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聚丙烯酸酯水性粘合剂的制备及其在多层陶瓷电容器（MLCC）中的应用来源：第十二届“挑战杯”省赛作品小类：能源化工大类：科技发明制作B类简介：通过分子设计制备了能与陶瓷粉混合形成稳定浆料，可以成功流延成型，干燥后的膜片可复溶于水的聚丙烯酸酯水性粘合剂。
分析了乳液性能的影响因素，考察了瓷粉、粘合剂、助剂对浆料配制和流延素坯膜的影响，得到了合适的流延配方。
详细介绍：多层陶瓷电容器(MLCC)是新型表面贴装元器件的代表性品种，已成为蜂窝式移动电话、笔记本电脑、数码相机、摄相机和高清晰数字电视机等新一代通信与信息终端的最基本构成元件。
流延成型自出现以来就用于生产单层或多层薄板陶瓷材料，现已成为生产多层电容器和电感器的支柱技术。
但目前国内外使用最多的油基流延是以甲苯、二甲苯为溶剂的，这些有机溶剂具有易燃易暴、污染环境、成本高等缺点，而且对环境湿度要求苛刻，整个生产过程不允许有任何的水分进入体系中，导致工艺复杂。
出于对安全及环境保护的考虑，社会各界对开发水基流延，制备环境友好水性粘合剂越来越重视，水性粘合剂的使用对流延工艺有着不同的要求。
本项目通过分子设计制备了能与陶瓷粉混合形成稳定浆料，可以成功流延成型，干燥后的膜片可复溶于水的聚丙烯酸酯水性粘合剂；分析了乳液性能的影响因素，考察了瓷粉、粘合剂、助剂对浆料配制和流延素坯膜的影响，得到了合适的流延配方，制备了均匀分散、强度和韧性适中的流延素膜。
(收起)设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标1.研究目的和基本思路流延成型是薄片陶瓷材料的一种重要成型，但目前国内外使用的油基流延是以甲苯等为溶剂的，具有易燃易爆、污染环境、成本高等缺点，而且对环境湿度要求苛刻，导致工艺复杂。
水基流延成型用水代替有机溶剂，水溶性高分子为粘合剂，不仅可以降低成本和避免火灾，也降低了挥发性有机化合物VOC。
本研究通过分子设计，合成满足不同粉体需要的聚丙烯酸酯水性粘合剂。
聚丙烯酸酯无皂乳液粘合剂的合成及应用
聚丙烯酸酯(PAA)是一种常见的合成高分子材料，具有优良的可降解性、可塑性和生物相容性，已广泛应用于医药、食品、纺织等领域。
由于其分子结构具有亲水性，因此在水中分散性良好，可以应用于水性涂料、胶乳、粘合剂等领域。
本文将介绍一种聚丙烯酸酯无皂乳液粘合剂的合成及其应用。
1. 合成方法
该无皂乳液粘合剂的合成方法为聚合法。
具体步骤如下：
（1）准备原料。
将丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、十二烷基硫酸钠、反应引发剂等原料按照一定比例称量。
（2）反应。
将原料添加到反应釜中，加入一定量的水，然后在惰性气氛下加热至一定温度，通入氧气，进行自由基聚合反应。
（3）精制。
将反应产物过滤或离心离去，去除未反应的物质，然后进行真空干燥或喷雾干燥，得到无皂聚丙烯酸酯乳液。
2. 应用领域
该无皂聚丙烯酸酯乳液可以应用于各种粘合剂领域，如：纸品制品、印刷、包装、建筑材料等。
其中，主要应用于纸品制品的成膜粘合、涂布和压合等。
在制纸、印刷、包装等行业中，对粘合剂的要求除了粘合性能外，还要求粘合剂对环境友好，不含有机溶剂、挥发性有机物等有害物质，对人体和环境无污染。
而无皂乳液粘合剂由于不含有机溶剂，适应于各种环保型材料，是一种理想的粘合剂。
3. 总结
无皂聚丙烯酸酯乳液粘合剂具有环保、无毒、易操作等特点，应用广泛，成为当前绿色化粘合剂的重要代表之一。
随着环保意识的增强，未来无皂乳液粘合剂将在更多领域得到应用。
丙烯酸酯类胶粘剂是以丙烯酸乙酯、丁酯、异辛酯等为主要原料，与甲基丙烯酸酯类、苯乙烯或醋酸乙烯等物质共聚而制得的一种胶粘剂。
此类胶粘剂具有良好的耐水性和广泛的粘接性，其中通过改变共聚组分，可以获得一系列的有用的胶粘剂。
它主要可以分为以下两大类，需要说明的是，不论是哪一类，都已得到了极为广泛的应用。
一、以丙烯酸酯类聚合物本身作胶粘剂
1、溶液型丙烯酸酯胶粘剂：主要可以用来粘接塑料制品。
2、乳液型丙烯酸酯胶粘剂：可合成多种共聚乳液，供无纺布、织物、植绒、复合薄膜，纸张上光、建筑密封及涂料等应用。
二、以单体或预聚体作胶粘剂，通过聚合而固化。
主要有α-氰基丙烯酸酯胶粘剂和厌氧胶等。
1、α-氰基丙烯酸酯胶粘剂
它具有透明性好、粘度低、粘接速度极快等特点，使用很方便。
但它不耐水，性脆，耐温性和耐久性较差，有一定气味。
广泛用于金属、陶瓷、玻璃及大多数塑料和橡胶制品的粘接及日常修理。
市场上销售的“501胶水”和“502胶水”就属于这类胶粘剂。
2、厌氧胶
它是由丙烯酸和甲基丙烯酸的双酯或某些特殊的丙烯酸酯，如甲基丙烯酸羟丙酯为主构成的，在隔绝空气下(无氧)可自行室温固化的胶粘剂。
现已发展成几百个品种，具有单组分、无溶剂、低粘度、使用方便、常温快速固化、耐热、耐溶剂、耐酸碱性好、适用期长、贮存稳定的特点。
它们主要用于管道螺纹、法兰面及机械箱体防漏;螺纹螺栓紧固以及轴承、插件、嵌件固定等。
丙烯酸酯胶黏剂介绍反应型丙烯酸胶黏剂主要有聚甲基丙烯酸酯胶、反应型丙烯酸酯结构胶、α-氰基丙烯酸酯胶合厌氧胶。
其中反应型丙烯酸酯结构胶黏剂是以（甲基）丙烯酸酯的自由基接枝共聚合反应为基础的双组分室温快速固胶黏剂，有反应性丙烯酸酯胶黏剂、第二代丙烯酸酯胶黏剂、强韧的丙烯酸酯胶黏剂、改性丙烯酸酯胶等叫法。
与传统的室温化胶相比，改性丙烯酸酯（结构）胶室温快速固化，且速度可调；双组分而不需严格计量，使用方便；不需严格表面处理，且油面可粘接；可粘接材料广泛，有利于异才组装；综合机械强度好（包括剪切、剥离、耐久），且具有广泛的可调性。
单体丙烯酸酯类单体是反应型丙烯酸酯胶黏剂的黏料，常用的丙烯酸酯类有甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯等单酯，丙烯酸缩乙二醇双酯、甲苯二异氰酸酯甲基丙烯酸羟乙酯加成物等双酯，及丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯腈等烯类单体。
这些单体的组成结构不同能赋予聚合物不同性能，根据胶黏剂的性能要求可单独或配合使用。
改性材料改性材料一般为可溶于丙烯酸酯中的高分子化合物，有丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等合成橡胶，ABS、SBS、聚甲基丙烯酸甲酯等合成树脂。
加入这些改性材料可以改善胶黏剂的操作与使用性能，减少固化收缩等。
使用之前预先溶在单体中形成溶液，用时加入形成可溶性悬浮物，用量根据需要设定。
有些改性材料本身含有碳碳双键，在聚合过程中还可以与单体进行共聚，形成交联或接枝共聚物，从而发挥更大的改性作用。
常用的引发剂有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化环已酮等，过氧化物引发剂的促进剂时那些能对过氧化物限定性还原的物质即一种特殊的还原剂。
常用促进剂有N，N-二甲基苯胺、三乙醇胺等叔胺、十二烷基硫醇、四甲基硫脲等低价硫化合物，萘酸钴、甲基丙稀酸铁等过渡金属盐，以及丁醛苯胺，四氢吡啶、乙酰丙酮铝、二茂铁等。
这些促进剂与过氧化物引发剂接触时，能发生部分氧化还原反应。
