高性能水性压敏胶的研究课件.ppt

高性能水性压敏胶的研究主要内容Harbin Institute of Technologyu 二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶u一、超透丙烯酸酯水性压敏胶u 三、可移除水性压敏胶u 四、8K镜面板用低剥离力水性压敏胶u 五、地毯保护膜用水性丙烯酸酯压敏胶u 六、耐水性丙烯酸酯水性压敏胶一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology超透型丙烯酸酯压敏胶应用领域应用领域太空探索医学检测军事光学设备显示设备个人用品一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology超透型压敏胶空气压敏胶层基材自然光u自然光从空气经过压敏胶层进入基材的时候，在空气和胶层，胶层和基材两个界面结合处，光线反射减少，透过率增大u基材和胶层组成的材料透光率大大优于基材自身的透光率一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology如何做到超透空气胶层基材l空气相对于胶层为光疏介质；空气相对于胶层为光疏介质；l胶层相对于基材为光疏介质；胶层相对于基材为光疏介质；l光从光疏介质进入光密介质时，发生反光从光疏介质进入光密介质时，发生反射和透射，且反射光有半波损失射和透射，且反射光有半波损失根据能量守恒定律，反射光和透射光的总能量恒定，要想起到增透作用，必须减小反射光的比例。

根据光学原理，最佳减少反射光的条件为：d=/4n d为胶层的厚度；为光的波长；n为胶层的折射率1，控制胶层厚度l自然光的波长范围200-760nml胶层的折射率可以通过实验方法测试得到l计算得到胶层的最佳厚度在涂胶工艺中严格控制胶在涂胶工艺中严格控制胶层厚度在理论值附近层厚度在理论值附近一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology如何做到超透2，控制乳液粒径n乳液的平均粒径越大，乳液涂覆后在基材上聚合物之间的空隙越大，光线越容易穿过，阻挡作用小，但是胶层越难分布均匀n乳液的粒径越小，乳液涂覆后在基材上聚合物之间越致密，光线发生反射的概率增大u乳液制备的过程中，乳胶粒的平均粒径需控制在一个合理值；u不能过大（大于600nm），也不能太小（小于200nm）一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology如何做到超透3，提高聚合物的折射率n聚合物的折射率越大，通过胶层下表面反射后再次进入空气的光线越少，光的透过率越大n如何提高聚合物的折射率？u在聚合过程中加入能够提高光线透过率的丙烯酸酯类单体 如：甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯空气胶层基材IBOMA一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology如何做到超透4，乳化剂选取n乳化剂属于小分子，涂覆后随着时间的延长会向界面处迁移，在界面形成不均一的分布点，产生大量反射光，对光线的透过率影响明显。

n应对手段u使用反应型乳化剂；u完全使用反应型乳化剂可能会降低乳液的机械稳定性，可适当复配一定量的阴离子型非反应型乳化剂一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology如何做到超透5，缓冲剂/润湿剂/消泡剂等小分子的处理n缓冲剂/润湿剂/消泡剂等小分子的加入，在使用过程中会向界面处迁移，在界面处分布严重不均一，产生大量反射光，对光线的透过率影响明显，且对胶的使用性能造成破坏性影响n应对手段u降低缓冲剂碳酸氢钠用量甚至不用；u乳液制备采用表面活性低的润湿性能好的乳化剂，从而避免后期润湿剂的添加；u尽量减少消泡剂的使用量，选择迁移率低的或者与丙烯酸酯类聚合物相容性好的消泡剂一、超透丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology本院最新成果本院最新成果高增透丙烯酸酯水性压敏胶高增透丙烯酸酯水性压敏胶产品特色产品特色持粘持粘 （室温）（室温）200200小时无位移小时无位移乳液低泡，发泡率低于乳液低泡，发泡率低于10%10%（高速搅拌（高速搅拌5min5min停停留留30s30s）在在PETPET（透光率（透光率89%89%雾雾度度2.2%2.2%）表面）表面透光率超过透光率超过91%91%雾度低于雾度低于1.6%1.6%剥离强度剥离强度4-7N/25mm4-7N/25mm可调可调二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology高剥离水性高剥离水性压敏胶的压敏胶的优势优势环境友好环境友好低低/无无VOCVOC排放排放与油胶相比涂覆与油胶相比涂覆厚度更低即可满厚度更低即可满足使用要求，足使用要求，成本更低成本更低相比油胶分相比油胶分子量更大，子量更大，不易脱胶不易脱胶无需添加固化无需添加固化剂，性能更稳剂，性能更稳定，不存在固定，不存在固化剂失效的问化剂失效的问题题高剥离力的高剥离力的水胶，相比水胶，相比油胶通常具油胶通常具有更好的持有更好的持粘性能粘性能调节分子量调节分子量与内聚强度与内聚强度的手段更多的手段更多二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段1，Mn与分子量分布胶粘剂对基材形成良好粘接，需要经过润湿（wetting）和粘接（bonding）两个过程wettingu高分子聚合物的分子量越小，粘度越低，与基材表面的接触面积更大，对基材的润湿效果越好。

u分子量低的聚合物更容易渗透进入基材表面的微观缝隙，并尽可能多的和基材表面的分子链形成物理缠绕胶胶基材基材基材表面在微观上通常不平整，有微观缝隙胶粘剂第一步需要很好进入并填充这些缝隙，形成良好的润湿效果二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段1，Mn与分子量分布胶粘剂对基材形成良好粘接，需要经过润湿（wetting）和粘接（bonding）两个过程bonding基材基材基材基材高聚物高聚物u高分子聚合物的分子量越大，其相互之间的作用力越大，内聚强度越大，越不容易发生内聚破坏u分子量高的聚合物在两个粘接基材中间，形成更强的相互作用力，基材更难互相剥离胶层对基材进行充分的润湿后，依靠胶层高分子聚合物之间的强相互作用，发生有效粘接二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段1，Mn与分子量分布l因此，提高压敏胶剥离力时，即需要小分子聚合物提供良好的浸润性，又需要大分子聚合物提供良好的内聚强度，两者协同作用lMn并非越大越好，也并非越小越好。

需要有一定量的分子量分布宽度uMn太小时，易在分子量全范围内发生内聚破坏，易有残胶，此时适当提高Mn有利于剥离力的提高uMn适当，胶层内聚强度与粘接强度相当，发生混合破坏，效果最理想uMn太大时，内聚强度超过粘接强度，发生界面破坏，此时压敏胶对基材的浸润性很差，需适当降低分子量二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段1，Mn与分子量分布l如何将分子量做小u增加引发剂用量u不加内交联单体，不提供内交联点u提高反应温度，加快链终止速率l如何将分子量做大u减小引发剂用量u加入内交联单体，提高聚合物交联度 体系内交联：酮肼、N-羟；外加交联剂：氮丙啶、异氰酸酯、环氧和硫酸镁等u种子乳液，低温引发u微乳液聚合法u提高釜底引发剂用量u加入链转移剂u减少硬单体的使用量二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段2，极性在粘接（bonding）过程中，如果基材表面有极性基团（如羟基/羧基等），特别是经过电晕处理的基材，胶粘剂中的极性基团会与基材表面的极性基团形成氢键，剥离力会有明显提高。

基材基材基材基材高聚物高聚物但是极性与剥离强度之间并无必然联系，即并非压敏胶极性提高就一定会提高剥离强度极性基团的含量提高，会增大胶粘剂的表面能，胶粘剂在基材上更难铺展并浸润进入缝隙，对剥离强度的提高需针对特定配方具体分析二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段3，支链长度与结晶lMn较高的情况下，适当增加支链的长度与侧链的数量，会降低分子间作用力，提高剥离强度lMn较低的情况下，减少支链长度与侧链的数量，增加高分子主链之间的物理缠绕，有利于提高剥离强度u当高聚物中支链达到一定长度后，可能进行取向排列而部分结晶，严重降低剥离强度，此时可通过加入相关助剂等方式破坏支链的取向，提高剥离强度4，增粘树脂u水性丙烯酸酯压敏胶中可加入适当增粘树脂，或增粘乳液，使压敏胶中低分子量聚合物增多，分子量分布变宽，剥离强度增大二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段5，单体选择及压敏胶的玻璃化转变温度l控制硬单体和软单体的比例，调节聚合物的Tg，压敏胶越硬，其剥离强度越低。

l单体竞聚率不能相差太大，否则难以形成良好的共聚物，对压敏胶剥离强度造成不良影响配方设计过程中需计算各种单体的竞聚率，若两种单体竞聚率相差太大，则需加入自由基活性居于两者之间的单体进行过渡，以形成良好的共聚物l预乳液制备过程中，单体的加料顺序需严格控制，极性强的单体先加，在胶束中起到增容作用，制备的乳液更加稳定，压敏胶的各项性能与理论设计值不会出现较大偏差二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology提高丙烯酸酯水性压敏胶剥离力的手段6，乳化剂/润湿剂/消泡剂等助剂的影响n乳化剂/润湿剂/消泡剂等助剂属于小分子，涂覆烘干后随着时间的延长会向界面处迁移，在界面形成不均一的分布点，严重影响压敏胶和基材的界面结合力，使剥离强度下降n应对手段u使用反应型乳化剂；降低非反应性乳化剂用量u采用表面活性低的润湿性能好的乳化剂，从而避免后期润湿剂的添加；u尽量减少消泡剂的使用量选择迁移率低的或者与丙烯酸酯类聚合物相容性好的消泡剂二、高剥离丙烯酸酯水性压敏胶Harbin Institute of Technology本院最新成果本院最新成果高剥离丙烯酸酯水性压敏胶高剥离丙烯酸酯水性压敏胶产品特色产品特色耐老化性能优异耐老化性能优异耐水性好耐水性好6060，90%90%湿度放置湿度放置7272小时持粘稳定小时持粘稳定在在PETPET表面表面剥离强度大于剥离强度大于13 N/25mm13 N/25mm不脱胶，不脱胶，剥离无残胶剥离无残胶三、可移除压敏胶Harbin Institute of Technology可移除压敏胶应用领域应用领域标签纸车身贴美纹纸和纸胶带屏蔽胶带保护膜三、可移除压敏胶Harbin Institute of Technology可移除压敏胶种类橡胶型压敏胶n目前耐中高温型美纹纸、和纸胶带以溶剂型橡胶系压敏胶为主，但橡胶型压敏胶普遍存在模切性能差，耐老化性不强、涂布工艺复杂的缺点。

溶剂型丙烯酸酯压敏胶n溶剂型压敏胶具有优异的粘结性能，分切性能，更好的内聚强度和耐水性，广泛用于电子、工业保护膜，车身贴，可移除标签但存在不易存储、运输，不环保的缺点水性丙烯酸酯压敏胶n水性丙烯酸压敏胶近来成为主要发展对象，优异的透明性、耐候性、耐热性出色的环保性能越来越多地替代了溶剂型橡胶系压敏胶及溶剂型丙烯酸压敏胶电子保护膜，常温美纹纸胶带也越来越多的由水性丙烯酸压敏胶替代三、可移除压敏胶Harbin Institute of Technology移除性的影响因素1.交联剂的影响n可移除压敏胶在被贴物表面长期粘接容易发生残胶和“鬼影”残留其中残胶主要是由于分子量较小，内聚力较低而导致少量胶膜残留而“鬼影”主要是由于压敏胶中微量不挥发小分子而导致，如压敏胶中未交联的小分子，水性压敏胶。