、实验部分

4.1实验仪器

1.剥离实验机,型号KJ-1068:主要用于测量初黏性和剥离强度的大小(如图4-1)

2.BROOKFIELDH11972恒温槽,BROOKFIELD DV-Ⅱ+Pro AIKS-ATC118数字黏度测试计:主要用于测量熔融黏度(如图4-2)

3.欣灵DH48S循环时间继电器:主要用于测量持黏力(如图4-3)

4.YLA-6000电热鼓风干燥箱:主要用于仪器的烘干以及测软化点的准备工作

5.天津精科沥青软化点测定仪:主要用于对产品软化点的测定,进而确定软化温度,是否为耐高温产品(如图4-4)

6.DDF90型强力电动搅拌机(含一个2000W电炉):主要用于对原料的搅拌,加热,使之溶解、均匀受热,合成产品。

7.涂布机(压辊):用于对产品进行涂布。

图4-1 剥离试验机图 4-2 数字粘度计

4-3循环时间继电器图 4-4 软化点测试仪图

4.2实验原料

SOO3为进口氢化C9改性石油树脂,74120、74128为抗氧化剂,C001为克拉玛依环烷油,A001为国产岳化SIS橡胶,B002为巴陵牌热塑性SBS橡胶。

4.3对比实验

以下实验数据中的初粘力、剥离强度表格均由科健拉力机检测所得,持黏力数据均是由科健恒温持黏力测试仪所测得,软化点的测试是由天津精科沥青软化点测试仪测得,熔融粘度为BROOKFIELD DV-Ⅱ+Pro AIKS-ATC118数字黏度测试计测得,得出来的图表及数据处理均属实。

4.3.1对比软化剂(油)的用量对产品性能的影响

(一)实验配方(1)

表4-1 实验配方(1)

根据配方加料合成产品,对产品性能进行检测,得出产品在170摄氏度的条件下,熔融黏度为6125cps,软化点测试为86摄氏度,持黏力为101h54min,初黏力为5.958N/(25mm 胶带),详细可见表4-2及图4-5,剥离强度为53.596N/(25mm胶带),详细可见表4-3及图4-6。

表4-2 初黏力对照表

由上图及上表可以看出,三次实验的结果,最大值与最小值分别是21.933及2.346,也就是说,初粘力的测试结果变化还是较大,所以为了保证数据的准确性,我选择了用中间的一组数据,也就是去掉最高值,去掉最低值,取中间值,即选取5.958为所需的初粘

力。

表4-3 剥离强度对照表

我们需要的是产品的最大剥离强度,也就是说,在4组数据中只需要选择最大力进行比较。由上图及上表可以看出,三次实验的结果,最大值与最小值分别是61.261及31.643,也就是说,剥离强度的测试结果变化不算太大,所以为了保证数据的准确性,我选择了三组数据中的平均值作为所需数据,即选取49.833为所需的最大剥离强度。

(二)实验配方(2)

根据配方加料合成产品,对产品性能进行检测,得出产品在170摄氏度的条件下,熔融黏度为6062cps,软化点测试为85摄氏度,持黏力为12h23min,初黏力为18.869N/(25mm 胶带),详细可见表4-5及图4-7,剥离强度为68.062N/(25mm胶带),详细可见表4-6及图4-8。

图4-7 初黏力对照图

表4-5 初黏力对照表

由上图及上表可以看出,三次实验的结果,最大值与最小值分别是27.284及11.201,也就是说,初粘力的测试结果变化不算太大,所以为了保持数据的真实性,选取三组数据的平均值作为所需的初粘力,即选取19.118作为所需要的最大初粘力。

表4-6 剥离强度对照表

由上图及上表可以看出,两次实验的结果,最大值与最小值分别是80.489及55.636,也就是说,选取哪一个都不能实际代表相关的数据,所以为了真实准确的记录出实验数据,选取两者平均值作为所需的数据,即选取68.062为本组的最大剥离强度。

(三)实验配方(3)

表4-7 实验配方(3)

根据配方加料合成产品,对产品性能进行检测,得出产品在170摄氏度的条件下,熔融黏度为6012cps,软化点测试为83摄氏度,持黏力为1h17min,初黏力为24.969N/(25mm 胶带),详细可见表4-8及图4-9,剥离强度为44.725N/(25mm胶带),详细可见表4-9及图4-10。

图4-9初黏力对照图

由上图及上表可以看出,三次实验的结果,最大值与最小值分别是27.727及18.042,相对而言,这组数据的偏差在可以接受的范围之内,即选取任何一个数据都是可以的,为了数据的真实性,选择最中间的数据作为所需的初粘力最准确,即选取24.969为所需的最大初粘力。

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要地织物、塑料薄膜、纸类等。底胶是增加压敏胶与基材的粘结强度。广泛用于包装、电绝缘、医疗卫生、粘贴标签和作标记等。 聚丙烯酸酯压敏胶 丙烯酸酯型压敏胶的基体,是具有不饱和双键的单体在催化剂作用下进行自由基聚合反应制得的丙烯酸酯树脂。聚合时所采用的单体可分为三类: 1、粘性单体它是碳原子数为4-12的丙烯酸烷基酯,具有粘性作用,聚合物的玻璃化温度为-20——70°C,常用的有丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯等。 2、内聚单体这是一些玻璃化温度较高的单体,它不仅能提高胶液的内聚力,而且对耐水性、胶接强度、透明性等也明显改善。 3、改性单体主要是一些带有反应性官能团的含有双急需的单体,如含羧基、羟基、酰胺基等的丙烯酸衍生物。它能与其它单体起交联作用,促进聚合反应,加快聚合速度,提高胶液的稳定性。 表十七列举了上述三种单体的种类及玻璃化温度 表十七丙烯酸酯型压敏胶的单体及玻璃化温度 单体类别单体各称玻璃化温度(°C) 粘性单体丙烯酸乙酯-22 丙烯酸丁酯-55 丙烯酸异辛酯-70 内聚单体醋酸乙烯酯22 丙烯腈97 丙烯酰胺165 苯乙烯80 甲基丙烯酸甲酯105

水性聚氨酯压敏胶的合成及其性能表征

水性聚氨酯压敏胶的合成及其性能表征 黎 兵,鲍俊杰,刘都宝,许戈文 (安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽合肥 230039) 摘要:以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(N220、N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料制得了环保交联型水性聚氨酯(WPU)压敏胶,讨论了n(-NCO)/n(-OH)比值、交联剂用量以及聚醚相对分子质量大小对该压敏胶性能的影响。研究结果表明,由N220合成的WPU压敏胶的初粘力优于由N210合成的WPU压敏胶;随着n(-NCO)/n(聚醚中-OH)比值的减小,压敏胶的初粘力提高,持粘力呈先降后增再降的趋势;适度的交联可以提高压敏胶的粘接强度;当n(-NCO)∶n(聚醚中-OH)为2.5∶1、n(TMP中-OH)∶n(聚醚中-OH)为1∶3.0时,压敏胶的综合性能优异,初粘力达到13号钢球,持粘力达到23.1h,180°剥离强度达到20.14N/(20mm)。 关键词:水性聚氨酯;压敏胶;交联中图分类号:TQ433.432:TQ436.3 文献标识码:A 文章编号:1004-2849(2008)03-0005-04 收稿日期:2007-11-21;修回日期:2007-11-26。 作者简介:黎兵(1985-),安徽池州人,硕士,研究方向为水基聚氨酯。E-mail:lbahu421@gmail.com通讯作者:许戈文。E-mail:xugw@china.com 0前言 水性聚氨酯(WPU)是指聚氨酯(PU)溶于水或分散于水中而形成的稳定乳液,具有无毒、不污染环境、不燃、节能和容易加工等特点,因而广泛用于织物整理、涂料、胶粘剂和皮革涂饰等行业[1-2],并且已成为人们研究和关注的焦点。另外,WPU具有良好的物理机械性能、耐磨、耐寒、富有弹性和耐有机溶剂等优点,是具有较大发展前途的绿色环保型材料。压敏胶的用途是制造胶带、不干胶标签等,也可以直接使用,广泛用于办公用品、建筑、家具和车辆等领域。目前水性压敏胶主要采用水性丙烯酸酯乳液胶粘剂,由于WPU具有粘接强度高、耐热和耐寒等性能,是水性压敏胶中的一种新型产品[3]。 本文采用脂肪族异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(N220、N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,制得了粘接性好(可以重复粘揭)、耐低温和对基材无污染(揭开时压敏胶不在物品上留有残迹)的WPU压敏胶。 1 实验部分 1.1 实验原料 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),工业级,德国Bayer 公司;聚醚多元醇(N220、N210),工业级,山东东大化学品公司;一缩二乙二醇(DEG),工业级,上海高桥化工厂;二羟甲基丙酸(DMPA),工业级,北京林氏精华化新材料公司;三羟甲基丙烷(TMP),分析纯,南京华宏化工厂;三乙胺(TEA),分析纯,上海宁新化工试剂厂;二月桂酸二丁基锡(T-12)、辛酸亚锡(T-9),分析纯,北京化工三厂;丙酮,工业级,上海东懿化学试剂公司。 1.2合成方法 在干燥氮气的保护下,将真空脱水后的聚醚 N220与IPDI按计量加入三口烧瓶中,混合均匀后 升温至85~90℃,反应2h;然后加入计量好的DEG作扩链剂、TMP作交联剂、DMPA、丙酮和几滴催化剂(T-9、T-12),于60~65℃反应5h后,冷却至40℃出料;将预聚体用TEA中和后加水进行高速乳 化,得到半透明的乳液;将乳液减压蒸馏脱出丙酮即得WPU压敏胶乳液。 1.3测试仪器 CZY-G初粘测试仪、TestometricAX测试仪、CZY-S持粘测试仪,济南兰光机电科技中心;Nexus-870型FT-IR红外光谱仪,美国Nicolel仪器 2008年3月第17卷第3期Vol.17No.3,Mar.2008 中国胶粘剂 CHINAADHESIVES 5--

压敏胶配方

压敏胶主要是丙烯酸系和橡胶系的溶剂型或胶乳型胶粘剂。近年来,由于高速操作、合理涂布、排除溶剂公害问题的需要,发展了热熔压敏胶。热熔压敏胶(HMPSA)是以热塑性聚合物为主的胶粘剂,集热熔胶和压敏胶的特点于一体,无溶剂,无污染,使用比较方便。它在熔融状态下进行涂抹,冷却固化后施加轻度指压就能起到粘合作用。它的应用范围很广,可用于尿布、妇女用品、双面胶带、标签、包装、医疗卫生、书籍装订、表面保护膜、木材加工、壁纸及制鞋等方面,其中,包装用HMPSA消费量最大,几乎占总量的一半。 热熔压敏胶主成分较多应用苯乙烯类热塑弹性体。热熔压敏胶优点是无溶剂,因而无大气污染,且生产率高。但缺点是耐热性、内聚力不足。新的SEBS、SEPS、环氧化SBS等热塑性弹性体,用于制备更高性能的热熔压敏胶。新的丙烯酸酯嵌段共聚体耐热性、氧化稳定性、UV稳定性、对HDP E、不锈钢、玻璃、聚苯乙烯、丙烯酸板、聚碳酸酯、尼龙、聚丙稀等材料良好粘合,可用于制医用带、透明膜、标签等。丙烯酸聚合物配合水溶性聚合物制成能水分散的热熔压敏胶,丙烯酸聚合物在弱碱水溶液中分散成100μm以下非粘着性的粒子,容易分离,适用于旧纸回收。含二苯甲酮基的丙烯酸酯单体共聚得到低Tg的丙烯酸共聚体,制热熔压敏胶,受UV照射易交联,优点是不需添加光引发剂,也无引发剂残留问题,能低温(120~140℃)热熔涂布,低VO C、低臭气、无皮肤刺激性、热稳定性良好。 压敏胶的组成 胶粘带是胶粘剂中特殊类型,即将胶液涂于基材上加工成带状并制成卷盘供应的,包括溶剂活化型胶粘带、加热型胶粘带和压敏胶粘带。例如医学上日常用的橡皮膏和电气绝缘胶即属于压敏胶粘带. 压敏胶带的组成 ①压敏胶粘剂, ②基材

热熔胶配方共混的配方设计

热熔胶配方共混的配方设计 热熔胶是由主体聚合物、增粘树脂、黏度调节剂、填料及抗氧剂等几部分构成的。作为热熔胶主成分的化合物应满足以下要求:加热时能很快熔融;长时间或局部加热不会发生氧化、分解或变质;其熔融黏度的变化应有规律可循;冷却后粘接处应保持足够的柔软性和粘接强度。其中以EV A(乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物)为主成分的热熔胶目前市场占有率最大(约50%),其次是以热塑性弹性体中的SBS(苯乙烯- 丁二烯- 苯乙烯嵌段共聚物)、SIS( 苯乙烯- 异戊二烯- 苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯- 乙烯- 丁烯- 苯乙烯嵌段共聚物)、SEPS(苯乙烯- 乙烯- 丙烯- 苯乙嵌段共聚物)等为主成分的热熔胶,约占市场份额的30%。另外还有以热塑性聚酯、聚酰胺、聚氨酯为主成分的热熔胶,它们所占市场比例较小。 近年来热熔胶的发展动向主要是拓宽其应用范围,提高附加值。如开发反应型热熔胶、水溶性热熔胶、溶剂型热熔胶、水敏性热熔胶、可生物降解热熔胶及热熔压敏胶等以满足不同的市场需求。传统的聚合物主体树脂已无法满足这些要求,虽然加入各种助剂可以改善某方面的性能,但同时也会削弱其他性能,所以对基体树脂进行改性就显得尤为必要。由于热熔胶的生产就是一个高分子聚合物调配共混的过程,仅以大量实验为基础获得的配方不一定就是最佳配方,还会耗费大量材料和时间,影响开发进度。因此将聚合物的共混理论应用于热熔胶目前大多数热熔胶的制备是应用物理方法进行熔体共混,即将聚合物加热到其黏流温度以上分解温度以下,使其呈良好的熔融流动状态,通过外力场(主要是剪切力)作用实现共混。但受共混组分各自加工特性限制,如果各组分间黏度、加工温度等相差过大,则难以达到预期效果。现在许多新型热熔胶中普遍采用的是化学共混方法,即在共混过程中使组分间发生化学反应,或者利用组分间化学反应来控制聚合物分散程度,如反应性共混、互穿聚合物网络(IPN)等。 反应性共混是指在共混过程中加入活性单体、催化剂(引发剂)进行原位复合,在共混物组分中形成接枝或嵌段,从而改善其与某些材料之间的亲和性。例如在聚乙烯中引入极性的马来酸酐单进行接枝共聚,可明显改善其粘接性能。 文献报道未接枝聚乙烯热熔胶胶接碳钢的剪切强度为0. 2 MPa,接枝率0. 06%的南京塑泰聚乙烯热熔胶胶接碳钢时,其剪切强度为1. 24 MPa,当接枝

GA-240用于水性丙烯酸压敏胶的交联剂-0

GA-240用于水性丙烯酸压敏胶的交联剂 概述:水性压敏胶(PSA)用于多种产品,其中包括胶带、标签和保护膜。在这些粘合剂中,丙烯酸树脂需要使用交联剂调整粘性和附着力。多官能氮丙啶的(PFAZ)比较常见,环氧树脂也可以用来交联那些支链含有羧基官能团的树脂。特别是,Erisys GA240已被证明是多官能氮丙啶的有效替代物,已大量使用中。 背景: 水性丙烯酸酯压敏胶的性能是由仔细挑选的单体来控制的。 1)羟基和羧基有助于使聚合物具亲水性,增加水溶性,并且有助于提高附着力。此外,羧基提供发生交联反应的点。 2)含长链烷基的单体有助于降低聚合物的Tg,从而增加胶粘剂的粘性。低Tg提供了更好的粘性,和更高的剥离粘接力。高Tg导致粘性减少,低的剥离粘接力,增加剪切粘接力。 图1为一些比较常见的,用于生产压敏胶用丙烯酸聚合物的单体,附带典型用量及Tg。 在压敏胶体系中,为防止在剥开胶带、胶膜或标签时胶粘剂转移到基材上,良好的内聚力是很重要。图3说明了具有差的内聚力(左)与好的内聚力(右)的胶粘剂间的差异。 分子量增加将提高内聚力---聚合物分子量在压敏胶体系是非常重要的。图2说明了分子量对内聚力,剥离粘接力和粘性的影响。分子量增加将导致提高内聚力和剪切力,同时剥离力和粘性将有所下降。

但具有较高分子量的聚合物通常比较难以制造的。 使用交联剂是一种在现场提高分子量的有用工具,并且能够享受低分子量聚合物操作的便利。交联剂本质上,增加了聚合物的分子量,从而提高内聚力和提高剪切强度,降低剥离粘接力和粘性,提高高温性能和改善的耐化学性能。 交联剂通常是在压敏胶涂覆在底材之前添加的。涂膜在操作时,加热可用于蒸发水份,并有助于激活交联剂发挥作用。 所有压敏胶的应用几乎都需要一些交联剂,因为这些胶通常其使用温度高于其聚合物的玻璃化转变温度,可能较低温度下流动。少量的交联剂就可以防止胶在使用温度时发生流动。 交联剂种类: 有几个不同的化学物质可用作压敏胶的交联剂,其中一种最常见的化学物为多官能氮丙啶(PFAZ)。然而这种最有用和使用最广泛的氮丙啶具有一些不良的特性,包括: 1) 在水中相对较短时间保存后失效, 2) 有毒性,有重大健康/安全问题。 CVC发现,Erisys GA240用于压敏胶中具有优异的交联性能,可用于替代氮丙啶在这些领域的使用。图6为典型的氮丙啶和Erisys GA240的结构式。 用GA-240交联的实验过程: 实验用丙烯酸树脂:Rhoplex N-619 对比用交联剂:1)Erisys GA240,添加形式为65%醋酸乙酯溶液, 2)Neocryl CX-100,按原样添加, 制样工艺:分别加入交联剂,与N - 619乳液机器混合。用#50线棒将胶粘剂涂覆在聚酯薄膜上,薄膜经烘箱在150 ° F干燥5分钟,制成测试胶带样品; 测试剥离力和剪切力: 1) 剥离力--测试方法见a),交联剂用量从1到5%(干基),在室温测试各胶带样品的初始 剥离粘接力,并在此后的35天内定期测试,制成曲线(图7/图8)。 2) 剪切力--测试方法见b),交联剂用量从0.25至3.0%的水平(干基),在室温1,3,5 天后,测试各胶带样品的剪切力,制成曲线(图9/图10/图11)。 附:a)剥离力测试方法: 通常是通过将一个1英寸宽的胶带样品粘在一块经过抛光处理的不锈钢片上,然后测量以固定

热熔胶粘剂生产新配方设计新工艺与制备新方法新技术实用大全

热熔胶粘剂生产新配方设计新工艺与制备新方法新技术实用大全主编:专利编写组 出版发行:内部发行资料2011年 规格:全十卷16开精装+1张CD光盘 定价:3980元优惠价:3680元 详细目录 001、一种聚烯烃热熔胶粘剂及使用该热熔胶粘剂的复合结构胶片002、耐高温热熔胶 003、长碳链尼龙热熔胶及其制备方法 004、控制聚酰胺热熔胶熔融指数的方法 005、一种制备聚酰胺热熔胶的方法 006、一种彩色显示器偏转线圈定位用热熔胶及其生产方法 007、一种改性聚酰胺热熔胶 008、复合热熔胶膜 009、含有丙烯酸共聚物和热塑性树脂的聚氨酯热熔体胶粘剂010、聚酰胺热熔胶配方的确定方法 011、热熔系压敏胶粘剂 012、把热熔压敏胶粘剂涂覆于热敏织物的方法和设备 013、热熔系压敏胶 014、聚烯烃用热熔型胶粘剂 015、一种热熔胶 016、一种瞬间固化热熔胶

017、通过硅树脂和橡胶类条带支承滚子保持尺寸稳定性对热敏条带保持均匀热熔涂层的方法和设备 018、热熔胶丝的制备 019、织物用聚酯酰胺热熔胶的制造方法 020、热熔胶液的组成、制法和用途 021、改性聚丙烯制皮鞋绷楦热熔条胶 022、聚酰胺或聚酯酰胺热熔胶粉的制造方法 023、热塑性废旧材料制热熔胶的方法 024、高强度热熔胶人造板 025、一种热熔压敏胶粘剂及其工艺 026、热熔型胶粘剂薄膜的生产方法 027、热熔胶 028、反应型热熔压敏胶 029、管道用防腐热熔胶 030、用可湿固化的聚亚胺酯热熔主粘合胶的砂布 031、卷烟食品包装用热熔胶 032、聚酰胺热熔胶及其制备方法 033、远红外热熔胶膜及其制法 034、胶粘制品的生产工艺及热熔胶涂布系统 035、热熔型液体再生橡胶防水材料及其制备方法 036、共聚尼龙热熔胶粉分筛兑混干燥工艺 037、热熔胶

热熔压敏胶

热熔胶压敏胶,是压敏胶的一种,主要由合成橡胶和树脂及橡胶油等混合加热成溶熔状态再涂布于棉纸、布或塑料薄膜等基材上而制成的一种新型胶粘带,成本低廉是其最大的优点,缺陷是粘性受温度影响较明显。主要用于各类封箱、封盒、纸品包装、饮料瓶标签、封口铝箔、软包装及其它包装用和环保纸栈板等,适应各类材质。 定义 压敏胶(pressure sensitive adhesive,PSA),是指一类对压力敏感、指压稍加压力即可与被粘物粘接,不需要使用溶剂或其他辅助手段的一类胶粘剂。热熔压敏胶是继溶剂型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品,较之前两者,热熔型压敏胶无溶剂,更有利于环保和安全生产,生产效率高,生产成本相对低,所以目前世界各国正大力开发热熔型压敏胶。 封箱胶对各类上光、磨光、压光、PP复合等PET、PP透明盒、薄膜、无纺布制品粘接、化妆品盒包装、食品盒包装、烟盒包装、利乐饮料包装等、组装家具封边、电子工业、汽车内饰密封、车灯制造、挡风玻璃装配等、无纺布卫生巾、尿片、纸尿裤、鞋垫、一次性生活用品、涂布复合商标纸,标签双面胶带,粘鼠板,粘蝇纸,木地板,地毯过胶,创可贴,医用透气胶带、彩盒包装、纸箱包装胶、背胶粘扣带等难粘材料均有较强的粘合力,热稳定性佳,无杂质、操作性好,优秀的耐候性,铝箔封口热熔胶独有耐水、防水的特性。 成份结构 热熔压敏胶主要的成份有基料,增塑剂,增粘剂,填料,抗氧剂,热塑性弹性体这六大部分,下面分别做一介绍。 一:基料是压敏胶的主体成份,有树脂型和橡胶型两大类,基料的配制有以下要求:基料应是具有流动性的液态物质或者能在溶剂、分散剂、热、压力参与作用下具有一定流动性的物质,用作胶粘剂的树脂,天然橡胶等都有这种特性。 在选择热塑性树脂作基料时,一般要选相对分子量分布较为均匀,相对分子量适当或高、低分子相互配合适宜的树脂。 二:增塑剂是一种能降低玻璃化温度和熔融温度,改善脆性,增进熔融流动性的物质,可分为两种类型即内增塑剂和外增塑剂。内增塑剂是可与高分子化合物发生化学反应的物质,象不饱和聚酯树脂、聚酰胺树脂等。 外增塑剂是不与高分子化合物发生任何化学反应的物质如各种酯类等,增塑的方法一般分为内增塑和外增塑两类。内增塑是用化学方法在聚合物分子链上引入其它取代基或短的链段达到增塑的目的,外增塑是将低分子量的物质在一定条件下添加到需要增塑的物质中以增加塑性。

热熔胶基本常识

1.压敏胶(pressure sensitive adhesive,PSA)是压敏胶粘剂的简称,是指一类对压力敏感、指压稍加压力即可与被粘物粘接,不需要使用溶剂或其他辅助手段的一类胶粘剂。 压敏胶粘剂的全称为压力敏感型胶粘剂,又俗称不干胶,简称压敏胶。压敏胶制品包括压敏胶粘带和压敏胶标签纸、压敏胶片三大类。它们的全称为压力敏感型胶粘带、压力敏感型胶粘标签纸、压力敏感型胶粘片,俗称胶带、不干胶标签纸、压敏胶片。调节过这种组分以达到产品具有较好性能。 2.热熔胶,热熔胶是一种可塑性的粘合剂,在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变,而化学特性不变,其无毒无味,属环保型化学产品。 3.热熔压敏胶是继溶剂型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品,较之前两者,热熔型压敏胶无溶剂,更有利于环保和安全生产,生产效率高,生产成本相对低,所以目前世界各国正大力开发热熔型压敏胶。 4.软化点(softening point),物质软化的温度。主要指的是无定形聚合物开始变软时的温度。它不仅与高聚物的结构有关,而且还与其分子量的大小有关。测定方法有很多。 测定方法不同,其结果往往不一致。较常用的有维卡(Vicat)法和环球法等。 5. 粘度,液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,粘性的大小用 黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 6.剥离强度(peel strength):粘贴在一起的材料,从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。剥离时角度有90度或180度,单位为:牛顿/米(N/m)。 7.初粘性,物体和压敏胶粘带粘性面之间以微小压力发生短暂接触时,胶粘带对物体的粘附作用称为初粘性。 测试原理,将一钢球滚过平放在倾斜板上的胶粘带粘性面。根据规定长度的粘性面能够粘住的最大钢球尺寸, 8.持粘性(holding power),粘贴在被粘物上的压敏胶粘带长度方向垂直悬挂一规定重量的砝码时,胶粘带抵抗位移的能力。用试片移动一定距离的时间或一定时间内移动距离表。 9.内聚力(the cohesion value)又叫粘聚力,是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。只有在各分子十分接近时(小于10e-6厘米)才显示出来。 10.“剪切”是在一对(1)相距很近、(2)大小相同、(3)指向相反的横向外力(即平行

新型亲水性压敏胶应用前景广

新型亲水性压敏胶应用前景广 来源:上海技术交易网 天津大学化工学院高分子科学与工程系的研究人员开发出用于经皮给药系统的新型亲 水性聚氨酯压敏胶和聚乙烯基吡咯烷酮系列的水凝胶型压敏胶。据该课题组成员董岸杰介绍,这种亲水性压敏胶具有粘贴性好,致敏性和刺激性小,与中药浸膏、提取液或微粉相容性好,制备工艺简单,无环境污染等优点,在中药透皮吸收制剂研究中应用前景广阔。亲水性压敏胶成为“主流” 据了解,传统类型的压敏胶,如天然橡胶、聚异丁烯、硅橡胶、聚丙烯酸酯类等虽然在经皮给药系统中得到大量的应用,但它们的疏水性较强,难以满足提高药物经皮释放速率的需求。并且,它们在皮肤上长时间地贴附会产生积水现象,在揭去时会有疼痛感和残留,也不易清洗。其中,聚丙烯酸酯类压敏胶因残留单体问题,常引起皮肤过敏反应。 以往的研究发现,亲水性聚合物共混膜或水凝胶以其特有的织态结构和亲水性,不仅在药物负载和控制药物释放方面展现出优异的性能,而且还具有优于疏水性压敏胶的皮肤相容性、药物相容性、促进药物经皮渗透等性能。另外,经皮给药系统对压敏胶的皮肤黏结强度要求不高,也为亲水性压敏胶的发展提供了可行性。因此,近年来,具有亲水性特点的新型压敏胶已经成为经皮给药系统压敏胶发展的“主流”。 据研究人员介绍,目前亲水性压敏胶的制备途径主要有三: 一、对传统疏水性压敏胶进行亲水改性。即通过加入亲水性成分、引入带亲水性官能团的聚合单体等,赋予压敏胶一定的亲水性,同时保留其耐水性的特点。 二、通过聚合物分子设计,直接制备新型的经皮给药系统用压敏胶。如通过调节聚合物软段和硬段的比例及交联程度,制备适用于医药行业应用的亲水性聚氨酯。研究表明,用过量的异氰酸酯(二异氰酸酯和多异氰酸酯的混合物)与环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物反应可制备出至少一端是以异氰酸根封端的预聚体,将其与含有-OH 或"NH2等活性反应基团的组分进行适当的交联,调节聚合物的亲水性、水汽渗透性,以及调整聚合物黏性和弹性的关系,可获得玻璃化转变温度小于-30[&-(]~的亲水性聚氨酯压敏胶。 三、基于氢键或静电相互作用,采用水溶性聚合物与液体增塑剂共混方法形成压敏胶体系。如聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇等与甘油、低分子量聚乙二醇通过氢键交联制备的压敏胶,平衡含水量为8%~11%,具有吸收皮肤中水分的能力。国外这种类型的压敏胶已经得到开发应用,国内也有很多研究人员采用进口亲水性压敏胶进行透皮吸收制剂的研究开发。 但是,研究也表明,这些亲水性压敏胶用在中药品种上,往往存在黏性不足问题。原因是中药经皮给药系统载药量较高,严重影响了压敏胶的黏性。 用两步法制备新产品 记者在会议中了解到,天津大学化工学院的研究人员采用后两种途径开发出的新型亲水性压敏胶为中药经皮给药系统的开发带来了新希望。据该课题组的董岸杰介绍,他们采用两步法制备出亲水性聚氨酯压敏胶。在制备过程中,研究人员先将聚合物多元醇与过量的二异氰酸酯反应生成端-NCO基团的预聚体,然后将其与扩链剂或交联剂反应制备出性能优良的亲水性聚氨酯压敏胶(HPU-PSA)。研究表明,通过共混亲水性聚合物的方法可以调节HPU-PSA的亲水性。压敏’胶性能试验表明,HPU-PSA具有适宜的黏附性,且对中药浸膏载药量大,药物经皮释放速率高于橡胶膏.而且还具有很好的反复揭贴性(HPU—PSA在不锈钢板上初次和反复揭贴50次后的剥离强度分别为11和8牛顿)。HPU-PSA 在试验者手臂上贴附48小时,没有明显的刺激性。揭掉后可观察到皮肤表面轻微变白,而没有发生浸渍现象.这说明该压敏胶具有较好的吸水性和水汽透过性。 据介绍。最近发展起来的以水凝胶压敏胶为基质的巴布膏剂型很受欢迎,因水凝胶压敏胶含水量高,可与多种药物结合,表现出很好的药物相容性,并具有很高的经皮传递速率。 该课题组开发了聚维酮(PVP)/聚乙二醇(PEG)/明胶系列、PVP/聚酯/甘油系列、PVP/PVA/甘油系列等水凝胶体系的压敏胶。研究表明,这几种亲水性压敏胶粘l贴性好、剥离适宜、揭去无残留且无疼痛感、致敏性和刺激性小:稳定性高、释药速度快;由于该胶以水为介质,与中药浸膏、提取液或微粉有很好的相容性,载药量高;制备工艺简

热熔压敏胶简述 曹通远

曹通遠 2010-12-28 中文简体: 2-1 热熔压敏胶的组成分 热熔压敏胶通常由下列几个主要成分组成: 1. 苯乙烯嵌段共聚物(SBC) SBC为热熔压敏胶提供了内聚力、强度和耐热性。室温下苯乙烯相在胶粘剂中形成物理性交联网络。SBC在苯乙烯相的玻璃化转变温度以上熔融并且可以流动,这个温度大约为90到110℃。热熔压敏胶市场中有四种常用的SBC:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯(SEBS,氢化的SBS)和苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯(SEPS,氢化的SIS)。这些SBC的分子结构如图2-1-1中所示。每种SBC都有着自身特殊的分子结构,可用 图2-1-1:SBC的分子结构 SBC中苯乙烯(% 苯乙烯)含量、偶联度(% 三嵌段)比例和熔体流动速率(MFR)(或称为熔融指数,MI)是影响热熔感压接着性能和加工性能的三个关键分子结构参数。SBC的形态如图2-1-2所示。每个单独的SBC分子链都是由中间嵌段(橡胶相)和端嵌段(塑胶相)组成的。这些端嵌段结合在一起时就形成了物理性交联相。当周围温度高于物理性交联相的软化点时,这些结合的相就会再熔融分开。

图2-1-2:SBC 的形态 2. 增黏剂 增黏剂是使用石油或天然原料合成的低分子量寡聚合物,软化点的范围从室温以下到160℃;分子量大约介于300到2,500之间。增黏剂可以为胶粘剂提供特殊的黏着性和较低的熔体黏度。 热熔压敏胶最常使用的增黏剂有两大类(图2-1-3)。 a. 石油烃类树脂:C5(脂肪族)、C9(芳香族)、C10(双环戊二烯,DCPD )、C5/C9(共增黏剂)和C10/C9(共增黏剂)(图2-1-4)。这些增黏剂的单体都是从石油裂解和精馏得到的。 b. 天然树脂:松香、萜烯以及它们的衍生物。萜烯是从松节油的馏分和柑橘中得到的。α-蒎烯、β-蒎烯和柠檬烯是三种主要类型的萜烯原料(图2-1-5)。松香可以直接从松树中得到(图2-1-6)。松香酸的三个来源是1)脂松香:直接从成活的松树上割浆採收;2)木松香:从老树根中馏出;3)浮油松香:为木纤维製浆过程中的副产物(图2-1-7). 增黏剂的选择主要取决于所用的SBC 和应用市场。SBC 和增黏剂相容时,溷合得到的热熔压敏胶是透明的,而且室温黏性比较高。相容性较差或不相容的SBC 和增黏剂共溷物则呈现溷浊或不透明状,室温黏性较低或者根本不黏。

压敏胶配方

压敏型胶粘剂配方 [配方1] 天然橡胶 100 古马隆树脂 30-150 氧化锌 30-150 防老剂D 1.5 汽油-甲苯混合溶剂适量 此配方即为通常被大量使用的医用氧化锌橡皮膏带所用压敏胶。基材为棉布带。 [配方2] 天然橡胶100 丁苯橡胶 64 萜烯树脂 150 防老剂D 3 松香脂适量甘油适量汽油-甲苯混合溶剂适量此配方主要用于制备电工、包装印刷线路用塑料压敏胶带。成本低廉,适用范围广泛。 [配方3] 甲组份丙烯酸丁酯 190 甲基丙烯酸缩水甘油酯 6 丙烯酸 4 十二烷基硫醇 2.4 过氧化苯甲酰 2 乙组份氯化锌(10%乙醇溶液) 10 三甲氧基丙烷与三苯基三异氰酸酯(37.5%醋酸乙酯溶液) 6 此配方为含有多官能团化合物的丙烯酸酯压敏胶。甲:乙=1:1。涂胶量40g/m2 。基材为聚酯薄膜。涂胶后在100°C 保持10min ,即可制成压敏胶带。胶接强度在50°C 为4N/cm 。具有良好的自粘性。 [配方4] 丙烯酸丁酯100 丙烯腈 8 N-正丁氧基甲基丙烯酰胺 4 十二烷基硫醇0.2 乙醇 5 此配方为含氮的丙烯酸酯压敏胶。将其送入螺杆挤出机,在60°C 下,以150r/min 或7m/min 的挤出速度涂布在基材上,在130°C ,经5min加热即可制成压敏胶带。80°C 下 胶接强度为4.4N/cm 。 [配方5] 混合单体丙烯酸-2-乙基已酯 100 双丙酮丙烯酰胺 10 共聚体混合单体 80 丙烯酸-2-乙基已酯100 醋酸乙烯 48 胶粘剂共聚体 20 过氧化苯甲酰 1 二苯甲酮0.5 二乙基苯胺0.5 此配方为可用紫外线固化的压敏胶。将胶液涂在聚酯薄膜上,在氮气保护下,以450W 高压汞灯,距20cm 处辐照10min ,即可制成压敏胶带。胶接强度为2N/cm。 [配方6] 醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚体 25 松香钠盐(70%水溶液) 70 甘油30 异丙醇 30 甲醇30 此配方为水溶性压敏胶。其制成的压敏胶带,基材是易在水中分散的纸。此种压敏胶带在造纸工业中用于胶接纸张,以利于提高工作效率。 [配方7]

水性压敏胶在医疗行业的应用

水性压敏胶在医疗行业的应用 一直以来人们非常重视医疗卫生事业的发展,而医疗常用耗材在其中扮演这非常重要的角色,尤其是水性压敏胶的应用无处不在。手术、伤口、诊断等各个环节都需使用到,水性压敏胶是其中主要甚至是关键性的基材。最终产品的性能和表现,也与水性压敏胶的性能和表现息息相关。 因此,在医疗耗材的制作中,如何挑选功能合适的、性能优异的压敏胶乳液,是厂家在制作医用压敏胶制品的重中之重。本文将从水性压敏胶的特点及在制作过程中挑选水性压敏胶的要点进行阐述。 水性压敏胶的特点 所谓压敏胶,是指对压力敏感的一类胶粘剂。通过手或手指,对粘接面施加一定的压力,即能形成粘接。而压敏胶带,则是将胶粘剂涂布在带状材料上(如薄膜、无纺布和泡棉等),待干燥后具有压敏性的胶粘带。通常,压敏胶带由基材、胶粘层、离型纸、解卷剂等部分组成。 和其他胶粘方式相比,水性压敏胶带具有以下一系列的优点: 1、水性压敏胶压敏胶带的使用无需加热、溶剂调制、机械加固等繁琐的过程,方便快捷。 2、水性压敏胶压敏胶带易于保存,在较长时间内胶层不会干固,因此也被称为不干胶。 3、大部分情况下可从被粘表面剥离并不对其造成损伤,也是压敏胶带的重要优点。 4、水性压敏胶压敏胶属环保性水性胶,无毒无污染。 正是由于这些独特的优点,使水性压敏胶带在医疗产品——尤其是一次性使用医疗产品上的应用日益广泛。列举一些常见的应用 1、一次性使用手术巾; 2、伤口护理产品,包括透明敷料、功能性敷料、输液贴、造口袋等; 3、外用膏贴类产品。 水性压敏胶在医疗产品上的使用存在着一些特殊的要求,所以在挑选水性压敏胶的过程中需要考虑以下问题。 安全性 对于医疗产品,尤其是直接或间接接触人体的医疗产品,其安全性主要体现在环保、生物相容性、生产工艺稳定性和可追溯性等几个方面。 功能性 压敏胶带的功能性,简单来说,就是粘得好不好。对于医用压敏胶带来说,主要表现在3点: 1、对材料的粘性是否足够 当胶带需要将材料和皮肤相粘贴时(比如用于手术巾时),胶带应能牢固的粘贴于皮肤表面。 2、对皮肤的粘性是否合适 由于大部分医用胶带需要粘贴皮肤,应具有适当的粘性、而不是越强越好的粘性。3、能否适应相应的灭菌方式 不同灭菌方式对于产品性能的影响有所不同,挑选适合产品灭菌方式的材料是产品设计的重要环节。 舒适性 医疗产品的舒适性,随着医疗水平的提高,越来越受到医护人员和病人的重视。对于使用压敏胶带的医疗产品来说,撕下时是否疼痛、会否留有残胶、顺应性和弹性如何、贴着闷不闷等病人的直观感受,都是胶带的舒适性的具体体现。而怎样将这些项目转化为可量化、可测试的指标,则是医用胶带生产商的重要任务。

压敏胶入门知识

压敏胶入门知识 压敏胶 拼音:yaminjiao 英文名称:pressure sensitive adhesive 说明:压敏胶粘剂的简称。是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂。主要用于制备压敏胶带。压敏胶的粘附力(胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力)必须大于粘着力(即所谓用手指轻轻接触胶粘带时显示出来的手感粘力)。按其主要成分可分为橡胶型和树脂型两类。除主要成分外,还要加入其他辅助成分,如增粘树脂、增塑剂、填料、粘度调整剂、硫化剂、防老剂、溶剂等配合而成。 压敏胶带 拼音:yaminjiaodai 英文名称:pressure sensitive adhesive tape 说明:一种特殊类型的胶粘剂。将胶粘剂涂于带状基材上制成。使用时,轻轻加压使胶带与被粘物表面粘结。由压敏胶、基材、底胶、背面处理剂等构成(见图)。压敏胶是压敏胶带最重要的组成部分。其作用是使胶带具有对压力敏感粘附特性。用作基材的主要地织物、塑料薄膜、纸类等。底胶是增加压敏胶与基材的粘结强度。广泛用于包装、电绝缘、医疗卫生、粘贴标签和作标记等。 聚丙烯酸酯压敏胶 丙烯酸酯型压敏胶的基体,是具有不饱和双键的单体在催化剂作用下进行自由基聚合反应制得的丙烯酸酯树脂。聚合时所采用的单体可分为三类: 1、粘性单体它是碳原子数为4-12的丙烯酸烷基酯,具有粘性作用,聚合物的玻璃化温度为 -20——70°C ,常用的有丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯等。 2、内聚单体这是一些玻璃化温度较高的单体,它不仅能提高胶液的内聚力,而且对耐水性、胶接强度、透明性等也明显改善。 3、改性单体主要是一些带有反应性官能团的含有双急需的单体,如含羧基、羟基、酰胺基等的丙烯酸衍生物。它能与其它单体起交联作用,促进聚合反应,加快聚合速度,提高胶液的稳定性。 表十七列举了上述三种单体的种类及玻璃化温度 表十七丙烯酸酯型压敏胶的单体及玻璃化温度 单体类别单体各称玻璃化温度(°C ) 粘性单体丙烯酸乙酯-22 丙烯酸丁酯-55 丙烯酸异辛酯-70 内聚单体醋酸乙烯酯22 丙烯腈97 丙烯酰胺165 苯乙烯80 甲基丙烯酸甲酯105 丙烯酸甲酯8 改性单体甲基丙烯酸228 丙烯酸106 甲基丙烯酸羟乙酯86 甲基丙烯酸羟丙酯76 二胺基乙基甲基丙烯酸酯13

SBS,SIS型热熔压敏胶成分分析,配方研发及制备

SBS/SIS型热熔压敏胶成分分析,配方研发及制备 导读:本文详细介绍热熔压敏胶的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。 进口热熔压敏胶广泛应用于电子元件及日常用品粘接,禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事清洗剂成分分析、配方还原、研发外包服务,为胶水相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一、背景 热熔压敏胶是继溶剂型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品,较之前两者,热熔型压敏胶无溶剂,更有利于环保和安全生产,生产效率高,生产成本相对低,所以目前世界各国正大力开发热熔型压敏胶。尤其因为它不需要溶剂,在人们环保意识和保健意识日趋强烈的今天,比溶剂型压敏胶更加有市场和发展潜力,有希望代替溶剂型压敏胶。 美国1965年Shell化学公司将SBS、SIS商业化后,热熔型压敏胶(HMPSA)就有一定程度的发展,到了70年代,此时世界正面临石油危机,能源的缺乏环保的需要使HMPSA得到了年增长率大于10%的快速发展。 据统计,全世界热熔胶的年增长率约为8%,是胶粘剂总增长率的2倍。我国热熔胶的研制发展很迅速,平均年增长率高达35.9%,其中热熔压敏胶的年增长率为50.96%左右。热熔压敏胶最大的优点是不含有机溶剂,低公害、涂布速度快、自动化程度高、制品成本低,其价格是溶剂型压敏胶的50%~70% 。在美国最近设置的压敏胶带生产线均为热熔胶生产线,美国年产60亿平方米的胶带中热熔型占64%,在欧洲50亿平方米的胶带中热熔型占30%,日本年产

l4亿平方米的胶带中热熔型占18%,而亚太其他地区47亿平方米的胶带中热熔型只占7%。近十年来热熔压敏胶增长最快,水溶型压敏胶略有增长,而溶剂型压敏胶则以每年3%的速率递减。保护膜胶带在l0年前几乎全部是用溶剂型压敏胶,而今天热熔型保护膜胶带产量已超过了溶剂型压敏胶。热熔压敏胶在轻工产品的升级换代中发挥了很大作用,与传统的溶剂型或乳液型压敏胶比较有其特点和优势。它的应用范围很广,可用于汽车工业、电子工业、包装、医疗卫生、木材加工、双面胶带、标签壁纸及军用侦毒制品等方面。 我国的HMPSA占有率较低,约占总压敏胶的5%,仍在逐年增加。HMPSA 制品市场广泛,潜力很大。近几年来由于生产设备的发展和原料大量进口的带动,我国热熔压敏胶出现了一个快速发展期,年产近五万吨的热熔压敏胶中,大多数用于一次性卫生材料,其次是制备胶带(称涂布胶)。因为热熔压敏胶带配方比较简单、成本较低,已出现热熔压敏型的保护膜胶带、双面胶带、皱纹纸胶带、泡棉胶带等产品直逼传统压敏胶的产品。尤其是浙、广等省热熔压敏胶带发展更快,占全国同类产品的95%以上。由于热熔压敏胶具有明显优点,正在以较快速度进入市场。除了热塑性弹性体外,丙烯酸酯、有机硅、无定形聚烯烃以及辐射固化型热熔压敏胶也均已投产,扩大了其应用领域。在环保要求日益提高的今天,可以预测在未来的几年内,热熔压敏胶制品将继续保持较快速度发展。随着中国加入世贸组织,越来越多的跨国企业将在中国投资,与中国的生产厂商合作。由此可见,对环境无污染,对人体无危害,符合“环保、健康、安全”三大要求的面向21世纪的生态环境胶粘剂是发展的必然趋势。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业

丙烯酸酯乳液型压敏胶黏剂的应用

丙烯酸酯乳液型压敏胶黏剂的应用 资料来源:https://www.doczj.com/doc/804800693.html, 乳液型压敏胶黏剂是由单体、乳化剂、引发剂、水等原料,以乳液聚合的方式得到的分散型高分子聚合物,并加入多种必要的助剂(例如增稠剂、中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防霉剂、着色剂等)制备而成的。对于它在性能上的不足,试图通过下面几个途径获得改善。 (1)提高耐水性 ①水溶胶的利用水溶胶是非常微小粒子的高分子聚合分散体,它兼有乳液系和溶液系两者的特性,能够有效地提高耐水性。 ②减少乳化剂的用量虽然乳化剂对聚合中胶束的形成和聚合后乳液的稳定性起着重要的作用,但也是造成耐水性和黏着性下降的重要原因。采用特殊的乳化剂或减少乳化剂的用量,均可对提高乳液的耐水性有所帮助。 (2)提高粘接强度 ①增黏树脂增黏树脂的加入,可以明显提高压敏胶黏剂的180°剥离强度和初黏力。其加入方式有两种。一是共混,作为一个有效的增黏树脂它必须满足三个基本要求:a.它的分子量必须低于胶黏剂聚合物的分子量;b.增黏树脂的玻璃化温度必须高于聚合物的玻璃化温度;c.增黏树脂与要添加的胶黏剂聚合物的混容性要好。二是在进行乳液聚合之前,事先把增黏树脂溶解于丙烯酸酯单体中,然后再进行乳液聚合,也可以制得综合性能良好的胶黏剂。 ②选择不同的聚合方式如采用核-壳聚合。其中聚合物的核使用较硬的如苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸酯等单体,而聚合物的壳使用较软的丙烯酸烷基酯单体,这样结构的聚合物乳液可以大大提高胶黏剂的内聚强度。采用特殊的单体,如使用适量的丙烯酸异壬基酯(Tg=82℃)与丙烯酸酯单体进行共聚合,可以进一步提高其综合性能。作为改良对链烷烃粘接的方法,可以使用安息香酸乙烯酸、甲基丙烯酸四氢化糠基酯、丙烯酸环己酯、2一苯氧基乙基丙烯酸酯等单体与丙烯酸烷基酯共聚合,改善对非极性被粘体的润湿性,有效提高粘接力。(3)在使用丙烯酸酯乳液压敏胶的过程中,常会遇到这样一些问题:如非极性基材的润湿不好;纸、布及无纺布等透气性基材的渗透问题;PE、PVC等不耐温基材的烘烤问题等。下面就针对几种基材的胶黏带的制备作一下简单的介绍。 ①纸基材胶黏制品。该类制品主要用作标签、商标、标贴等。通常的丙烯酸酯压敏胶乳液黏

热熔压敏胶与面材和基材的关系

题目:热熔压敏胶与面材和基材的关係 作者:Adhesive Source曹通远 rheotsaur02@https://www.doczj.com/doc/804800693.html, 纲要: 热熔压敏胶最近几年间已经被广泛的应用在中国境内的自粘胶带与标籤市场。不论是热熔压敏胶制造商,或是胶带与标籤的生产商都将产品发展的力度放在终端市场的应用,而没有认真的去了解热熔压敏胶与面材和基材之间的相互关係。 热熔压敏胶是SBC (Styrenic Block Copolymer,苯乙烯嵌段共聚合物),增粘树脂,矿物油,和抗氧化剂共同混合的一种热可塑性胶粘剂(图一)。从原料混合到涂布应用的整个工艺流程中,没有经过任何化学性交联(cross-liking)发生,只有单纯的物理性混合。因此,当热熔压敏胶接触到其他物质时,固然可以产生适当的粘接强度,同时也可能随着接触时间的延长,使混合物中部份低分子量的成分游走于热熔压敏胶与被贴物之间,而造成了各种胶粘物性的变化(图二)。由于胶粘物性的变化趋势相当复杂,本研究报告仅以流变测试为基础,探讨热熔压敏胶与各种不同面材和基材接触之后的流变物性变化。

图一:SBC 热熔压敏胶之分子结构图 图二:热熔压敏胶之增粘剂/矿物油移行进入面材/基材 简介: t = t t = 0

压敏胶能够在室温产生粘性,是因为它的配方组合在室温附近具有冷流动(cold flow)的特性。因此,可以在受到轻微的压力之下润湿被贴物表面,同时获得紧密且最大的接触表面积。从流变学的观点来说明,一个具有室温粘性的物质,它的室温弹性模数(G ’)一定会小于3 x 106 dyne/cm 2 (Dahlquist Criterion);当物质的G ’介于2 x 105- 8 x 105 (标籤应用)或5 x 105-2 x 106 dyne/cm 2(胶带应用),且玻璃转换点(Tg)介于-10到+10°C 之间时,该物质就可呈现可观的室温粘性(图三)。 图三:压敏胶流变物性视窗 本研究将选用一个一般用途的热熔压敏胶为参考配方,先将此热熔压敏胶以设定的厚度涂在离型纸上,再转涂于各种不同的面材或基材上。保留一部分试片于室温,另一部分以80°C /24小时条件在烘箱内加速老化。观察高温经时老化前后热熔压敏胶流变物性的变化情形。藉由流变物性的改变来推测热熔压敏胶与面材或基材之间所发生的相互作用。 实验部分: 1. 样品准备 热熔压敏胶RT-7188是以SIS(Styrene-Isoprene-Styrene)为基础的一个通用型热熔压敏胶。测试的样品是以图四所示之热熔胶涂布贴合机,先将热熔压敏胶以设定的厚度(1μ约1g/m2)先背胶于离型纸上,再转涂于表一中的各种面材和基 G ’ (25°C) dyne/cm 2

新型水性压敏胶膏药贴的制作方法

新型水性压敏胶膏药贴的制作方法 随着社会的进步,生活节奏的加快,我们的生活方式越发便捷,越来越多的人开始从事伏案工作,再加上低头看手机的频率和时间增多,人的身体酸痛感越来越明显,尤其是颈肩腰部,我们为了省事,就去药店买些膏药贴到酸痛部位来缓解酸痛感。 但是你知道膏药贴为什么可以有缓解头痛的效果吗?膏药贴又是如何制作的呢? 膏药分两部分,一部分是膏,一部分是药,膏和药结合在一起,涂抹在膏药布上就制做成膏药。膏药基质的构成多种多样,不同的膏药具有不同的膏药基质成份,具体说膏药基质主要分成三类,一种是传统型膏药基质,生产历史悠久,多为手工操作,生产的配制全凭经验和家传,二是溶剂型膏药基质,三是免熬制膏药基质,四是巴布剂膏药基质,五是水性压敏胶新型膏药基质。 现在比较受人们青睐的就是水性压敏胶膏药贴。膏药之所以可以贴在我们的皮肤上是因为水性压敏胶的粘度。 水性医用压敏胶是采用符合国际FDA标准的原材料的环保压敏胶,对皮肤不过敏。随着医疗用品的不断创新,医用压敏胶越来越发挥出其独特作用,它很早就被用于医疗用品材料的粘结,而今它更大作用是作为药物与皮肤贴合的载体。新型膏药贴、输液贴、医用胶带、创口贴等。合适励水性医用压敏胶,色泽浅,无嗅无毒,涂布时流动性佳,热稳定性好,是生产膏药贴必不可少的粘结材料。而且合适励医用水性压敏胶制作的膏药贴在与皮肤接触后,不会移位,撕开时不伤皮肤,皮肤表面无残留。 许多人在腰酸背痛时贴上膏药贴以缓解疼痛感,但有的膏药贴贴上去容易,揭下来却很难,今天小编告诉大家几个揭膏药的小招数。 一、先热敷:在贴膏药之前,先用热毛巾把患处的皮肤擦干净,等皮肤干燥后再贴膏药,这样揭膏药贴时就不疼了。

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