聚氨酯-丙烯酸酯细乳液聚合及其压敏胶应用.pdf

第41卷第1期
应用化工
Vol 41 No. 1
2012年1月
Applied Chemical Industr
聚氨酯-丙烯酸酯细乳液聚合及其压敏胶应用
王宪朋,姚洪伟,王晓波,孙婷婷
(青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛206071)
摘要:以十八烷基丙烯酸酯为助稳定剂(ODA), Dowfax2A1(80%)为乳化剂,十二烷基硫醇为链转移剂,采用细乳
液聚合的方法制备了聚氨酯丙烯酸酯杂化乳液。系统的研究了聚合温度、链转移剂的量、2-羟乙基甲基丙烯酸酯
(HEMA)和羟乙基化双酚A的比例、PU含量以及丙烯酸丁酯(BA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的质量比等因素对乳
液聚合及其膜的机械性、粘合性的影响。结果表明,当n(HEMA)/n(NCO)=1:5,链转移剂对单体的量为0.2%,
PU含量为20%,m(BA)ノm(MA)=3:1时,在70℃下制备的乳胶膜的机械性能和粘合性能最佳。
关键词:聚氨酯;丙烯酸酯;细乳液;压敏胶
中图分类号:TQ31
文献标识码:A文章编号:1671-3206(2012)01-0130~03
Synthesis of
polyurethane-acrylic hybri
rid latexes by miniemulsion
polymerization and applications of pressure-sensitive adhesive
WANG Xian-peng, YAO Hong-wei, WANG Xia0-b0, SUN Ting-ting
College of Chemical Engineering and Environment, Qingdao University, Qingdao 266071, China
Abstract Polyurethane-acrylic hybrid latexes was synthesized by miniemulsion polymerization with
decyl acrylate as co-stabilizer, Dowfax Al as emulsifier, 1-dodecanethiol as chain transfer agent. The
effect of polymer zaton temperature, the amount of chain transfer agent, the ratio of 2-hydroxyethyl meth
acrylate to bis ( hydroxyethyl )ether of bisphenol A, the amount of PU and the mass radio of methyl meth
acrylate and butyl acrylate on properties of miniemulsion and its film were systematically studied. The re
sults showed that the mechanical and adhesive properties of the latex films were the best when the mass
fractions of PU and chain transfer agent were 20% and 0. 2%, respectively, initial molar ratio of HEMA/
NCO and mass ratio of BA/MMA were 1: 5 and 3: 1, respectively
Key words: polyurethane; acrylic; miniemulsion; pressure-sensitive adhesive
聚氨酯(PU)由于其光泽、耐化学性、韧性、柔文采用细乳液聚合的方法,制备了具有网状结构的
性、成膜性等优良的性能,被广泛用于不同行业,如用于压敏胶的高亲水性、较高固含量的聚氨酯-丙烯
涂层、胶黏剂等3。然而,由于挥发性有机化合物酸酯杂化乳液。
的存在,传统的溶剂型PU的合成已经不受欢迎,因
为了确保PU有效的化学结合到杂化乳液粒子
此最近几年水性PU的分散体系日證受到关注。
中,聚丙醚二元醇PPC2000与甲苯二异氯酸酯
因为不同聚合物的组合大部分能展示出比其单(TDI-80/20)首先在MMA和BA单体中生成预聚
独组分优越的性能,因此对于杂化材料的研究兴趣物,预聚物中的NCO基团与2-羟乙基甲基丙烯酸酯
日益增加。单一的聚氨酯乳液具有高耐磨性和良好(HEMA)反应,生成HEMA部分封端的预聚物。得
的力学性能,但固含量低、自增稠性及乳胶膜的耐水到的HEMA封端的预聚物由羟乙基化双酚A扩链,
性、光泽性较差;而纯的聚丙烯酸酯膜的韧性、耐水在少量链转移剂存在下,与丙烯酸丁酯,甲基两烯酸
耐候性强,但耐磨性较差。因此,用丙烯酸酯与聚氨甲酯和丙烯酸聚合形成P/丙烯酸杂化粒子。通过
酯杂化,可以优势互补,使材料的使用性能得到明显改变链转移剂的量,HEMA和BPA的比例,PU的量
提高4?。
以及MMA与BA的比例等因素来研究其对乳液聚
据文献报道,大多数的PU/丙烯酸酯杂化共聚合及其膜的机械性、粘合性的影响。得到的杂化乳
物被应用于涂层材料,用于压敏胶的报道很少。本液通过粒子尺寸,单体转化率,凝胶含量来表征。同
收稿日期:2011-11-05
作者简介:王宪朋(1986-),男,山东德州人,青岛大学在读研究生,师从姚洪伟教授,从事高聚物弹性体材料的研究。电
ii:15805428171,E-mail:wangxianpeng701@sina.com
通讯联系人:姚洪伟,男,青岛大学教授。E-mail;yaohwqde@sina.com