[發明專利]一種水性丙烯酸酯膠粘劑

有效

• 申請號: 201110426086.0
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102533185A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 裴文;胡衛雅;孫莉;王菊華;張秀花;高倩
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C09J151/08
• 分類號: C09J151/08;C08F283/12;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/32;C08F220/28;C08F220/56;C08F218/08;C08F2/24
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

(一)技術領域

本發明涉及一種水性丙烯酸酯膠粘劑。

(二)背景技術

目前，塑料用粘合劑主要有以下幾個品種：丙烯酸酯類膠粘劑，聚氨酯膠粘劑、SBS膠粘劑，改性EVA膠粘劑、氯化聚丙烯基膠粘劑等。丙烯酸酯類粘合劑在色相、耐熱性、耐候性等方面比橡膠系粘合劑優良，通過對丙烯酸酯類粘合劑的改性可很好地提高其對塑料的粘合性能，是應用較多的塑料用粘合劑。而水性丙烯酸酯粘合劑是我國80年代以來發展最快的一種聚合物水性粘合劑。水性丙烯酸酯粘合劑是由丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類單體共聚或加入乙酸乙烯酯等其他單體共聚而成。該類粘合劑具有優良的耐老化，耐候性能，具有很大的斷裂伸長率。已廣泛應用于玻璃、陶瓷、纖維、水泥、木材、橡膠、塑料、金屬、紙張、生物組織等的粘接密封和固定。

但是，目前丙烯酸酯類粘合劑制品存在耐水性差、貯存穩定性不好、粘結強度不夠等性能上的不足，從而影響到它在高性能、高要求的工業生產上的應用。因此，研制性能優良的塑料用水性丙烯酸酯膠粘劑，不但有助于環保膠粘劑的推廣，而且也會帶來巨大的生態效益和經濟效益。

(三)發明內容

本發明目的是提供一種穩定性好、粘結強度高的水性丙烯酸膠粘劑。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種水性丙烯酸酯膠粘劑，是以單體、乳化劑、引發劑、端羥基聚二甲基硅氧烷有機硅改性劑和蒸餾水為原料通過乳液聚合法制成；所述各原料的用量以質量百分數表示為：單體50～80％，乳化劑1～10％，引發劑0.01～0.5％，端羥基聚二甲基硅氧烷有機硅改性劑1～10％，蒸餾水1～30％；

所述的單體為硬單體、軟單體和功能性單體的組合；

所述的軟單體選自下列一種或任意幾種的組合：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯；

所述的硬單體選自下列一種或任意幾種的組合：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯；

所述的功能性單體選自下列一種或任意幾種的組合：丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸β-羥乙酯、丙烯酸β-羥丙酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸β-羥乙酯、甲基丙烯酸β-羥丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯；

所述的乳化劑的結構如式(I)所示：

式(I)中，R為H或硝基或甲氧基，L為X^-、HSO₄^-、BF₄^-或PF₆^-，X為鹵素。下面對上述技術方案做具體說明。

單體的種類和用量決定著丙烯酸酯類膠粘劑體系的物理力學性能、化學性能、粘接性能和施工性能等。單體主要分為硬單體、軟單體和功能性單體。這三種單體結構上所含有的羥基、羧基、酰胺基等官能團，極性較高，能與其它的化合物反應，提供后續的反應特性，使內聚強度和粘接性能得到顯著提高，且耐熱性和耐老化性能大大提高。本發明所述的單體為硬單體、軟單體和功能性單體三者的組合，以單體總質量為100％計，所述各單體的用量以質量百分數表示為：軟單體15～35％，硬單體15～65％，功能性單體5～70％。

乳化劑是乳液聚合體系中重要的組分之一，乳化劑在乳液聚合中的作用主要是起乳化作用、分散作用和增溶作用。在乳液聚合中，單體和水互不相容，加入乳化劑后，在攪拌作用下，單體珠滴表面吸附上一層乳化劑，它的親油的一端伸向單體珠滴內部，親水的一端則吸附上一層異種電荷。由于單體珠滴間的靜電斥力作用，防止了它們相互碰撞形成大分子，于是就形成了穩定的乳液體系。乳化劑水溶液和單體的混合溶液中，部分單體以單分子分散狀態溶于水中，另一部分則由于與膠束中心的相似相容作用而增溶在膠束中，所以乳化劑的濃度越大，所形成的膠束越多，增溶作用就越顯著。常用乳化劑有非離子型乳化劑、陰離子型乳化劑、陽離子型乳化劑和兩性乳化劑。本發明所述的乳化劑，采用酰胺型離子液體1，3-二(N-取代苯基氨甲酰基乙基)咪唑離子液體作為乳化劑在乳液聚合中起乳化作用、分散作用和增溶作用。

本發明所述的水性丙烯酸酯膠粘劑，加入端羥基聚二甲基硅氧烷作為有機硅改性劑，可以延長儲存期，使涂膜的粘結強度、硬度、耐水性提高。