什么是丙烯酸乳液胶粘剂?

丙烯酸乳液胶粘剂是一种由丙烯酸酯类单体共聚而成的乳液。它具有优异的光泽与透明性、耐水性和耐候性,以及优良的抗氧化性和防紫外线老化性能。这些特点使得丙烯酸乳液胶粘剂有着广泛的应用。同时,这种胶粘剂可以兼顾水溶性和溶剂型胶粘剂的优势,并且在制备方面也具有一定的优势。

 

环保胶粘剂

 

丙烯酸乳液胶黏剂具有以下优异性能:

 

1、以水为分散介质,不使用有机溶剂,无毒害或易燃危险,属环保型产品;

2、丙烯酸系单体种类多,含有的酯基、羧基、羟基等官能团具有很强的极性,很容易和其他单体如醋酸乙烯酯、苯乙烯、氯乙烯等进行乳液共聚合,制成具有各种性能的乳液胶黏剂;

3、丙烯酸系聚合物有优良的保色、耐光及耐候性,不易氧化,对紫外线的降解作用不敏感;

4、丙烯酸系聚合物粘接强度和剪切强度均很高。

 

丙烯酸乳液胶黏剂可以有两种分类方法。乳液按产品的用途分类可分为:内墙用乳液、外墙用乳液、弹性乳液、防水乳液、封闭乳液等。按产品的组成可以分为:纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液等。

 

丙烯酸乳液胶黏剂的缺点:耐水性差,干燥时间长,容易发生霉变。

 

二、丙烯酸乳液胶粘剂配方组成

 

1.单体

 

合成丙烯酸酯类乳液共聚物胶黏剂的单体一般为丙烯酸及其C1~C8的丙烯酸烷基酯,随着烷基链长的加长,均聚物逐渐变软,玻璃化温度降低,质地柔软,直到丙烯酸正辛酯后,由于烷基碳原子的增加,出现侧链结晶倾向,聚合物变脆。

 

在丙烯酸酯类乳液胶黏剂中,共聚单体的组成分三部分。第一部分为软单体,玻璃化温度低,赋予胶黏剂粘接特性,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等;第二部分为硬单体,玻璃化温度高、赋予胶黏剂内聚力,如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、偏氯乙烯等;第三部分为官能团单体,通过引入带官能团的单体,赋予胶黏剂反应特性,如亲水性、耐热性、耐水性、交联性。另外,进行分子设计时,还需根据单体均聚物的性能及所粘接的基材的结构特征选择单体的种类。

 

2.引发剂

 

该体系的引发剂多为水溶性的过硫酸盐,常用的为过硫酸铵、过硫酸钾及过硫酸钠。引发剂的量太少,不易引发聚合;引发剂的量太多,聚合不平衡,较适宜的引发剂量为单体总量的0.2%~0.8%,其中选用0.2%~0.4%的引发剂用量,可使制备的聚丙烯酸酯乳液呈现蓝色,乳液粒子的粒度小和乳液的稳定性好。

 

3.乳化剂

 

乳化剂有非离子型、阳离子型和阴离子型体系。目前我国多使用阴离子乳化剂与非离子乳化剂复合体系。常用的阴离子乳化剂为烷基硫酸钠,烷基苯磺酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、烷基烯丙氧基聚氧乙烯磷酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚顺酐加成物钠盐;非离子型乳化剂聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯酚醚等。

 

乳化剂的种类和浓度将直接影响引发速率及链增长速率.选择合适的乳化剂,应首先考虑其亲油亲水平衡值(HLB值),其次考虑单体与乳化剂的亲和力,一般分子结构愈相似,其亲和力就愈好。

 

当混合乳液的HLB值偏低时,乳液聚合时的链增长速率快,粒径大,乳液聚合转化率低,容易凝聚,甚至破乳;而当混合乳化剂的HLB值偏高时,乳液聚合时链增长速率慢,粒径小,乳液聚合转化率也低。

 

4.交联剂

 

交联剂

 

乳液型丙烯酸酯聚合时,加入交联剂可以改善其黏附性能,聚合中有外交联、自交联(离子交联)和多交联工艺。其中,自交联指大分子链之间的直接交联反应;外交联常常是羧基胶乳中加入脲醛树脂或三聚氰胺树脂等进行的。按照交联温度,又可分为高温交联和常温交联。

 

另外,还可以选择带有一定极性基目的单体作为反应性改性剂,可以使共聚物产生轻微的交联,使形成分子网络的化学键代替了单纯的分子间力,在一定程度上提高了共聚物的刚性。


在丙烯酸酯乳液共聚反应中,引入两种以上活性基团,以达到中低温自交联的目的:合成的自交联乳液胶可用于聚酰亚胺与铜箔的粘接。采用含环氧基和含酰氨基的交联剂,固化温度为180~190℃,制成的基材具有较高的剥离强度,耐候性能好,可以和外交联型丙烯酸酯乳液胶相媲美。

 

5.其他助剂

 

常用的增黏树脂有松香、松香改性酚醛树脂、萜烯、石油树脂等。

 

丙烯酸酯乳液的增稠可通过加人氨水或氢氧化钠溶液实现。采用自制的30%(质量分数)的聚丙烯酸乳液增稠剂,这是一种低黏度并含高浓度羧基的高分子量聚丙烯酸乳液,易与丙烯酸酯共聚乳液}昆合均匀。该增稠剂用量为1%~5%(质量分数)。加入该增稠剂后,需用氨水调节pH值为9,放置一段时间后,会使水相的黏度突然增大,乳液变得黏稠。

 

有时,为了降低成本,提高粘接强度和耐水性,降低乳液胶黏剂的收缩率,而加入填料、补强剂或与其他高聚物乳液体系共混。

 

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