紫外光引发聚合法制备光固化丙烯酸酯压敏胶的研究

【作者】王艳；

【摘要】紫外光固化压敏胶因具有固化速度快；不含溶剂；室温固化，能耗低；耐水性及耐热性好等优点，自发现以来发展迅速。丙烯酸酯类压敏胶具有无毒、透明性好、耐候性好等优点，传统上都是采用热引发聚合的方法生产的。这种方法反应时间长，能量消耗高，且反应速率不易控制。本论文针对上述问题提出了紫外光固化丙烯酸酯压敏胶的一种全新的制备方法。采用光引发聚合的方法来制备丙烯酸酯类低聚物，此方法具有反应速率快、反应速率受温度的影响小、反应程度可控的优点。本研究主要包括紫外光引发聚合机理的研究以及紫外光固化压敏胶的制备两方面工作：首先对丙烯酸酯类单体的光聚合过程以及机理进行了研究，用UV LED光源激发光引发剂光解产生自由基来引发多种丙烯酸酯类单体聚合，考察了多种丙烯酸酯类单体的聚合速率以及光引发剂含量对聚合反应速率、聚合物分子量及分子量分布的影响，并使用红外光谱对光聚合产物进行了表征。结果表明:不同单体紫外光引发自由基聚合速率排序为：丙烯酸酯类光聚合速率>乙酸乙烯酯光聚合速率>甲基丙烯酸酯类光聚合速率>苯乙烯光聚合速率。对于易发生光聚合反应的单体，光引发剂的需求量比较少，一般小于1%，而对于难发生光聚合反应的单体，光引发剂含量在1%~2%适宜。聚合物的分子量随引发剂含量的增加逐渐减少，分子量分布随着引发剂含量的增加先减小后增大。将紫外光引发聚合的工艺应用于制备光固化丙烯酸酯压敏胶主要分两步完成：首先把丙烯酸酯类单体丙烯酸丁酯BA、甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸AA和自由基光引发剂1173混合均匀，采用紫外光引发聚合的方法合成丙烯酸酯类低聚物；然后再向其中补加自由基光引发剂和交联剂，混合均匀，得到紫外光固化压敏胶。研究了软硬单体配比，改性单体含量，交联剂含量，光引发剂含量，涂膜厚度，固化时间等因素对压敏胶性能的影响。结果显示当BA:MMA为94:6，改性单体含量为8.5%，引发剂含量为1.3%，交联单体含量为0.9%，光固化时间为80s，涂膜厚度为100um时，压敏胶各项性能最佳。

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