阅读说明：本技术 一种高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 (High-viscosity high-temperature-resistant acrylate pressure-sensitive adhesive and preparation method thereof ) 是由 顾正青 查超 陈启峰 周奎任 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明公布了一种高粘且耐高温性能优异的丙烯酸酯压敏胶及其制备方法,所述丙烯酸酯压敏胶最高能耐150℃高温。以重量份计,制备原料包括以下组分,丙烯酸酯软单体：20-50份,Tg高于150℃的丙烯酸酯硬单体：10-30份,丙烯酸酯引发剂：0.1-5份,聚合增粘树脂：2-20份,环氧类、异氰酸酯类或金属盐类固化剂：0.5-10份,溶剂：50-300份。制得的压敏胶常温下具有很高粘性,高温下不残胶,具有良好的润湿性,同时,剥离强度较常温衰减不超过50%,耐高温性能优异。(The invention discloses an acrylate pressure-sensitive adhesive with high viscosity and excellent high temperature resistance and a preparation method thereof, wherein the acrylate pressure-sensitive adhesive can resist the high temperature of 150 ℃ at most. The preparation raw materials comprise the following components in parts by weight: 20-50 parts of acrylate hard monomer with Tg higher than 150 ℃: 10-30 parts of acrylate initiator: 0.1-5 parts of polymerized tackifying resin: 2-20 parts of epoxy, isocyanate or metal salt curing agent: 0.5-10 parts of solvent: 50-300 parts. The prepared pressure-sensitive adhesive has high viscosity at normal temperature, does not have adhesive residue at high temperature, has good wettability, and has excellent high-temperature resistance, and meanwhile, the peel strength is not more than 50% attenuated compared with the normal temperature.)

一种高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，具体的涉及一种高粘且能耐150℃高温的压敏胶及其制备方法。

背景技术

胶黏剂类产品具有使用简单、设计性强等特点，在电子产品中的应用也越来越多元化，其中应用较为广泛的是丙烯酸酯压敏胶。 压敏胶是一种无需借助任何的温度和压力等其他外在条件，仅靠轻微的压力就可与被粘物粘紧的胶黏剂。电子器件通常体积小，精度高，所以起粘结作用的胶带需要有较高的粘性，同时在使用时电子器件或多或少会释放热量；此外电子器件制程中大都包含焊接工艺，这就要求胶带产品还需要较好的高温耐受性，通常是通过高温下胶带的润湿性和剥离强度来体现的。

单纯的溶剂型丙烯酸酯压敏胶多为软单体合成制得，单体的Tg较低，这种结构决定了其耐热性较差，在高温下会***，不能正常使用，这在很大程度上限制了其在更多领域内的应用。

目前胶黏剂产品主要采用外加交联剂的方式提高其耐温性，交联剂会和聚合物主体发生交联反应，提高共聚物的分子量，使其本体粘度增大，从而提高胶体内聚强度，耐高温性能会得到提高。但这种办法通常会导致胶体过硬，从而很大程度降低胶带在高温下的剥离强度，同样限制了胶带在高温下的应用。

现有技术1公开了一种在80℃下具有较好持粘性能的丙烯酸酯耐高温胶带，所采用的丙烯酸酯硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙酯、丙烯酰胺的一种或多种，增粘树脂为萜烯树脂、酚醛树脂、松香树脂、酚醛改性萜烯树脂和酚醛改性松香树脂的一种或多种。该技术中使用的硬单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的Tg为100-110℃，虽然具有一定的耐温性，但耐温上限不会超过100℃，限制了其应用场景。

现有技术2公布了一种耐高温丙烯酸酯压敏胶带的制备方法。该技术是通过调整聚合物中各组分的比例，包括软硬单体、有机硅单体、无机填料等，获得一种耐高温丙烯酸脂压敏胶带，耐水及耐高温性能良好，抗冲击性能优异。但无机填料的加入会在一定程度上提高其耐高温性能及剪切强度，但较多的无机填料使得胶黏剂的交联网络结构致密性差，附着力差，粘结强度受到影响。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种高粘且耐高温性能优异的丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，该丙烯酸酯压敏胶最高能耐150℃高温，常温下32μm的胶厚剥离力能达到3000gf/25mm以上，高温下不残胶、具有良好的润湿性，剥离强度较常温衰减不超过50%，耐高温性能优异。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案。

一种高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶，按重量份数计，制备原料包括以下组分：20-50份丙烯酸酯软单体，10-30份Tg高于150℃的丙烯酸酯硬单体，0.1-5份丙烯酸酯引发剂，2-20份聚合增粘树脂，0.5-10份环氧类、异氰酸酯类或金属盐类固化剂，50-300份溶剂。

作为本方案的优选方案，所述丙烯酸酯软单体选用Tg在-20℃以下的软单体，包括丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种。此类软单体的加入能提高聚合物的柔韧性，使制得的丙烯酸酯压敏胶具有良好的润湿性。

为了最大程度提高胶带的耐高温性能，作为本方案的优选方案，所述丙烯酸酯硬单体选用Tg高于150℃的硬单体，包括甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、苯醚、甲基苯乙烯、乙烯基吡咯烷中的至少一种。更进一步地，优先选用丙烯酰胺、苯醚、乙烯基吡咯烷。此类硬单体在大于150℃高温下仍具有良好的反应活性，使得制得的压敏胶带具有较好的耐高温性能。

作为本方案的优选方案，所述丙烯酸酯引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、过氧二叔丁基、过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、异丙苯过氧化氢、过硫酸钾中的至少一种。引发剂选用原则是与丙烯酸酯类单体有较好的相容性，能够最大程度的激发组分间的反应。

作为本方案的优选方案，所述聚合增粘树脂为聚合松香树脂、聚萜烯树脂、液态聚萜烯树脂、聚合环氧树脂、聚合酚醛树脂、聚合石油树脂中的至少一种。聚合增粘树脂是单个增粘树脂通过聚合反应得到，具有更大的分子量和更高的软化点，使得制得的压敏胶带在室温和高温下都具有更高的粘性。

作为本方案的优选方案，所述环氧类固化剂为乙二胺、苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、β-羟乙基乙二胺、氰乙基化二乙撑三胺中的至少一种；异氰酸酯类固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；金属盐类固化剂为铝盐固化剂、铁盐固化剂中的至少一种。通过适当调整固化剂的种类和配比，能够很好的提高压敏胶带的粘性和耐高温性能。

作为本方案的优选方案，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丁酮、丙酮、异丁醇中的至少一种。

本申请还公开了所述高粘耐高温的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，步骤以下。

（1）按所述组份及质量份，依次将软单体、硬单体、二分之一的引发剂、去离子水放入反应釜中，设置温度范围为60-90℃、按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）向反应液1中滴加剩余引发剂，设置温度为80-90℃，反应4-6h，控制反应液固含为45±3%，得到反应液2。

（3）向反应液2中滴加聚合增粘树脂及溶剂，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在200-300r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液3。

（4）向反应液3中滴加固化剂，混合搅拌，搅拌速度控制在300-400r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

（1）本发明提供的高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶在常温下具有很高的粘性，32μm的胶厚剥离力能达到3000gf/25mm以上。

（2）本发明提供的高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶选用Tg更高的硬单体作为原料，使得压敏胶具有更高的耐温区间，最高能耐150℃高温；同时选用聚合增粘树脂改性，该类树脂具有比单纯增粘树脂更高的分子量和软化点，使胶带在高温下不残胶、具有良好的润湿性，同时，剥离强度较常温衰减不超过50%，耐高温性能优异。

（3）本发明提供的高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶组分中无需无机填料的加入，不会破坏胶体交联网络结构致密性，保证其内聚力及剥离力。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，下列实施例只是本发明中的一部分。

实施例1。

按如下重量份数准备原料：软单体甲基丙烯酸正辛酯30份，硬单体丙烯酰胺10份，引发剂偶氮二异丁腈2份，聚合松香树脂5份，异氰酸酯类固化剂六亚甲基二异氰酸酯1份，溶剂乙酸乙酯100份。

制备步骤如下。

（1）：依次将甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酰胺、二分之一的偶氮二异丁腈放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的偶氮二异丁腈，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为45±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液中2中滴加聚合松香树脂及乙酸乙酯稀释，控制反应液总固含为30±3%。混合搅拌，搅拌速度为250r/min，搅拌时间1h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加六亚甲基二异氰酸酯，混合搅拌，搅拌速度控制在350r/min，搅拌时间1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶。

实施例2。

按如下重量份数准备原料：软单体丙烯酸乙酯35份，硬单体苯醚20份，引发剂偶氮二异丁腈3份，聚合萜烯树脂7份，异氰酸酯类固化剂六亚甲基二异氰酸酯2份、金属盐类固化剂铝盐2.5份，溶剂乙酸乙酯120份。

制备步骤如下。

（1）：依次将丙烯酸乙酯、苯醚、二分之一的偶氮二异丁腈放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的偶氮二异丁腈，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为45±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加聚合萜烯树脂及乙酸乙酯稀释，控制反应液总固含为30±3%。混合搅拌，搅拌速度控制在250r/min，搅拌时间1h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加六亚甲基二异氰酸酯及铝盐，混合搅拌，搅拌速度控制在350r/min，搅拌时间1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶。

实施例3。

按如下重量份数准备原料：软单体丙烯酸羟乙酯35份，硬单体乙烯基吡咯烷25份，引发剂过氧化叔戊酸叔丁酯3份，聚合松香树脂7份、聚合萜烯树脂4份，异氰酸酯类固化剂二环己基甲烷二异氰酸酯3份、金属盐类固化剂铁盐3份，溶剂乙酸乙酯120份。

制备步骤如下。

（1）：依次将丙烯酸丙烯酸羟乙酯、乙烯基吡咯烷、二分之一的过氧化叔戊酸叔丁酯放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过氧化叔戊酸叔丁酯，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为45±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加聚合松香树脂、聚合萜烯树脂及乙酸乙酯稀释，控制反应液总固含为30±3%。混合搅拌，搅拌速度控制在250r/min，搅拌时间1h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加二环己基甲烷二异氰酸酯及铁盐，混合搅拌，搅拌速度控制在350r/min，搅拌时间1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶。

实施例4。

按如下重量份数准备原料：软单体甲基丙烯酸正辛酯22份，硬单体苯醚27份，引发剂过硫酸钾1份，聚合松香树脂5份、聚合萜烯树脂5份，环氧类固化剂氰乙基化二乙撑三胺6份，

溶剂甲苯150份。

制备步骤如下。

（1）：依次将甲基丙烯酸正辛酯、苯醚、二分之一的过硫酸钾放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过硫酸钾，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为45±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加聚合松香树脂、聚合萜烯树脂及甲苯稀释，控制反应液总固含为30±3%。混合搅拌，搅拌速度控制在250r/min，搅拌时间1h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加氰乙基化二乙撑三胺，混合搅拌，搅拌速度控制在350r/min，搅拌时间1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶。

实施例5。

按如下重量份数准备原料：软单体甲基丙烯酸正辛酯40份，硬单体乙烯基吡咯烷30份，引发剂过氧化十二酰0.5份，聚合萜烯树脂12份，环氧类固化剂氰乙基化二乙撑三胺6份，溶剂乙酸乙酯200份。

制备步骤如下。

（1）：依次将甲基丙烯酸正辛酯、乙烯基吡咯烷、二分之一的过氧化十二酰放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过氧化十二酰，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为45±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加聚合萜烯树脂及乙酸乙酯稀释，控制反应液总固含为30±3%。混合搅拌，搅拌速度控制在250r/min，搅拌时间1h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加氰乙基化二乙撑三胺，混合搅拌，搅拌速度控制在350r/min，搅拌时间1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶。

对比例。

按如下重量份数准备原料：软单体丙烯酸羟乙酯15份，甲基丙烯酸正辛酯20份；引发剂过氧化十二酰0.8份，松香树脂14份，环氧类固化剂氰乙基化二乙撑三胺8份，溶剂乙酸乙酯200份。

制备步骤如下。

（1）：依次将丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸正辛酯、二分之一的过氧化十二酰放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过氧化十二酰，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为45±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加松香树脂及乙酸乙酯稀释，控制反应液总固含为30±3%。混合搅拌，搅拌速度控制在250r/min，搅拌时间1h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加氰乙基化二乙撑三胺，混合搅拌，搅拌速度控制在350r/min，搅拌时间1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶。

对本发明提供的高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶采用如下标准进行性能测试，测试结果为表1所示。

（1）常温剥离强度：将制备好的样品48℃熟化24H后，按GB/T 2792-2014测试胶带对SUS钢板的常温剥离强度，测试条件为23℃/50%RH。

（2）高温剥离强度：将制备好的样品48℃熟化24H后，按GB/T 2792-2014测试胶带对SUS钢板的高温剥离强度，测试条件为150℃/50%RH。

表1 本发明实施例和对比例常温及高温剥离强度数据对比（胶厚均为32μm）

。

从表1可知，发明提供的高粘耐高温丙烯酸酯压敏胶在常温下具有很高的粘性，32μm的胶厚剥离力能达到3000gf/25mm以上，高温剥离强度较常温衰减不超过50%，耐高温性能优异。

以上所述仅为本申请较优的实施例，并非因此限定本申请的保护范围，凡事利用本申请说明书内容所做的等效结构，或直接或间接地运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的保护范围内。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是在以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。