论文部分内容阅读
水性丙烯酸酯乳液压敏胶(PSA)具有无毒、环境友好、价格适中和粘接性能好等优点而广泛地应用于汽车、航空航天和电子电器等行业。目前中国民族品牌基本没有涉足该领域,最主要原因是存在固含量低、耐高温性差和粘接强度不足等缺点,采用改性的方法制备丙烯酸酯乳液可以克服以上缺点,制备的PSA能满足实际工业生产要求。本实验选择预乳化半连续乳液聚合,选择十二硫醇作为链转移剂(CTA)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)为内交联剂、异氰酸酯GH固化剂为外交联剂来制备交联改性的丙烯酸酯乳液PSA,实验研究了CTA、N-MAM和GH加入量对PSA乳液粘接性能的影响。实验还制备了聚氨酯(PU)改性的丙烯酸酯复合乳液(PUA),考察了PU加入量对PUA的粘接性能、静态力学性能、动态力学性能和耐热性能的影响。最后,通过考察乳化剂、丙烯酸(AA)、氢化松香(HR)和PU加入量对乳液表面张力的影响,分析了改性丙烯酸酯乳液的表面张力和PSA的粘接机理。分别采用粒径分析仪、旋转粘度计、差示扫描热仪、热重分析仪,原子力显微镜、接触角仪和动态机械性能仪对丙烯酸酯乳液PSA进行表征。当CTA=0.06%、N-MAM=2%和GH=0.5%时,丙烯酸酯PSA的综合粘接性能最优,此时,乳液固含量高于50%,PSA的180°剥离力达21.76N/25mm-1,初粘力达25#,持粘力达80h。PU有效地改善了丙烯酸酯乳液PSA的耐热性,随着PU含量的增加,复合乳液PUA的表面张力不断增加,聚合物的交联密度和分子链的规整性不断增强。当PU加入量为总丙烯酸酯单体的30%时,复合PUA的综合粘接性能最优,PUA的耐热性也能达到实验要求。根据分子间作用力与分子间距离的Lennard-Jones理论和胶粘剂的吸附理论知:PSA的表面张力和粘接基材的表面能对PSA粘接力的大小有决定性的影响,并且电晕处理有利于非极性胶膜表面能地提高。乳液表面张力和基材表面能越接近,PSA的粘接力越强,即固液间界面张力YsL越小,PSA的剥离力越大。PSA粘接到BOPP膜电晕面,得到了PU加入量与T-剥离强度和粘接功的计算式:WA=90.46+125.04[PU]-319.96[PU]2和T=9.09+96.07[PU]一235.11[PU]2