第八章黏合劑

Chapter8Adhesives第四節特種黏合劑1第八章黏合劑

Chapter8Adhesive第四節特種黏合劑

一、壓敏膠二、熱熔膠三、厭氧膠2第四節特種黏合劑2

一、壓敏膠PressureSensitiveAdhesives3一、壓敏膠3主要參考閱讀書目張愛清編著.壓敏膠粘劑/實用膠粘劑制備與應用叢書.北京:化學工業出版社，2002.9楊玉崑.壓敏膠粘劑.北京：科學出版社，1994.6楊玉昆,呂鳳亭主編.壓敏膠制品技術手冊.北京:化學工業出版社，2004.9張軍營.丙烯酸酯膠黏劑.北京:化學工業出版社，2006.4程時遠，李盛彪，黃世強編著.膠粘劑/新領域精細化工叢書.北京:化學工業出版社，2001.14主要參考閱讀書目張愛清編著.壓敏膠粘劑/實用膠粘劑制備與應用（一）基本概念1、壓敏膠定義壓敏膠是一種對壓力敏感的膠粘劑,俗稱不干膠。在常溫下，通過適當的接觸壓力來實現膠接，常制成壓敏膠粘帶和膠粘片使用。電氣絕緣膠帶5（一）基本概念1、壓敏膠定義電氣絕緣膠帶5（一）基本概念2、壓敏膠粘制品的構成壓敏膠帶的組成

①壓敏膠粘劑，

②基材

③底層處理劑

④背面處理劑

⑤隔離紙

壓敏膠的主要成分包括橡膠型和樹脂型，如聚丙烯酸酯或聚乙烯基醚兩類，基材要求均勻，伸縮性小而且對溶劑浸潤性好，包括，(1)織物類的如棉布，玻璃布或無紡布等，（2）塑料薄膜類如PE，PP，PVC和聚酯薄膜，（3）紙類如牛皮紙，玻璃透明紙等，基材厚度在0.1-0.5mm之間.

底層處理劑的作用是增加膠粘劑與基材間的粘附強度,以便揭除膠粘帶時不會導致膠粘劑與基材脫開而玷污被粘表面,并使膠粘帶具有復用性。常用的底層處理劑是用異氰酸酯部分硫化的氯丁橡膠,改性的氯化橡膠等.

背面處理劑一般由聚丙烯酸酯,PVC,纖維素衍生物或有機硅化合物等材料配制而成的.可以起到隔離劑作用.雙面膠粘帶還須加一層隔離紙如半硬PVC薄膜,PP薄膜或牛皮紙.

6（一）基本概念2、壓敏膠粘制品的構成6壓敏膠粘制品構成示意圖單面膠粘帶膠粘片材雙面膠粘帶432132153215壓敏膠粘制品構成示意圖1-壓敏膠

2-底層處理劑

3-基材4-背面處理劑5-隔離紙Peel&StickPSA7壓敏膠粘制品構成示意圖單面膠粘帶膠粘片材（一）基本概念3、壓敏膠粘制品應用實例數據：壓敏膠粘劑及其制品是膠粘劑領域內一個重要獨立分支。在一些發達國家中，壓敏膠粘劑及其制品工業產值超過其余膠粘劑產值總和。8（一）基本概念3、壓敏膠粘制品應用實例數據：壓敏膠粘劑及其制工業用壓敏膠粘制品-防腐膠帶9工業用壓敏膠粘制品-防腐膠帶9工業用壓敏膠粘制品-包裝用壓敏墊片壓敏墊片可以使用在玻璃瓶、各種塑料瓶和軟管上。在使用時不需要增加任何設備。它具有工藝簡單，價格低廉，使用方便和良好的密封性能。其無毒、無味的特點適用于醫藥、食品和化妝品及某些化工產品的密封包裝使用時，用戶只需要把密封片放于瓶蓋底部（印字的一面向著瓶蓋底部），然后旋緊瓶蓋即可。經過120分鐘左右，當取下瓶蓋時，壓敏材料已經緊密地粘貼在瓶口上，達到了密封的目的。10工業用壓敏膠粘制品-包裝用壓敏墊片壓敏墊片可以使用在玻璃瓶、工業用壓敏膠粘制品-安全警示膠帶11工業用壓敏膠粘制品-安全警示膠帶11壓敏不干膠標簽防偽標簽不干膠標簽12壓敏不干膠標簽防偽標簽不干膠標簽12醫用壓敏膠醫用透氣膠帶創可貼自粘彈性固位繃帶13醫用壓敏膠醫用透氣膠帶創可貼自粘彈性固位繃帶13（一）基本概念4、壓敏膠粘制品的分類（1）按制品構成形式單面膠粘帶雙面膠粘帶膠粘片材（含壓敏膠粘標簽）（2）按用途分類（產值比例,1983-美國）工業用壓敏膠粘制品（59%）包裝(48%)、固定(6.9%)和辦公事務用(1.7%)壓敏膠粘制品表面保護和裝飾用壓敏膠粘片材（12.2%）電氣絕緣用壓敏膠粘帶（14.0%）膠接粘合用雙面壓敏膠粘制品（13.1%）其他特殊用途壓敏膠粘制品（4.1%）壓敏膠粘標簽（21%）醫用壓敏膠粘制品（20%）

Peel&StickPSA14（一）基本概念4、壓敏膠粘制品的分類Peel&Stick壓敏膠粘制品需要量（1983年）美國日本產值（億美元）所占比例產值（億美元）所占比例工業用壓敏膠制品58.759%17.956.2壓敏膠粘標簽20.621%6.821.3醫用壓敏膠制品及其他19.720%7.222.5總計98.0100%31.9100%全球壓敏膠帶(PSA)市場預計2008年，產值達到220億美元深度閱讀鏈接：世界壓敏膠制品工業的沿革與發展概況15壓敏膠粘制品需要量（1983年）美國日本產值（億美元）所占比（二）丙烯酸酯壓敏膠壓敏膠的主要成分包括橡膠型和樹脂型項目丙烯酸酯壓敏膠橡膠類壓敏膠粘料增粘劑防老劑耐光性耐熱性耐油性耐寒性嗅味顏色改性方法導入官能基團價格丙烯酸酯不加不加優優優差有殘留單體臭味無色改變共聚單體組成易較高橡膠必須加必須加差差差優有增粘劑臭味黃色—褐色改變橡膠與增粘劑種類難低廉16（二）丙烯酸酯壓敏膠壓敏膠的主要成分包括橡膠型和樹脂型項黏附力和內聚力

Adhesion&Cohesion黏附力Adhesion17黏附力和內聚力

Adhesion&Cohesion黏附力１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（１）單體基本成分：黏附、內聚和改性三種①黏附成分：丙烯酸壓敏膠的主單體，C4～12的丙烯酸長側鏈烷基酯，如丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯、丙烯酸２-乙基己酯等。可單一使用也可復合使用。比例：50%以上作用：提供潤濕性和黏附性，提高剝離強度。18１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（１）單體基本成分：黏附、內１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（續）（１）單體基本成分：②內聚成分：C1～4的短側鏈烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、偏氯乙烯、苯乙烯及丙烯腈等以及可進行共聚的玻璃化溫度高的單體。可單一也可復合單體。比例：20～40%作用：與黏附單體共聚，提高玻璃化溫度，提高內聚性能，對黏附性、耐水性、透明度及工藝性的提高有特殊作用19１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（續）（１）單體基本成分：1１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（續）（１）單體基本成分③改性成分：能與黏附成分及內聚成分共聚的帶有官能團（羧基、羥基、氨基、環氧基、羥甲基、酰胺基等）的單體。如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸酐、丙烯酸-羥乙酯、氨基乙基丙烯酸酯、丙烯酸縮水甘油酯、羥甲基丙烯酰胺等。可單一也可復合單體。比例：5～20%作用：交聯作用，提高內聚強度及黏附性，促進聚合反應速度，提高聚合穩定性。20１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（續）（１）單體基本成分20１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（續）（２）丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成①上述三種成分的單體制成；②單一的黏附成分制成；③黏附成分與另外兩種成分之一制成。配方特點：黏附成分必不可少21１、丙烯酸酯壓敏膠的基本配方組成（續）（２）丙烯酸酯壓敏膠的２、丙烯酸酯壓敏膠的合成丙烯酸酯壓敏膠劑型：溶劑型、乳液型、熱熔型、液態固化型。（１）溶劑型丙烯酸酯壓敏膠的合成實例溶劑型丙烯酸酯壓敏膠是將單體和引發劑溶解在酯類、芳香族烴類及酮類等有機溶劑中進行聚合反應而制得的。

①配方：見下頁22２、丙烯酸酯壓敏膠的合成丙烯酸酯壓敏膠劑型：溶劑型、乳液型、溶劑型丙烯酸酯壓敏膠合成實例配方原料名稱用量丙烯酸丁酯60份重甲基丙烯酸甲酯10份重丙烯酰胺1份重丙烯酸2-乙基己酯26份重丙烯酸3份重過氧化苯甲酰0.5份重乙酸乙酯150份重23溶劑型丙烯酸酯壓敏膠合成實例配方原料名稱用２、丙烯酸酯壓敏膠的合成（１）溶劑型丙烯酸酯壓敏膠的合成實例（續）②操作工藝將以上配方的單體、溶劑、引發劑加入反應釜中，通入氮氣，于74℃反應6小時，則可制得共聚物溶液。再添加1.48當量的丁醚化羥甲基氨基樹脂，溶解后就成壓敏膠。若欲制造壓敏膠帶，則可按100g/m2的涂布量涂于聚酯薄膜上，于150℃處理10min，即制得粘接力強、耐熱老化與耐溶劑好的壓敏膠帶。24２、丙烯酸酯壓敏膠的合成（１）溶劑型丙烯酸酯壓敏膠的合成實例２、丙烯酸酯壓敏膠的合成丙烯酸酯壓敏膠劑型：溶劑型、乳液型、熱熔型、液態固化型。（２）乳液型丙烯酸酯壓敏膠的合成實例乳液型丙烯酸酯壓敏膠是將單體借助乳化劑分散在水中進行乳液聚合而制得的。

①配方：見下頁25２、丙烯酸酯壓敏膠的合成丙烯酸酯壓敏膠劑型：溶劑型、乳液型、乳液型丙烯酸酯壓敏膠合成實例配方原料名稱用量丙烯酸2-乙基己酯丙烯酸甲基丙烯酸鄰苯二甲酸二丙烯酯過硫酸銨去離子水聚氧乙烯烷基芳基醚硫酸酯90份重7份重2份重1份重0.2份重100份重4份重26乳液型丙烯酸酯壓敏膠合成實例配方原料名稱用２、丙烯酸酯壓敏膠的合成（２）乳液型丙烯酸酯壓敏膠的合成實例（續）②操作工藝將配方中1/4量的單體、水、乳化劑加入反應釜中，攪拌，加熱至70℃后，加入10%的過硫酸銨溶液1份，聚合開始后把剩下的單體于1h內連續加入，反應溫度控制在70～75℃，再添加過硫酸銨溶液1份，保持在75～80℃，繼續攪拌，聚合反應進行2h后結束，冷卻、過濾，即得乳液膠。如欲制成壓敏膠紙板，可在以上制得的乳液膠100份中，加入25%醋酸鉛10份，10%聚乙烯醇20份，攪拌均勻后，把膠粘劑涂于厚度為1mm的優等紙上，涂布量為40g/m2，于90℃熱風干燥機上干燥2min，即可除去水分，制得壓敏膠紙板。27２、丙烯酸酯壓敏膠的合成（２）乳液型丙烯酸酯壓敏膠的合成實例３、丙烯酸酯壓敏膠的應用（１）溶劑型丙烯酸酯壓敏膠

①制作以塑料薄膜作為背材的壓敏膠片、壓敏膠帶、雙面壓敏膠帶以及泡沫材料的壓敏膠加工產品。28３、丙烯酸酯壓敏膠的應用（１）溶劑型丙烯酸酯壓敏膠28３、丙烯酸酯壓敏膠的應用（１）溶劑型丙烯酸酯壓敏膠（續）

②直接涂膠粘貼——各種塑料薄膜與金屬箔、金屬與非金屬材料的粘貼、金屬或塑料銘牌的粘貼、標簽的粘貼等。29３、丙烯酸酯壓敏膠的應用（１）溶劑型丙烯酸酯壓敏膠（續）29３、丙烯酸酯壓敏膠的應用（２）乳液型丙烯酸酯壓敏膠制作以紙為背材的標簽及壓敏膠片、壓敏膠紙帶、貼花等產品。缺點：與溶液型壓敏膠相比，具有耐水性、耐濕性、耐熱性差，對塑料薄膜的潤濕性差等30３、丙烯酸酯壓敏膠的應用（２）乳液型丙烯酸酯壓敏膠30（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（1）橡膠：壓敏膠的粘料作用：給膠層以足夠的內聚強度。種類：常用天然橡膠、改性天然橡膠和合成橡膠（如丁苯橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯、丁腈橡膠等）。為提高膠層的耐老化性，也常將合成橡膠與天然橡膠并用。31（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分31（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（續）（2）增粘樹脂作用：用于提高對被膠接物的黏附力及膠對膠粘帶基材的黏附力。種類：◆天然樹脂：松香及其衍生物、萜烯樹脂、蒎烯樹脂、古馬隆樹脂◆合成樹脂：酚醛樹脂、醇酸樹脂、石油樹脂32（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（續）32（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（續）（3）增塑劑作用：提高膠層的耐寒性，增加膠的接觸粘性，但會降低黏附力和內聚力。種類：◆鄰苯二甲酸酯、磷酸三甲酚酯、癸二酸酯或低分子量的聚異丁烯、聚異戊二烯、聚乙烯基醚等。33（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（續）33（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（續）（4）填料作用：提高膠層的內聚強度和粘附力，降低成本。種類：◆氧化鋅、二氧化鈦、二氧化硅、氫氧化鋁、碳酸鈣、粘土、陶瓷粉等。34（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（續）34（三）橡膠型壓敏膠１、主要組分（續）（5）黏度調整劑作用：增加膠的接觸黏性，調整膠的黏度，以滿足使用要求，但會降低黏附力和內聚力。種類：◆蓖麻油、大豆油、液體石蠟、氯化石蠟、甘油、