[發明專利]一種具有網絡互穿結構的丙烯酸酯粘合劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710803433.4
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107523244B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 郭敏杰;張雪瑩;樊志;蔡飚;范光碧;聶其群
• 申請（專利權）人: 天津科技大學;天津萬安康泰醫療科技有限公司
• 主分類號: C09J151/00
• 分類號: C09J151/00;C08F261/04;C08F220/18;C08F218/08;C08F220/06;C08F2/26;C08F2/30
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

本發明公開一種具有網絡互穿結構的環保型丙烯酸酯乳液型粘合劑及其合成方法，所述粘合劑包括組份I改性聚乙烯醇、組份II混合單體、復合乳化劑和引發劑。通過在共聚物中引入聚乙烯醇大分子鏈，可有效提高粘合劑的耐水性；同時借助聚乙烯醇大分子形成的網絡互穿結構可以抑制丙烯酸酯類聚合物分子的運動，達到提高聚合物的硬度和粘結強度的目的。本發明使用的原料無毒無污染，符合當代綠色化學發展趨勢，環保型粘合劑更適用于工業化生產。

技術領域

本發明涉及膠粘劑生產領域，特別涉及到一種具有網絡互穿結構特性的環保類丙烯酸酯乳液型粘合劑的制備方法。

背景技術

丙烯酸酯類乳液型粘合劑是一種不需要借助于光或熱，僅需要施加輕輕的壓力，便可與被粘物粘合固定的膠黏劑，這類膠黏劑因制備和使用安全，具有良好的成膜性、柔韌性、耐候性和卓越的機械性能而獲得廣泛應用。但由于丙烯酸酯聚合物分子主鏈結構和側基基團所具有的自身結構特點，導致這種膠黏劑產生透氣性差、附著力不足、不耐水、低溫手感變脆變硬、高溫手感發粘等問題。為研制出性能更優良的丙烯酸酯類粘合劑，眾多學者在探索新合成工藝方面做了大量研究工作，新工藝包括核殼乳液聚合、無皂乳液聚合、互穿網絡型乳液聚合、微乳液聚合等方法。

互穿聚合物網絡是由兩種或多種各自交聯和相互穿透的聚合物網絡組成的混合網絡體系，屬于聚合物共混改性的一種，改性聚合物網絡之間不存在化學鍵合，所以不同組成的聚合物網絡的結構特征各自保留，聚合物的綜合性能得到改善(Lim D W,Yoon K J,KoS W.Journal ofApplied and Polymer Science,2000,78:2525-2532.)，這是因為網絡互穿結構復合材料組織在宏觀上具有拓撲均勻性的緣故。Lim等以磺化聚乙烯醇和丙烯酸鹽合成了具有互穿聚合物網絡結構的高吸水性樹脂，產物具有很高的吸水性和耐鹽性(Lim DW,Song K G,Yoon K J.European Polymer Journal,2002,38(3):579–586.)。

水溶性高分子聚乙烯醇的分子側鏈中含有大量羥基，對于親水性多孔表面材料，如紙張、紡織品、木材、混凝土、砂漿及平滑不吸水的表面都有較強的結合力；同時聚乙烯醇具有良好的成膜性，其膜具有優異的粘著性、耐溶劑性和耐磨擦性；此外由于聚乙烯醇分子中含有親水和疏水的兩種官能團，使得聚乙烯醇具有界面活性的特點，在乳液聚合過程中可以保護膠體顆粒。聚乙烯醇無色無毒、無腐蝕性、具有良好的生物相容性，是唯一的一種可生物降解的合成碳鏈高分子材料，其環保及安全特性已經得到了全世界的廣泛承認。

發明內容

本發明在傳統的互穿網絡型乳液聚合方法的基礎上，將聚乙烯醇分子改性后與丙烯酸酯體系進行交聯聚合，設計形成互穿網絡結構，目的是為了制備性能更加優良的丙烯酸酯粘合劑，增加粘合劑固含量，增大黏著力，拓展丙烯酸酯粘合劑的應用范圍。本發明提供的一種具有互穿網絡結構的環保型丙烯酸酯乳液粘合劑的制備方法，通過在丙烯酸酯共聚物中引入聚乙烯醇大分子鏈，可有效提高粘合劑的耐水性；同時借助聚乙烯醇大分子形成的網絡互穿結構可以抑制丙烯酸酯類聚合物分子的運動，達到提高聚合物的硬度和粘結強度的目的。

本發明的技術方案：

一種具有互穿網絡結構的環保型丙烯酸酯乳液粘合劑，包括組份I、組份II、復合乳化劑和引發劑；

所述組份I與組份II的質量比為(0.5～2.5):10；

所述的復合乳化劑的質量為組份II質量的2％～5.5％；

所述引發劑的質量為組份II質量的0.5％～1.5％；

所述的組份I為改性聚乙烯醇，所用的聚乙烯醇的聚合度在300～2800之間、醇解度在88％～98％之間，其水溶液的質量濃度為5％～15％；