本发明涉及压敏胶领域,特别是涉及一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。
背景技术:
1、近年来,随着胶黏剂工业的快速发展,各种新型的压敏胶产品被开发并用于各类产品的防护和固定。然而,这些压敏胶制品在使用后被随意丢弃,给环境造成了污染和危害。因此,开发可降解的聚丙烯酸压敏胶具有重大的意义。
2、为了提高压敏胶的可降解性能,通常通过往压敏胶中填充淀粉、纤维素以及碳酸钙等材料提高压敏胶的可降解性能。然而,该方法由于采用不可降解的聚丙烯酸酯树脂,因此其降解效果较差,同时引入的可降解填料还会恶化压敏胶的性能。常见的用于制备可降解压敏胶树脂多为二元酸与二元醇缩聚而成的聚酯,中国发明专利(cn 111117544 b)通过分段缩聚的方式制备了可降解的聚酯压敏胶,该压敏胶具有较好的粘接性能和可降解性能。中国发明专利(cn 115895593b)通过在可降解聚酯弹性体中加入增粘树脂松香树酯和增塑剂环氧大豆油,并将其涂覆在可降解基材上制备了可降解压敏胶,该压敏胶具有较高的生物分解性和粘结强度。然而,常见的可降解树脂粘性较差,需要通过添加增塑剂提高粘性,但是这些增塑剂在后期会析出,此外,为了提高压敏胶的粘结性能和耐热性,通常压敏胶需要进行交联固化,这也对压敏胶的降解带来了负面的影响。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对现有可降解聚丙烯酸酯压敏胶存在的缺陷,提供一种具有高初粘、高剥离和良好热稳定性的可降解聚丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。
2、本发明目的通过如下技术方案实现:
3、一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶,所述可降解聚丙烯酸酯压敏胶由以下组分组成:
4、60~80质量份可降解聚丙烯酸酯溶液;
5、8~12质量份羧基化丙烯酸酯松香树脂;
6、4~8质量份环氧大豆油;
7、6~9质量份可降解交联剂;
8、所述可降解聚丙烯酸酯溶液由丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、可降解单体、功能性单体和偶氮二异丁腈在溶剂中通过自由基聚合获得;所述溶剂由乙酸乙酯和甲苯组成;所述功能性单体由丙烯酸羟乙酯和丙烯酸组成;
9、所述可降解交联剂由异氰酸酯化合物与聚乳酸通过缩合获得。
10、在其中一个实施例中,所述环氧大豆油的分子量为环氧值为0.2~0.4mol/100g。
11、在其中一个实施例中,所述羧基化丙烯酸酯松香树脂羧基含量为1.5%~3.5%,软化点为90~110℃。
12、一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法,将60~80质量份可降解聚丙烯酸酯溶液、8~12质量份羧基化丙烯酸酯松香树脂、4~8质量份环氧大豆油、6~9质量份可降解交联剂混合均匀后,放置直至无明显气泡产生,采用涂覆机将其涂覆在聚乳酸薄膜上,控制干胶厚度25μm±1μm,随后将其转移至120-150℃烘箱中5-20min,再转移到60-80℃烘箱中熟化24-48h后获得可降解聚丙烯酸酯压敏胶。
13、在其中一个实施例中,所述可降解聚丙烯酸酯溶液的制备工艺如下:将30~50质量份丙烯酸丁酯、3~8质量份乙酸乙烯酯、8~12质量份可降解单体、15~25质量份乙酸乙酯、40~60质量份甲苯、0.36~0.72质量份偶氮二异丁腈、0.1~0.3质量份丙烯酸羟乙酯和0.6~1.8质量份丙烯酸混合均匀后,升温至65~75℃反应4~6h后,升温至80~85℃,加入0.12~0.24质量份偶氮二异丁腈,继续反应1~2h后,降温至室温,得到可降解聚丙烯酸溶液。
14、在其中一个实施例中,所述可降解交联剂由30~40质量份的异氰酸酯化合物与30~40质量份的聚乳酸在0.1~0.3质量份催化剂的作用下缩合获得;
15、缩合溶剂为70-100质量份四氢呋喃,异氰酸酯化合物与聚乳酸在氮气氛围下在60-70℃预聚合1-2h后,加入催化剂,升温至70-80℃反应3-4h后,去除缩合溶剂,用正己烷洗涤后在50-60℃下干燥至恒重,获得可降解交联剂;
16、所述的异氰酸酯化合物为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种;
17、所述聚乳酸重均分子量为1500~3500g/mol;
18、所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或四甲基己二胺中的一种。
19、在其中一个实施例中,所述可降解单体由40~60质量份的可降解交联剂与5~15质量份的丙烯酸单体在0.1~0.3质量份的二月桂酸二丁基锡作用下缩合获得;
20、缩合溶剂为50-80质量份四氢呋喃,可降解交联剂与丙烯酸单体在四氢呋喃中混合后,加入二月桂酸二丁基锡,升温至60-70℃反应4-6h后,除去缩合溶剂,用正己烷洗涤后在40-50℃下干燥至恒重,获得可降解单体;
21、所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种。
22、通过在聚丙烯酸酯溶液聚合过程中引入可降解单体,获得可降解聚丙烯酸酯树脂;同时在异氰酸酯固化剂中引入聚乳酸,获得可降解的交联剂,减少了传统的固化交联后无法降解的缺陷,并在丙烯酸酯压敏胶中引入可降解的增塑剂环氧大豆油进一步提高交联度,防止环氧大豆油的析出,利用聚乳酸与环氧大豆油分别提高压敏胶的强度和初粘性,制备综合性能优异的可降解聚丙烯酸酯压敏胶,解决了传统可降解聚丙烯酸酯压敏胶初粘低、剥离强度差的缺陷。本发明与现有技术相比,具有如下优点:
23、(1)所制备的可降解聚丙烯酸酯压敏胶具有良好的剥离性能;
24、(2)所制备的可降解聚丙烯酸酯压敏胶具有较高的初粘力;
25、(3)所制备的可降解聚丙烯酸酯压敏胶具有良好的降解性能。
1.一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶,其特征在于,所述可降解聚丙烯酸酯压敏胶由以下组分组成:
2.根据权利要求1所述的可降解聚丙烯酸酯压敏胶,其特征在于,所述环氧大豆油的分子量为环氧值为0.2~0.4mol/100g。
3.根据权利要求1所述的可降解聚丙烯酸酯压敏胶,其特征在于,所述羧基化丙烯酸酯松香树脂羧基含量为1.5%~3.5%,软化点为90~110℃。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法,其特征在于:将60~80质量份可降解聚丙烯酸酯溶液、8~12质量份羧基化丙烯酸酯松香树脂、4~8质量份环氧大豆油、6~9质量份可降解交联剂混合均匀后,放置直至无明显气泡产生,采用涂覆机将其涂覆在聚乳酸薄膜上,控制干胶厚度25μm±1μm,随后将其转移至120-150℃烘箱中5-20min,再转移到60-80℃烘箱中熟化24-48h后获得可降解聚丙烯酸酯压敏胶。
5.根据权利要求4所述的一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法,其特征在于,所述可降解聚丙烯酸酯溶液的制备工艺如下:将30~50质量份丙烯酸丁酯、3~8质量份乙酸乙烯酯、8~12质量份可降解单体、15~25质量份乙酸乙酯、40~60质量份甲苯、0.36~0.72质量份偶氮二异丁腈、0.1~0.3质量份丙烯酸羟乙酯和0.6~1.8质量份丙烯酸混合均匀后,升温至65~75℃反应4~6h后,升温至80~85℃,加入0.12~0.24质量份偶氮二异丁腈,继续反应1~2h后,降温至室温,得到可降解聚丙烯酸溶液。
6.根据权利要求4所述的一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法,其特征在于,所述可降解交联剂由30~40质量份的异氰酸酯化合物与30~40质量份的聚乳酸在0.1~0.3质量份催化剂的作用下缩合获得;
7.根据权利要求4所述的一种可降解聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法,其特征在于:所述可降解单体由40~60质量份的可降解交联剂与5~15质量份的丙烯酸单体在0.1~0.3质量份的二月桂酸二丁基锡作用下缩合获得;
