水溶性丙烯酸树脂粘结剂改性研究(2)
3.1各配方玻璃化温度的计算结果 17
3.2合成的水溶性丙烯酸树脂表观性能 18
3.3 水溶性丙烯酸树脂红外光谱分析 19
3.3.1进口产品的红外光谱分析图谱 19
3.4含固量的测定结果 22
3.5粘度的测定 23
4.结论 24
致谢 25
参考文献 26
1前言
1.1粘结剂简介
胶粘剂是一类广泛应用于各个行业的精细化工产品, 它的特点是应用面广, 发展迅速,经济效益高,在民用、工业、医疗卫生和军事等领域都有着巨大的作用, 是一个有广阔发展前景的行业。丙烯酸酯因为酯基具有很强的氢键性, 所以被广泛用做胶粘剂[1]。
1.2粘结剂的发展
丙烯酸稀类乳液共聚物胶粘剂具有原料易合成,来源广泛,基本上无毒性和无坏境污染, 制造及贮运时粘接面广,无火灾危险, 粘接性能好, 用途广泛的优良特性。我国现已有北京东方化工厂, 吉林化工公司生产丙烯酸醋类单体, 上海高桥石化公司也与1994年投产生产丙烯酸脂类单体。 到“ 八•五” 末, 我国丙烯酸酯类的产量将达到11万吨, 这就从原料上为我国丙烯酸醋类乳液胶粘剂的发展提供了根本保证[2]。
我国丙烯酸酯胶粘剂的产量和需求增幅较快。其主要应用在纺织品、压敏胶及加工方面。“九五”期间重点将是开发汽车工业方面应用的高粘接强度、高剥离强度的丙烯酸酯类的胶粘剂。 另外, 聚氨酯一聚丙烯酸酯互穿聚合物的发展也很迅速[3]。
20 世纪中期, 世界各国对丙烯酸酯类胶粘进行广泛的研究, 并取得了巨大成果, 其应用范围逐年扩大。 目前, 国外丙烯酸酯类粘合剂大量应用于包装、建筑、汽车三大支柱行业中。 近些年医学材料方面的应用也增加迅速。
近年来, 由于世界性能源和资源紧缺, 以及环境保护法和安全法的颁布, 溶剂型胶粘剂的使用受到限制, 相反, 乳液型胶粘剂越来越受到人们的重视。乳液型胶粘剂的品种很多, 聚丙烯酸酯类乳液型胶粘剂是很重要的品种, 具有独到的耐气候性, 耐老化性特别好, 既耐紫外老化, 又耐热老化,并且具有优良的抗氧化性。且粘接强度高, 耐水性好, 具有很大的断裂伸长率。其分子质量一般在10000 ~ 50000之间, 分子质量越高, 粘接层的内聚力越大, 粘接强度就越大。在丙烯酸酯单体进行乳液聚合时, 加入2% ~ 5% 的丙烯酸和甲基丙烯酸可显著提高胶粘剂的耐油性、耐溶剂性及粘接强度, 并且赋予聚合物乳液以碱性增稠性; 若向均聚物中引入丙烯腈单体, 可增加乳液胶粘剂的粘接强度、硬度和耐油性;若引入苯乙烯单体可提高乳液胶粘剂的硬度和耐水性, 但如果苯乙烯的用量太大, 会降低胶粘剂在被粘物上的粘接力,降低粘接强度[4]。
1.3丙烯酸树脂粘结剂机理及发展
压敏胶（PSA）是一种在粘接过程中对压力敏感的胶粘剂，在较小压力作用下，即能形成牢固的粘接力。由于PSA与被粘物之间形成的粘接力主要是范德华力，因此，当粘接面形成后，粘接表面的结构并没有破坏。通常，在粘接过程中PSA 对压力是敏感的，当粘接面形成后PSA对压力不再敏感。PSA种类繁多，主要包括丙烯酸酯共聚物PSA、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯（或苯乙烯/丁二烯/苯乙烯）类嵌段共聚物PSA、有机硅共聚物PSA 和聚氨酯（PU） PSA 四大类，此外还包括改性后形成的新型PSA。
丙烯酸酯PSA 是由主单体、官能单体和交联单体共聚而成。主单体含有软单体和一些硬单体，赋予PSA 具有压敏性和内聚力； 官能单体和交联单体可使PSA 产生一定程度的交联，改善其粘接性能。普通乳液PSA在粘接性能和耐水性方面的改性研究已有大量文献报道，与一般无规共聚乳液、机械共混乳液PSA 相比，具有异相结构的复合乳液PSA 表现出诸多优异性能。为此，本文对复合乳液PSA 进行研究后发现，单体组成、引发剂用量和反应温度会直接影响该PSA 的性能，这些因素的确定在PSA 研制开发过程中具有至关重要的作用[5]。