高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑及其制備方法；為丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸-2-羥丙酯、醋酸乙烯酯、含羧基功能單體、內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體采用預(yù)乳化半連續(xù)聚合工藝合成的聚丙烯酸酯乳液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有高固含量(≥65％)、低粘度（＜800mPas，25℃，轉(zhuǎn)速60rpm）的特點。凝膠少，穩(wěn)定性好；基本不含或者少量含有壬基酚成分，屬環(huán)保型丙烯酸酯乳液壓敏膠；可以作為單獨分壓敏膠使用。
【專利說明】高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于壓敏膠粘劑，具體涉及一種高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]乳液壓敏膠由于以水為介質(zhì)，干燥速度慢，特別是對一些涂膠量大的壓敏膠制品，干燥問題尤為突出，因此，在乳液壓敏膠應(yīng)用中，需要提高固含量來解決其干燥問題。
[0003]高固含量乳液壓敏膠可提高生產(chǎn)設(shè)備的利用率、減少運輸、儲存的費用，加快膠乳的干燥速度、減少上膠工序就可達到產(chǎn)品所要求的厚度。但聚合物乳液的固含量超過50%時，粘度開始隨固含量增加而急劇上升，粘度增高使聚合體系的混合、傳熱成為問題，因此，在合成高固含量的同時，粘度不能太高，合成難度較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠。
[0005]本發(fā)明的目的還在于提供上述高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠的制備方法。
[0006]本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠為丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸-2-羥丙酯、醋酸乙烯酯、含羧基功能單體、內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體采用預(yù)乳化半連續(xù)聚合工藝合成的聚丙烯酸酯乳液。
[0007]本發(fā)明由各組分原料聚合而制備獲得，其組成配比按重量份數(shù)計如下:
丙烯酸-2-乙基己酯30?42
丙烯酸丁酯16.2?30
甲基丙烯酸丁酯I?6
甲基丙烯酸甲酯O?4
丙烯酸-2-羥丙酯0.2?3
醋酸乙烯酯2?6
含羧基功能單體0.5?2.4
內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體0.05?2
陰離子型乳化劑A0.1?0.25
反應(yīng)型乳化劑BO?0.05
過硫酸銨0.3?0.6
碳酸氫鈉0.2?0.6
去尚子水28 35。
[0008]本發(fā)明所述含羧基功能單體是丙烯酸、甲基丙烯酸或者他們的混合物。
[0009]本發(fā)明所述內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體是二(甲基)丙烯酸多乙二醇酯、三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0010]本發(fā)明所述內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體是二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯中的一種或幾種。
[0011]本發(fā)明所述陰離子型乳化劑A為不含壬基酚的表面活性劑，十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、磺基丁二酸鈉，優(yōu)選磺基丁二酸鈉合成物，如氰特公司的乳化劑EF810、EF800。
[0012]本發(fā)明所述反應(yīng)型乳化劑B本身含有雙鍵參與反應(yīng)，如烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯
(10)醚硫酸銨(DNS-86)、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚雙磷酸(ANPEO-P)。
[0013]本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法的具體步驟如下:
(1)將53%離子水、八分之七到全部乳化劑A、七分之四的過硫酸銨、一半的碳酸氫鈉及全部的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羥丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯和三分之一的含羧基功能單體和丙烯酸-2-羥丙酯加入乳化釜中乳化30分鐘，制得預(yù)乳化液I ;
(2)將90%的預(yù)乳化液1、7%的去離子水、三分之二的含羧基功能單體和三分之二的丙烯酸-2-羥丙酯、全部內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體和乳化劑B加入到乳化釜中乳化15分鐘，制得預(yù)乳化液2 ；
(3)將40%的去離子水，剩余的過硫酸銨、碳酸氫鈉和乳化劑A加入容器中，并開動攪拌，待溫度升至65°C時加入10%的預(yù)乳化液1，升溫至82土 1°C，釜溫升至86土 1°C再反應(yīng)20分鐘，然后滴加預(yù)乳化液2，預(yù)乳化液2在約2.5小時內(nèi)滴加完畢，滴加過程中保持釜溫在 84±1°C ；
(4)滴加完畢，將反應(yīng)溫度升到90°C，保溫反應(yīng)I小時，然后降溫至40°C，用60目濾網(wǎng)過濾出料，即得高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠具有高固含量(彡65% )、低粘度(< 800mPas，25°C，轉(zhuǎn)速60rpm)的特點;凝膠少，穩(wěn)定性好。
[0015]用本發(fā)明制備的丙烯酸酯乳液壓敏膠基本不含或者少量含有壬基酚成分，屬環(huán)保型丙烯酸酯乳液壓敏膠；在未加中和劑的情況下穩(wěn)定性好，根據(jù)涂布需要可以加入有機胺或者氨水調(diào)整至PH值7± I ;用本發(fā)明制得的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑可以作為單獨分壓敏膠使用。

【具體實施方式】
[0016]實施例1
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑由各組分原料在反應(yīng)瓶中聚合而制備獲得，其組成配比按重量份數(shù)計如下:
丙烯酸-2-乙基己酯30
丙烯酸丁酯30
甲基丙烯酸丁酯1.5
甲基丙烯酸甲酯0.5
丙烯酸-2-羥丙酯0.35
醋酸乙烯酯1.5
丙烯酸0.2 二甲基丙烯酸三乙二醇酯0.05
陰離子型乳化劑EF8100.2
反應(yīng)型乳化劑DNS-86O
過硫酸銨0.4
碳酸氫銨0.3
去離子水35
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法，具體步驟如下:
(1)將53%離子水、八分之七的乳化劑EF810、七分之四的過硫酸銨、一半的碳酸氫鈉及全部的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羥丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯和三分之一的丙烯酸和丙烯酸-2-羥丙酯加入乳化釜中乳化30分鐘，制得預(yù)乳化液I ;
(2)將40%的去離子水，剩余的過硫酸銨、碳酸氫鈉和乳化劑EF810加入帶有攪拌，冷凝，溫度計和加料口的四口燒瓶中，并開動攪拌，待溫度升至65°C時加入10 %的預(yù)乳化液1，剩余的預(yù)乳化液1、全部的二甲基丙烯酸三乙二醇酯、剩余的丙烯酸、丙烯酸-2-羥丙酯和去離子水加入到乳化釜中乳化15分鐘，制得預(yù)乳化液2 ；
(3)將預(yù)乳化液I投入反應(yīng)瓶后，升溫至82°C，釜溫升至86°C再反應(yīng)20分鐘，然后滴加預(yù)乳化液2，預(yù)乳化液2在約2.5小時內(nèi)滴加完畢，滴加過程中保持釜溫在84± 1°C ;
(4)滴加完畢，將反應(yīng)溫度升到90°C，保溫反應(yīng)I小時，然后降溫至40°C，用60目濾網(wǎng)過濾出料，即得高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑。
[0017]本發(fā)明制得的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑固含量為65%，凝膠率0.055%，乳液粘度為 450mPas (25°C，轉(zhuǎn)速 60rpm)。
[0018]實施例2
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑由各組分原料在反應(yīng)瓶中聚合而制備獲得，其組成配比按重量份數(shù)計如下:
丙烯酸-2-乙基己酯34
丙烯酸丁酯25
甲基丙烯酸丁酯3
甲基丙烯酸甲酯0.5
丙烯酸-2-羥丙酯0.35
醋酸乙烯酯1.25
丙烯酸0.15
二甲基丙烯酸乙二醇酯0.05
陰離子型乳化劑EF8000.15
反應(yīng)型乳化劑DNS-860.05
過硫酸銨0.55
碳酸氫鈉0.25
去離子水35
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法，具體步驟如下:
(I)將53%離子水、八分之七的乳化劑EF800、七分之四的過硫酸銨、一半的碳酸氫鈉及全部的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羥丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯和三分之一的丙烯酸和丙烯酸-2-羥丙酯加入乳化釜中乳化30分鐘，制得預(yù)乳化液I ;
(2)將40%的去離子水，剩余的過硫酸銨、碳酸氫鈉和乳化劑EF800加入帶有攪拌，冷凝，溫度計和加料口的四口燒瓶中，并開動攪拌，待溫度升至65°C時加入10 %的預(yù)乳化液1，剩余的預(yù)乳化液1、全部的二甲基丙烯酸三乙二醇酯、DNS-86、剩余的丙烯酸、丙烯酸-2-羥丙酯和去離子水加入到乳化釜中乳化15分鐘，制得預(yù)乳化液2 ；
(3)將預(yù)乳化液I投入反應(yīng)瓶后，升溫至82°C，釜溫升至87°C再反應(yīng)20分鐘，然后滴加預(yù)乳化液2，預(yù)乳化液2在約2.5小時內(nèi)滴加完畢，滴加過程中保持釜溫在84± 1°C ;
(4)滴加完畢，將反應(yīng)溫度升到90°C，保溫反應(yīng)I小時，然后降溫至40°C，用60目濾網(wǎng)過濾出料，即得高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑。
[0019]本發(fā)明制得的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑固含量為65%，凝膠率0.045%，乳液粘度為 660mPas (25°C，60rpm)。
[0020]實施例3
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑由各組分原料在反應(yīng)瓶中聚合而制備獲得，其組成配比按重量份數(shù)計如下:
丙烯酸-2-乙基己酯42
丙烯酸丁酯16.2
甲基丙烯酸丁酯3
丙烯酸-2-羥丙酯0.35
醋酸乙烯酯6
丙烯酸2.4
二甲基丙烯酸乙二醇酯2
陰離子型乳化劑EF8100.1
反應(yīng)型乳化劑ANPEO-P0.15
過硫酸銨0.55
碳酸氫鈉0.25
去離子水28
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法，具體步驟如下:
(1)將53%離子水、八分之七的乳化劑EF810、七分之四的過硫酸銨、一半的碳酸氫鈉及全部的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羥丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯和三分之一的丙烯酸和丙烯酸-2-羥丙酯加入乳化釜中乳化30分鐘，制得預(yù)乳化液I ;
(2)將40%的去離子水，剩余的過硫酸銨、碳酸氫鈉和乳化劑EF810加入帶有攪拌，冷凝，溫度計和加料口的四口燒瓶中，并開動攪拌，待溫度升至65°C時加入10%的預(yù)乳化液1，剩余的預(yù)乳化液1、全部的二甲基丙烯酸三乙二醇酯、ΑΝΡΕ0-Ρ、剩余的丙烯酸、丙烯酸-2-羥丙酯和去離子水加入到乳化釜中乳化15分鐘，制得預(yù)乳化液2 ；
(3)將預(yù)乳化液I投入反應(yīng)瓶中，升溫至82°C，釜溫升至87°C再反應(yīng)20分鐘，然后滴加預(yù)乳化液2，預(yù)乳化液2在約2.5小時內(nèi)滴加完畢，滴加過程中保持釜溫在84± 1°C ;
(4)滴加完畢，將反應(yīng)溫度升到90°C，保溫反應(yīng)I小時，然后降溫至40°C，用60目濾網(wǎng)過濾出料，即得高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑。
[0021]本發(fā)明制得的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑固含量為72%，凝膠率0.086%，乳液粘度為 800mPas (25°C，60rpm)。
[0022]實施例4
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑由各組分原料在反應(yīng)瓶中聚合而制備獲得，其組成配比按重量份數(shù)計如下:
丙烯酸-2-乙基己酯36
丙烯酸丁酯20
甲基丙烯酸丁酯6
丙烯酸-2-羥丙酯0.4
丙烯酸2.4
二甲基丙烯酸乙二醇酯I
陰離子型乳化劑EF8100.2
反應(yīng)型乳化劑DNS-860.05
過硫酸銨0.6
碳酸氫鈉0.6
去尚子水32.25
本發(fā)明的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法，具體步驟如下:
(1)將53%離子水、全部的乳化劑EF810、七分之四的過硫酸銨、一半的碳酸氫鈉及全部的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羥丙酯和三分之一的丙烯酸和丙烯酸-2-羥丙酯加入乳化釜中乳化30分鐘，制得預(yù)乳化液I ;
(2)將40%的去離子水，剩余的過硫酸銨、碳酸氫鈉加入帶有攪拌，冷凝，溫度計和加料口的四口燒瓶中，并開動攪拌，待溫度升至65°C時加入10%的預(yù)乳化液1，剩余的預(yù)乳化液
1、全部的二甲基丙烯酸三乙二醇酯、DNS-86、剩余的丙烯酸、丙烯酸-2-羥丙酯和去離子水加入到乳化釜中乳化15分鐘，制得預(yù)乳化液2 ；
(3)將預(yù)乳化液I投入反應(yīng)瓶中，升溫至83°C，釜溫升至87°C再反應(yīng)20分鐘，然后滴加預(yù)乳化液2，預(yù)乳化液2在約2.5小時內(nèi)滴加完畢，滴加過程中保持釜溫在84± 1°C ;
(4)滴加完畢，將反應(yīng)溫度升到90°C，保溫反應(yīng)I小時，然后降溫至40°C，用60目濾網(wǎng)過濾出料，即得高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑。
[0023]本發(fā)明制得的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑固含量為67%，凝膠率
0.076%，乳液粘度為 720mPas (25°C，60rpm)。
【權(quán)利要求】
1.一種高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑，其特征在于其組成配比按重量份數(shù)計如下: 丙烯酸-2-乙基己酯30?42 丙烯酸丁酯16.2?30 甲基丙烯酸丁酯I?6 甲基丙烯酸甲酯O?4 丙烯酸-2-羥丙酯0.2?3 醋酸乙烯酯2?6 含羧基功能單體0.5?2.4 內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體0.05?2 陰離子型乳化劑A0.1?0.25 反應(yīng)型乳化劑BO?0.05 過硫酸銨0.3?0.6 碳酸氫鈉0.2?0.6 去尚子水28?35 ； 由以上各組分原料聚合而制備獲得。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑，其特征在于:所述含羧基功能單體是丙烯酸、甲基丙烯酸或者他們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑，其特征在于:所述內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體是二(甲基)丙烯酸多乙二醇酯、三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I或3所述高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑，其特征在于:所述內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體是二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑，其特征在于:所述陰離子型乳化劑A為不含壬基酚的表面活性劑，十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、磺基丁二酸鈉，優(yōu)選磺基丁二酸鈉合成物，如氰特公司的乳化劑EF810、EF800。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I所述高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑，其特征在于:所述反應(yīng)型乳化劑B為烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸銨(DNS-86)或烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚雙磷酸(ANPEO-P)。
7.—種權(quán)利要求書I所述的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法，其特征在于步驟如下: (1)將53%離子水、八分之七或全部的乳化劑A、七分之四的過硫酸銨、一半的碳酸氫鈉及全部的丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羥丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、三分之一的含羧基功能單體和三分之一的丙烯酸-2-羥丙酯加入乳化釜中乳化30分鐘，制得預(yù)乳化液I; (2)將90%的預(yù)乳化液1、7%的去離子水、三分之二的含羧基功能單體和三分之二的丙烯酸-2-羥丙酯、全部內(nèi)交聯(lián)多丙烯酸酯單體加入到乳化釜中乳化15分鐘，制得預(yù)乳化液2 ； (3)將40%的去離子水，剩余的過硫酸銨、碳酸氫鈉和乳化劑A加入容器中，并開動攪拌，待溫度升至65°C時加入10%的預(yù)乳化液1，升溫至82±1°C，釜溫升至86±1°C后再反應(yīng)20分鐘，然后滴加預(yù)乳化液2，預(yù)乳化液2在約2.5小時內(nèi)滴加完畢，滴加過程中保持釜溫在 84±1°C ； (4)滴加完畢，將反應(yīng)溫度升到90°C，保溫反應(yīng)I小時，然后降溫至40°C，即得高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求書7所述的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中加入甲基丙烯酸甲酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求書7所述的高固含量低粘度丙烯酸酯乳液壓敏膠粘劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中加入反應(yīng)型乳化劑B。
【文檔編號】C08F222/14GK104371607SQ201310347488
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】武鵬, 馮小平, 姜云剛, 何偉, 李勝華 申請人:湖北航天化學技術(shù)研究所