[發明專利]一種高性能壓敏膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202010324760.3
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111440587A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 王世偉
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C09J175/14
• 分類號: C09J175/14;C09J151/08;C08G18/10;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/67;C08F283/00;C08F222/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及壓敏膠技術領域，具體涉及一種聚氨酯?丙烯酸酯復合材料壓敏膠及其制備方法。本發明所述的高性能壓敏膠是通過在聚氨酯預聚體與多種丙烯酸類單體擴鏈交聯聚合得到的，通過控制聚氨酯預聚體中異氰酸酯基團的含量來調控壓敏膠的硬度和彈性等力學性能。本發明制備的聚氨酯?丙烯酸酯復合材料壓敏膠綜合了聚氨酯材料優異的力學性能和丙烯酸酯優異的粘接性能，具有高彈性、高模量、高粘接強度等性能優勢，可廣泛應用于建筑，船舶，航空，軍工等多種特殊工況。

技術領域

本發明涉及壓敏膠技術領域，特別是涉及一種高彈性，高強度的聚氨酯-丙烯酸酯壓敏膠及其制備方法。

背景技術

壓敏膠(PSA)是一種對壓力敏感的特殊粘合材料，其具有粘之容易、揭之不難、剝而不損的特點。壓敏膠無需借助外加手段，只需要較小的壓力便能與基材牢固粘接。它使用簡便安全、環境友好、粘接力強，在包裝、建筑、醫療、電子器件、航空等相關行業都有廣泛的應用和產品市場。丙烯酸酯類壓敏膠是目前應用最為廣泛一類壓敏膠，尤其是水性丙烯酸酯PSA由于其環保，生產成本低等優勢占據了大部分的低端使用工況的壓敏膠市場。但現有的水性壓敏膠很難作成高厚的膠膜，只能粘接一些輕量級的界面，而在工程應用領域，很多工況需要壓敏膠要具備耐水、高模量、粘接強度大、密封等多重功能，當前的普通的丙烯酸酯壓敏膠無法滿足這些特殊的使用需求。

因此，特種高性能高分子壓敏膠材料的研制和生產是社會發展的需要，勢在必行。

發明內容

為解決上述問題，本發明制備了一種聚氨酯-丙烯酸酯復合壓敏膠材料，該材料具有高彈性、高模量、高粘結強度等優點，尤其適合密封、建筑、軍工等特殊使用工況。

本發明技術方案如下：

一定量的多元醇在130℃下真空除水，降溫至80℃以下；投入計量比的異氰酸酯單體，攪拌反應至體系NCO值不再變化，得到聚氨酯預聚體；在上述預聚體中加入適量的丙烯酸酯單體溶液、引發劑和其它助劑，加熱條件下，高速攪拌均勻；將模具加熱至130℃，均勻涂脫模劑，將上步中的混合溶液倒入模具中，120℃加熱固化40min以上，取出，脫模，得到壓敏膠材料。

根據上述方案所述的一種高性能壓敏膠及其制備方法，其特征在于，所述的多元醇可以為：聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己內酯二醇、聚已二酸聚酯二醇中的一種或多種。

根據上述方案所述的一種高性能壓敏膠及其制備方法，其特征在于，所述的多元醇分子量可以從500到3000，優選為1000和2000。

根據上述方案所述的一種高性能壓敏膠及其制備方法，其特征在于，所述的異氰酸酯可以為：甲苯二異氰酸酯（TDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、二環己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）中的一種或多種。

根據上述方案所述的一種高性能壓敏膠及其制備方法，其特征在于，所述的預聚體NCO值范圍可以為0.5-12%（NCO值采用二正丁胺法測定，標準HGT 2409-1992）。

根據上述方案所述的一種高性能壓敏膠及其制備方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯單體可以為：三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、4-羥基丁基丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯中的一種或多種，優選其中的兩種。

根據上述方案所述的一種高性能壓敏膠及其制備方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯單體溶劑可以為：四氫呋喃、DMF、二氯甲烷等；丙烯酸酯單體與有機溶劑的質量比為1：（0~5）。

根據上述方案所述的一種高性能壓敏膠及其制備方法，其特征在于，所述的引發劑可以為偶氮二異丁氰（AIBN）、過氧化苯甲酰（BPO）或其它過氧化物引發劑；引發劑在整個體系中重量含量在0.0001~0.5%，優選為0.01-0.3%，最優選為0.05-0.2%。