压敏胶配方还原
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压敏胶涂布工艺压敏胶涂布工艺是一种常见的工业生产技术,广泛应用于各个领域。
它是一种将压敏胶涂布在不同的基材上的过程,以实现胶层与基材的粘接。
本文将从胶涂布的原理、工艺流程以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、胶涂布的原理压敏胶涂布工艺是利用压敏胶的特殊性质,将其涂布在基材表面,通过施加压力实现胶层与基材的粘接。
压敏胶具有高粘接性,与基材接触时会产生粘附力,但不会破坏基材表面结构。
这种粘接力可以在轻微的压力作用下实现,因此被称为压敏胶。
二、工艺流程压敏胶涂布工艺的流程主要包括以下几个步骤:1. 基材准备:选择适合的基材,并进行必要的预处理,如清洁、除尘等。
2. 胶液制备:根据实际需要,选择合适的压敏胶配方,并进行胶液的调配和搅拌,以保证胶液的均匀性和稳定性。
3. 涂布操作:将胶液均匀地涂布在基材上。
可以采用不同的涂布方式,如刮涂、滚涂、喷涂等,根据实际情况选择最适合的方式。
4. 干燥处理:将涂布好的胶液进行干燥处理,以使胶液固化形成胶层。
干燥的方式可以是自然干燥或者通过加热等方式进行加速干燥。
5. 整理加工:将涂布好的基材进行整理加工,如切割、卷绕等,以便后续的使用和加工。
三、应用领域压敏胶涂布工艺在各个领域都有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用领域:1. 包装行业:压敏胶涂布工艺可以用于各种包装材料的制作,如胶带、包装膜等。
2. 电子行业:压敏胶涂布工艺可以用于电子产品的组装和固定,如手机、平板电脑等。
3. 汽车行业:压敏胶涂布工艺可以用于汽车内饰件的粘接,如车门板、仪表盘等。
4. 医疗行业:压敏胶涂布工艺可以用于医疗器械的制作和固定,如医用胶带、敷料等。
5. 建筑行业:压敏胶涂布工艺可以用于建筑材料的粘接,如玻璃、金属等。
四、总结压敏胶涂布工艺是一种重要的工业生产技术,广泛应用于各个领域。
它通过将压敏胶涂布在基材上,实现胶层与基材的粘接。
压敏胶涂布工艺具有简单、高效的特点,可以提高生产效率和产品质量。
丙烯酸压敏胶成分
丙烯酸压敏胶成分,是一种广泛应用于工业、医疗和生活中的高
分子材料,其优良的物理和化学特性使得其在种种领域都能发挥出卓
越的性能。
这篇文章将从丙烯酸压敏胶成分的定义、特性、生产、应
用以及未来发展等方面,为大家全面揭开这一材料的秘密。
作为一种高分子材料,丙烯酸压敏胶成分具有独特的黏附性和可
塑性,同时还具备高温耐性、化学稳定性和耐光性等特点。
它是由丙
烯酸酯、丙烷二酸、二甲基丙烯酰胺等多种有机物经过聚合反应所得
到的高分子材料。
主要成分是丙烯酸酯。
在生产方面,丙烯酸压敏胶成分是通过丙烯酸酯的聚合反应来制得。
这个聚合反应需要在一定的温度和压力条件下进行,同时加入引
发剂和稳定剂等辅助剂。
经过反应后,形成丙烯酸压敏胶成分。
在应用方面,丙烯酸压敏胶成分广泛应用于工业、医疗和生活中。
工业方面,它被广泛应用于标签纸、胶带、电子元器件保护贴等领域;医疗方面,它常用于创口贴、手术用品等领域;生活方面,它也常见
于书签、便签、胶纸、装饰贴等。
未来,丙烯酸压敏胶成分将继续发展壮大,其应用也将会更加广
泛和多样化。
在制造方面,我们可以进一步提高其生产效率和性能稳
定性;在应用方面,我们也可以通过适度改良其配方,使其更符合人
们的需求。
总之,丙烯酸压敏胶成分作为一种广泛应用的高分子材料,其应用和发展前景不可限量。
用于中成药膏药载体的SIS热熔压敏胶配方研究考查了多种增塑剂、增黏树脂及其用量对SIS热熔压敏胶的初粘性、持粘性、180°剥离强度和软化点的影响,并通过添加中成药的方法试验研究了膏药、贴剂用热熔压敏胶的配方,得出了m(SIS):m(环烷油):m(氢化C5石油树脂)=10:7:15的基础配方。
所制备的膏药具有初粘性较好、持粘性较大、剥离力较小且加药温度较低的特点,满足了膏药、贴剂的使用要求。
标签:药膏;热熔压敏胶;性能;配方SIS是苯乙烯与异戊二烯的嵌段共聚物,其独特的微观相分离和聚异戊二烯侧甲基结构决定了其具有很好的内聚力和优良的粘接性能,其模量较低,熔融黏度较小,涂布性能较好,是制备热熔压敏胶的主要原料之一[1~2]。
长期以来,国内医用膏药所用的载体胶粘剂主要为天然橡胶,这种天然橡胶膏药剥离时疼痛感强烈,特别是天然橡胶中含有天然蛋白酶,易使部分人群产生体质过敏反应,而且,用天然橡胶制备膏药时需要加入大量的有机溶剂,不仅能耗高,且污染环境[3]。
因此业内都在研究以苯乙烯、异戊二烯嵌段共聚物(SIS)为主体树脂的热熔压敏胶取代天然橡胶作为膏药的载体胶粘剂,并取得了一定的成果。
在药膏载体胶粘剂的研发中,人们关注的重点是热熔压敏胶的初粘性、持粘性、剥离强度和软化点。
因为良好的初粘性可以保证药膏很容易粘贴在皮肤上;良好的持粘性可以保证药膏的贴合时间;较低的剥离强度,有利于减轻剥离时因膏药牵扯皮毛的疼痛感;较低的软化点则有利于中成药加入到热熔胶中不造成药效成分的分解及挥发。
因此,必须在优选SIS的基础上进行SIS热熔压敏胶配方优化研究。
本研究考查了增黏树脂、增塑剂种类及用量对SIS热熔压敏胶的初粘性、持粘性、180°剥离强度和软化点的影响,并进行了载药热熔压敏胶的配方研究,得到了添加中成药的膏药用载体热熔压敏胶之基础配方。
1 实验部分1.1 原料SIS-1106,巴陵石化公司;松香、萜烯树脂、C5石油树脂、氢化C5树脂、环烷油、液体石蜡、邻苯二甲酸二丁酯,工业级,市售。
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!"#$%&'2020,Chemistry&Bioengineeringdoi:10.3969/j.issn.1672—5425.2020.12.014邢立江,张书会.SIS热熔压敏胶的制备化学与生物工程,2020,37(12):59-62.XING L J,ZHANG S H.Preparation of SIS hot-melt pressure-sensitive adhesive'].Chemistry W Bioengineering,2020,37(12):59-626SIS热熔压敏胶的制备邢立江X张书会2(1.中国石化巴陵石化分公司合成橡胶部,湖南岳阳414014;2.中国石化巴陵石化分公司物资采购中心,湖南岳阳414014)摘要:以国产SIS为主体材料,通过熔融混合制备了热熔压敏胶,考察了SIS牌号、增黏树脂、增塑剂、抗氧剂、填料等组分对热熔压敏胶性能的影响。
结果表明,可以根据具体用途灵活选用SIS牌号,也可将不同牌号SIS混合使用;增黏树脂的种类和用量对热熔压敏胶的性能影响较大,增黏树脂用量为SIS用量的120%〜150%较为合适,适量加入极性树脂可以提高热熔压敏胶的180。
剥离强度;采用增塑剂环烷#,热熔压敏胶的综合性能较好,也可使用复合增塑剂,其用量为SIS用量的50%〜70%较为合适;采用复合抗氧剂(1076)68)能有效防止热熔压敏胶在制备和使用过程中的老化;加入填料轻质碳酸钙可以降低制备成本,在一定用量范围内可以提高热熔压敏胶的180°剥离强度&关键词:SIS热熔压敏胶;初粘性;180。
剥离强度中图分类号:TQ436.3文献标识码:A文章编号1672-5425(2020)12-0059-04Preparation of SIS Hot-Melt Pressure-Sensitive Adhesi v eXING Lijiang1,ZHANG Shuhui2(1.Synthetic Rubber Department,Baling Petrochemical Branch of SINOPEC Xueyang414014,China;2.Material Purchasing Center,Baling Petrochemical Branch of SINOPEC,Yueyang414014,China}Abs t ract:Using domestic SIS as a main material,we prepared hot-melt pressure-sensitive adhesive by a melt blending methodandinvestigatedthee f ectsofSISbrandtackifyingresin plasticizerantioxidantandfi l eron theperformanceofthehot-meltpressure-sensitiveadhesive.TheresultsshowthattheSISbrandcanbeflexibly selectedaccordingtospecificpurposes ormixed withdi f erentSISbrands.Thetypeandamountoftackifying resinhavegreatinfluencesontheperformanceofthehot-meltpressure-sensitiveadhesive theappropriatea-mount of tackifying resin is120%一150%of SIS,and adding appropriate amount of polar resin can improve the 180°peel strength of the hot-melt pressure-sensitive adhesive.The comprehensive performance of the hot-melt pressure-sensitive adhesive is be t er when using plasticizer naphthenic oil or composite plasticizer and the appropriate amount of plasticizer is50%一70%of SIS.The use of composite antioxidants(1076,168)can effec-tivelypreventagingofthehot-meltpressure-sensitiveadhesiveinthepreparationanduse.Addingfi l erlight calcium carbonate can reduce the preparation cost and improve the180°peel strength of the hot-melt pressure-sensiOiveadhesivewihinacerOainamounOrange.Keywords:SIS hot-melt pressure-sensitive adhesive;initial adhesion;180°peel strengthSIS(聚苯乙烯、聚异戊二烯嵌段共聚物)是一种性能优异的热塑性弹性体,适用于制备各种热熔压敏胶。
1 压敏胶配方还原 压敏胶配方还原立足于微谱分析技术,是指通过微观谱图对样品中的各组分进行精确定性定量,进而达到还原样品配方的目的。 压敏胶黏剂是一种自胶黏物质,在较小的作用力下就能形成较牢固的黏结力。压敏胶在两固体表面之间形成的黏结力主要是范德华力,因此,黏接面形成后,黏接表面的结构未被破坏。压敏胶制品已被广泛应用于工业、日用、医用等领域。 压敏胶通常可分为橡胶型和树脂型两类。橡胶型包括天然橡胶和合成橡胶,常用于制造压敏胶的合成橡胶有聚异丁烯胶、丁基胶和丁苯胶。常用的合成树脂有丙烯酸酯共聚树脂、硅树脂、聚氨酯树脂和氟树脂。 橡胶型压敏胶耐候性、耐老化性一般较差,耐热性也较差。橡胶型压敏胶在加工时往往要添加增塑剂、增黏剂和稳定剂等助剂,使其在使用时容易向界面析出,从而污染要粘贴或保护的基材。应用于生产医疗产品,容易刺激皮肤,产生过敏反应。丙烯酸酯共聚压敏胶合成时可不加上述助剂,但这类压敏胶中通常含有未反应的丙烯酸酯单体,这也会引起皮肤的刺激过敏反应。 聚氨酯是由二元醇或多元醇与二异氰酸酯或多异氰酸酯反应的产物,目前,虽在许多领域应用,但其作为压敏胶使用并不多,主要原因是普通的聚氨酯材料不能满足压敏胶要求的合适的黏弹性。但聚氨酯压敏胶毒性低,且具有较好的生物相容性、吸水性和透水性,所以,对其作为压敏胶的研究工作从未间断, 且已取得一定进展,文中就有关信息进行介绍。 聚氨酯压敏胶的合成方法 合成聚氨酯压敏胶(PSA)的主要方法有溶液法、本体法和乳液法 2
溶液法 该法是利用有机溶剂作为反应介质,在催化剂作用下,由多元醇和异氰酸酯反应制备,但由于环保的要求,该法的应用越来越受到限制。 本体法 本体法合成聚氨酯可分为一步法和预聚法。一步法是将参与反应的异氰酸酯组分和含—OH或—NH2 官能团的化合物、催化剂、稳定剂等组成的组分一起混
合反应,然后涂布在基材上,经过一定的温度和时间,即可固化为具有一定强度的聚氨酯压敏胶。预聚法须首先合成异氰酸酯基或羟基封端的聚氨酯预聚体,然后再与含活泼氢的物质或含异氰酸酯基的物质反应,形成聚氨酯压敏胶。 乳液法 乳液法包括预聚体的合成、分散液制备和胶带的制备。一般聚氨酯的疏水性很强,必须采用新的合成方法来制备PU 乳液,通常采用的方法有两大类:外乳化法和内乳化法(又称自乳化法)。 外乳化法 外乳化法是在乳化剂、高剪切力存在下强制乳化的方法,最早为P. Schlack 发明,1953 年杜邦公司的Wyandott 采用此法合成了PU 乳液。其合成工艺是先将聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体,再以小分子二元醇或二胺扩链,得到PU的有机溶液,然后于强烈搅拌下,逐渐加入含乳化剂的水溶液,形成一种粗粒乳液,最后送入均化器, 形成粒径适当的乳液。该法反应时间长,乳化剂用量大,乳液贮存稳定性差。后来发展起来的一种叫做低温封闭法(又叫热反应法)制备PU乳液的方法,可减少乳化剂用量且制得稳定性好的乳液。该法是将端—NCO 预聚体用肟、内酰胺、NaHSO3、乙酰乙酸酯等封端剂封端后,与多元 3
胺一起分散于含乳化剂的水溶液中,形成一种稳定的PU 乳液。 内乳化法 制备稳定的PU 乳液主要是通过自乳化法,其关键是在聚氨酯的分子骨架中引入亲水基团(多为可形成离子键的基团)。亲水基团通过亲水单体扩链而进入PU 分子骨架,它由成盐基团和成盐试剂组成。根据成盐基团的性质,自乳化PU 乳液又可分为阴离子型、阳离子型和双离子型。自乳化型PU 乳液的制备工艺有很多种,其中最为重要的有2 种:丙酮法和预聚体分散法(或称预聚体混合法)。 丙酮法是由德国Bayer 公司D. Dieterich 研究成功的。该法首先将聚醚或聚酯二元醇与异氰酸酯制成预聚体, 加入适量的丙酮降低黏度后,用N – 甲基二乙醇胺扩链,再加入丙酮降低黏度,然后加入离子化试剂(季铵化试剂),搅拌离子化。将离子化的PU 分散到含质量分数80% 的丙酮、20% 水的介质中,最后蒸除丙酮,即可制得粒径为0.03 ~ 100 μm 的水乳型聚氨酯。丙酮法的优点是反应易于控制,重复性好,乳液质量高,但所需丙酮多,尤其是PU 相对分子质量大时用量更多,不经济,危险性大。 预聚体分散法是近年来发展起来的。它是先将亲水单体引入到聚合物中,离子化,制得含离子键的PU 预聚物,然后将其分散到水中,形成预聚物乳液,最后用二胺在水相中进行扩链而制得PU 乳液。该法工艺简单,无需大量有机溶剂,可制得有支化度的PU 乳液,但仅限于特殊的端—NCO 预聚物(主要为由低活性的脂肪族异氰酸酯制得的预聚体),并且产品质量不如丙酮法。此外,PU 乳液的合成方法还有熔融分散法、酮亚胺和酮连氮法、与水直接混合法、固体自发分散法等。以上各种方法都有各自的优缺点,相比较而言,丙酮法成熟一些,而预聚体分散法因其合成工艺简单前景更好。 4
影响聚氨酯压敏胶性能的主要因素 聚氨酯类压敏胶是(–A–B–)n 型的线性多嵌段共聚物,包括交替的硬段
和软段链段。软段一般为聚醚、聚酯或聚烯烃等,硬段一般由异氰酸酯和扩链剂组成。常温下,软段处于弹性态,硬段处于玻璃态或结晶态。由于组成多嵌段共聚物的2 种链段往往是热力学不相容的或至少是不完全相容的,因此产生了微相分区。其结构与苯乙烯–异戊二烯– 苯乙烯(SIS)嵌段共聚物类压敏胶接近。 Cooper 等在研究多嵌段聚氨酯(PU)时,首先提出了PU 具有微相分离的结构,并认为两嵌段能通过分别形成各自的微区,并显示出各自的玻璃化温度。影响微相分离的因素有软段结构与相对分子质量、链段延展性、硬段含量。Nakamae等在研究硬段含量变化对微相分离和表面性能影响的基础上,又研究了—COOH 作为改性基团对本体微相分离和表面特性的影响规律,发现—COOH 阻碍了硬段区域微相的形成,而使得软硬段之间相分离现象不明显。同时也发现了由于— COOH 亲水性较好,而更多地富积于产物表面,与被粘物形成氢键,从而使体系剥离强度提高4倍。Sanchez-Adsua研究了热塑性聚氨酯组成对产物结晶状况与黏结性的影响。发现随着聚合物中硬段含量的增加,链段的互穿减少,体系相分离程度降低、有序性减弱,当硬段质量分数达到40% 时,体系显示无定型状态。同时,随着硬段含量的增加,压敏胶的垂直剥离强度与临界内聚破坏力降低。 Agis Kydonieus 等研究发现聚氨酯胶的剥离强度是其交联程度的函数,交联程度取决于用来合成聚氨酯各组分的官能度。交联程度可用单位质量中所含交联点的数量来表示。交联程度越高,黏结剥离强度越低,即剥离强度与交联程度成反比。进一步的研究发现交联程度是聚氨酯中各组分的分子参数相互作用的函 5
数,且可用下述关系式表达: 式(2)中α 为交联程度,其与反应物的平均官能度、R、多元醇的重均相对分子质量有关。i=1~n 为反应物的种类;xi 为第i 种反应物的摩尔分数;Fi为
第i 种反应物的官能度;R = n(NCO)∶n(OH);Mw 为多元醇的重均相对分子质量。当α 在10–4~10–3
之间时压敏胶的内聚强度和黏结强度平衡,可达到希望的压
敏性。脂肪族异氰酸酯合成的聚氨酯α=2×10–4~ 1×10–3, 芳香族异氰酸酯合成的聚氨酯α=4×10–4~ 9×10–4
时所得产品性能好。
Chang Tak-lung 等发现通过控制聚氨酯胶中所形成的凝胶含量和可萃取物的相对分子质量,可得到黏结和内聚强度均好的产品。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制备出至少一端是异氰酸酯的聚合物的条件下加入另外的含有—OH 或—NH2等活性反应
基团的组分,进行适当的交联异氰酸酯基封端的预聚体,其后再在适当调节聚合物的亲水性、水气渗透性,以及调整聚合物的黏性和弹性的条件下,通过控制聚合物交联程度调节压敏胶内聚力和黏附性的平衡。一般须形成质量分数30%~42% 的凝胶,才能保证压敏胶的内聚力。与此同时,其中的线性分子的相对分子质量不能低于45 000,否则,在贴剂的使用过程中压敏胶会残留在皮肤上。这类聚氨酯压敏胶的Tg <– 30 ℃,在医药行业中已得到应用。 Luhmann Bernd等在专利中,详细论述了得到理想聚氨酯压敏胶所需的聚醚二元醇和聚醚三元醇的比例与它们各自相对分子质量之间的关系, 以及R 值对 6
压敏胶性能的影响。当二元醇所含的羟基数与三元醇所含的羟基数之比在1 ~ 10 之间,R 值在0.8 ~ 1.15 之间, 且当二元醇相对分子质量≤ 1 000, 三元醇的相对分子质量≥ 1 000 或当二元醇相对分子质量≥ 1 000,三元醇的相对分子质量≤ 1 000 时,就能合成性能较好的压敏胶。表1为举例配方。 表1 聚氨酯压敏胶的组成
Lawwrence M. Clemens 等在其专利中,详细讨论了利用乳液法合成聚氨酯压敏胶时,多元醇的相对分子质量和官能度、异氰酸酯种类和结构、内乳化剂二羟基丙酸用量和扩链剂的种类和用量对压敏胶性能的影响。 各种基材180°剥离强度(PSTC – 101)如下:钢:0.92 N/cm;ABS(丙烯腈–丁二烯–苯乙烯共聚物):1.13 N/cm;PS(聚苯乙烯):1.10 N/cm;PVC(聚氯乙烯):0.95 N/cm。 Zbigniew Czech 等采用端羟基聚丁二烯、聚环氧丙烷二醇、二羟甲基丙酸和异佛尔酮二异氰酸酯等合成了水性聚氨酯压敏胶,并研究了用脂环族异氰酸酯、聚碳化二亚胺、三聚氰胺甲醛树脂、紫外光固化可交联单体交联后,压敏胶的初黏性、剥离强度和内聚强度的变化(图1)。