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【精细化工】聚丙烯酸酯胶粘剂的研制

 

一、聚丙烯酸酯无溶剂型胶粘剂
    无溶剂型聚丙烯酸酯胶粘剂不含有机溶剂和水,只要加热熔融即可施胶,施胶后无须加热挥发溶剂或分散剂,节约能源和资源,符合环保要求。它与溶剂型和水系乳液型聚丙烯酸酯胶粘剂相比,具有明显的优越性。无溶剂型胶取代溶剂型和乳液型胶,用于电工绝缘胶带能显著提高产品的性能。但是,由于丙烯酸酯在本体聚合时异常活泼,链自由基瞬间即可完成自加速过程,释放的聚合热难以迅速向外传递,温度急剧升高而引起爆聚,反应无法控制,而且使大分子链产生严重的支化现象而形成部分凝胶,使部分产物失去流动性而无使用价值。工业化生产尚有较多问题。聚丙烯酸酯无溶剂型胶粘剂对环境无污染,值得推广。张丽梅等用低分子量的聚醚、聚酯和双酚A环氧树脂、含羟基丙烯酸酯制成无溶剂型胶粘剂,可作为它的代表。
二、聚丙烯酸酯溶液型胶粘剂
    聚丙烯酸酯溶液型胶粘剂分为两种类型:一种是将聚合物溶解在适当的溶剂中,制成一定粘度的聚合物溶液胶粘剂;另一种是以丙烯酸酯为单体进行溶液聚合制成胶粘剂,溶液聚合法的优点是以溶液为传热介质,传热效果好、聚合温度易于控制、聚合物的分子量及分子量分布易调节、产物易于输送、溶剂不必除去可直接利用等。
   (一)聚丙烯酸酯溶液型胶粘剂
    研制聚合物单体的种类及配比不同,可制得种类、性能不同的胶粘剂。按构成聚合物的单体组分不同可分为单组分、双组分、多组分胶粘剂。
    单组分胶粘剂只有一种组成成分,在使用时可直接单独使用,不需要再加入其他成分。单组分胶粘剂常使用的单体有氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸环己酯、氰基丙烯酸异戊酯等。这类单体的分子结构中有很强的吸电子基,易在弱碱及水中催化聚合,反应很快,胶层很脆,故在生产中需要加入增韧剂、增稠剂、稳定剂等助剂构成胶粘剂。优点是粘接快、粘度低、透明度好、应用广泛。市场上销售的典型代表有501、502、504、561胶及M-6密封胶等。
    1、双组分胶粘剂是在20世纪70年代开发的第二代丙烯酸酯胶粘剂,主要通过选用新的功能单体、多种单体共聚、补加活性单体、采用接枝技术、加入其他改性剂、改变工艺条件等措施来改变胶粘剂的性能。优点是室温快速固化、粘接强度高、粘接范围广、使用方便、耐热性好。典型代表有上海的SA-101、哈尔滨的J-39、818、日本的SG-11胶等。
    2、多组分胶粘剂是在双组分胶粘剂基础上引入其他组成成分,有三种及三种以上组成成分胶粘剂,均可称为多组分胶粘剂。多组分胶粘剂使用过程中,各种组成成分相互作用,可以提高胶粘剂的某些性能指标。如日本的WS-023DR胶,它是在聚丙烯酸酯及环氧树脂组分中引入酚醛树脂,用作柔性印刷线路板基材用胶粘剂,可以提高柔性印刷线路板基材的某些性能指标。
   (二)聚丙烯酸酯溶液型胶粘剂发展
    聚丙烯酸酯溶液型胶粘剂发展十分迅速,已成为应用广泛的胶粘剂。由于有机溶剂存在有毒、易燃、有污染等缺点,这使它的开发与利用有一定的限制,但由于其具有优良的性能,在相当长的时间内仍具有很大的市场。当前情况下,应着力于功能单体的开发、低毒与无毒溶剂的选择、寻求新配方、改进合成工艺、使用新技术等方面的研究,并加快工业化步伐,实行清洁生产。
   (三)聚丙烯酸酯乳液型胶粘剂
    聚丙烯酸酯乳液型胶粘剂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类共聚,或加入醋酸乙烯酯等其它单体共聚而成。该胶粘剂原料来源广泛,容易制备,粘接性能好、粘附力强、耐紫外光、耐老化、保色性能好、无毒、无气味,具有粘接面广的特点,广泛用于包装、聚氨酯胶粘剂的优点融合进丙烯酸酯胶粘剂,使产品具有更优异的性能。

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