磺酸型水性聚氨酯压敏胶的合成及表征.pdf

第45卷第11期
化
技术与开发
Vol45 \o11
2016年11月
Technology Development of Chemical Industry
Nov.2016
磺酸型水性聚氨酯压敏胶的合成及表征
张贤龙,晁国库,赵亚娟,钱乐旦,任宝东
温州大学化学与材料工程学院,浙江温州325035)
摘要:本文以异佛尔酮二异氰唆脂(IPII)、破酸型水性聚脂多元醇、1.4-丁二皞(BDO)为主要原料,制备了
磺較型水性聚氮压敏胶,讨论了n(-NCO)/n(-OH)比值(R值)、小分子扩链剂/聚多元醇比值(CA值)、磺
酸型水性聚多元醇的分子量大小对压敏胶性能的影响。研究结果表明,当R值为1.20,C/A值为3.0,磺酸型水性聚
酯多元醇的分子量为3000时,水性聚氨脂压敏胶的性能优异,初粘力达到滚动27.3cm(13钢球),持粘力达到25.5h
关键词:水性聚氨脂;压敏胶:初粘性:持粘性
中图分类号:'I(Q4334+32
文献标识码
文章编号:1671-9905(2016)11-000-03
水性聚氮啪压敏胶是一种21世纪发展起来(工业级),异佛尔二异氰酸酯(工业级),三乙胺(工
的、对压力敏感的水性粘合剂,由于其良好的机械业级
性能、优异的耐候性、卓越的低温性以及高弹性等优
双行星搅拌机,98-2型恒温电动搅拌器
点,正成为水性压緻胶的研究热点。目前,水性聚 FOUTNX55型红外光谱仪,(7Y-G型初粘测试仪.
氨酯压敏胶主要是以脂肪族异氰酸酯、聚酯(聚醚) estometric AX万能材料测试机
多元醇、小分醇扩链剂、羧酸型水性扩链剂为主要1.2实验表征
原料,制备成水分散或(溶解)的聚氮酯乳液。
般所用的水性扩链剂为二羟基丙酸(DMPA,即羧2.L初粘性
酸基扩链。羧酸型水性扩链剂需用胺中和才能使聚
方法参照GB4582-1984标准,采用C7Y-G初
氮酯树脂具有水溶性。胺的使用给环境带来污染
粘测试仪进行测试。制作20mmx250mm的压胶
同时使聚氨酯乳液不易成中性。磺酸基扩链技术是带,固定在测试仪的30°斜坡上,将13号钢球从胶
近几年发展起来的新型扩方法,般利用乙二胺帯的顶端滚下,测定钢球能粘附于斜坡时距顶端的
基乙磺酸钠(AS)等磺酸基型扩链剂引人亲水基最大距离.同一样品重复测试3次,取平均值作为测
团。这种方法制备的水性聚氮酯树脂的水性基团偏
试结果。
于分了链的一端,亲水性基团分布不均,不得不添1.2.2持粘性
加一定量的有机溶剂以增加其水中溶解性。本文以
方法参照《GRT4851-1998压敏胶带持粘性》,
异佛尔二异氰酸(IPDI)、自制的磺酸型水性聚测试沿粘贴在被粘物上的敏胶粘带长度方向垂
多元醇、14-丁二醇(BDO)为主要原料,制备了初直悬挂一规定重量的砝码时,胶粘带抓抗位移的能
粘性优异、持粘性优良、耐低温、对基材无污染的全力。用试片移动一定距离的时间或者一定时间内移
水型聚氨酯压敏胶(无有机溶剂助溶)。
动的距离表示
1.2.3红外光普
1实验部分
用FT-IR红外光谱仪测试磺酸型斥敏胶胶膜
实验原料和仪器
标定其化学结构。
磺酸型水性聚酯多元醇(工业级),1.,4-丁二醇
基金项目:浙江省教育厅科学研究项日(Y201327503)
作者简介:张贤龙(1990-),男,硕士在读,E-mai:zl322640163.com
通信联系人:任宝东
收稿日期:2016-09-26
万方数
化工技术与开发
第45卷
2结果与讨论
2.1水性聚氨酯压敏胶乳液初粘性随C∧值的变化
初粘性是指材料与压敏胶粘带粘性面之间以微
小乐力发牛短暂接触时,胶粘带对材料的粘附作用。
参照GCB4582-1984标准,选定13号钢球在涂有压
18
敏胶的30°斜坡上滚动的距离表示初粘性,距离越
R=1.30
短,初粘性越好。
eIR=1.20
以水性聚酯多元醇(Mn为2000),?佛尔酮?
R=1.10
氰酸酯(IPDI、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,设
100))
1.50))
3000
定水性乳液不同的R值(R值为异氰酸酯基摩尔数
图2水性聚酯多元醇的分子量变化对初粘力的影响曲线
与羟基摩尔数之比),研究C/A(扩链剂含活泼氢摩
尔数与聚喘多元醇含羟基的摩尔数之比)変化对初23水性聚氨酯压敏胶乳液的持粘性随水性聚酯
粘性的影响,买验结果见图1。
多元醇分子量的变化
以磺酸型水性聚多元醇、异佛尔酮异氰酸
AR=⊥.30
0R=L.20(IPDD、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,设定水性
液/A值为1.5,研究不同R值変化时,水性聚酯
多元醇分子量的变化対持粘性的影响。参照CB/T
4851-1998压敏胶带持粘性测试方法检测持粘性,
实验结某见图3
25.0
24.5
R=1.30
R=1.10
图1随C/A変化的水性压敏胶初粘性的変化曲线
出22.5
从图1可以看出,在同一R值下,初粘性随着京2
C/A増大先刷烈减弱后袋慢减弱。在相同的C/A值
下,初粘性随着R值的增大而减弱,这是由于R值
增大,所合成的聚氨酯分子量减小,初粘性滅小。
10001500
3000
2.2水性聚氨酯压敏胶乳液的初粘性随水性聚酯
多元醇分子量的变化
图3R值和分子量与持粘性的关系
从图3可知,在同一分子量下,持粘性随着R
以白制的碱酸型水性聚阳多元醇、异佛尔异值増大而増大,且変化明显。R值相同时,持粘性随
氰酸酯(IPDI、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,设定若分了量的増大而增大,但是这种增大的趋势并不
水性乳液C/A值为1.5,研究不同R值变化时,水性明显
聚多元醇分子量的变化对初粘性的影响,实验结
2.4水性聚氨酯压敏胶乳液红外光谱表征
果见图2
从图2得到,同一分子量下R值越大,初粘性
图4显示,在1050cm'处为伯羟基的C-0仰
越差。相同R值,初粘性随着分子量增大先剧烈增缩振动峰,在3645m处为N-H伸缩振动峰,
大后缓慢增大,这是由于磺酸型水性聚酯多元醇的2956m处为-(I、-CI的不对称伸缩振动峰,
分子量越大,合成的聚氨階分了内聚力也越大,ノ学1741.65cm'处为C=0仰缩振动和米环C-⊥弯曲
性能越优越。
振动的重叠峰,1530.30cm'处为苯环骨架C=C的
伸缩振动峰区域。628.07cm'附近区域为-SO的
万方数