摘 要

压敏胶在人们日常生活中起着十分重要的作用，但是低温会导致压敏胶的粘接性能下降。

本文从分子结构设计的角度出发，采用核壳乳液聚合的方法，以乙酸乙烯酯（VAC）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬单体，丙烯酸丁酯（BA）为软单体，丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸（MMA）为功能单体，并且通过引入长支链单体甲基丙烯酸月桂酯和功能性单体甲基丙烯酸β羟乙酯，合成并制备了具有核壳结构，能在较低温下使用的丙烯酸酯压敏胶。采用傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱（GPC）、DMA对聚合物进行表征，采用三大力学性质测试仪对压敏胶性能进行测试。探究了长支链的单体的加入、链转移剂的加入、软硬单体比例、引发剂用量等对于压敏胶综合性能的影响。

实验结果表明：加入了长支链软单体甲基丙烯酸月桂酯的丙烯酸酯压敏胶的玻璃化转变温度达到了（-30℃）--（-15℃），加入5%的甲基丙烯酸β羟乙酯提高持粘力，在较低的玻璃化转变温度下得到了低温下综合性能较好的丙烯酸酯压敏胶。常温下三大力学性质为：初粘力：26#，比普通压敏胶提高13%；180^o剥离强度：0.9180N/mm，比普通压敏胶提高60.8%；持粘力：8h，是普通压敏胶的两倍。

关键词：压敏胶、丙烯酸酯、核壳乳液聚合、低温性、力学性能

Abstract

Pressure-sensitive adhesive plays an important role in people's daily lives，However,

low temperatures can cause decreased the adhesive properties of pressure sensitive adhesive.

In this paper ,we synthesized the acrylic pressure-sensitive adhesive that with a core-shell structure and can be used at lower temperatures With vinyl acetate (VAC), methyl methacrylate (MMA) as hard monomers, butyl acrylate (BA) as a soft monomer, acrylic acid (of AA), methyl methacrylate (MMA) as functional monomers with the Core-shell emulsion polymerization method From the point of view of molecular structure design.And Added long-chain branched lauryl methacrylate monomer and functional monomer methacrylic acid β-hydroxyethyl methacrylate to the system in the In synthesis experiments.We used Fourier transform infrared spectroscopy, gel permeation chromatography (GPC), DMA to characterize the pressure sensitive,and Used three mechanical properties tester to test the performance of pressure-sensitive adhesive.we studied the influence that Whether to join the long chain branching soft monomer、whether to join the chain transfer agent、hard and soft monomer ratio、the amount of initiator on the Pressure-sensitive adhesive performance.

Experimental results showed that the glass transition temperature reached （-30℃）--（-15℃）when added the Long chain branching soft lauryl methacrylate monomer to Acrylic pressure-sensitive adhesive.and increase holding tack with 5% methacrylic acid β-hydroxyethyl methacrylate. We got good overall performance acrylic pressure-sensitive during low temperatures with glass transition temperature.Three mechanical properties at room temperature were:Tack:26#,13% higher than the common pressure-sensitive adhesive;180^o peel strength:0.9180N/mm,60.8% higher than the common pressure-sensitive adhesive;Holding tack：8h，twice of the common pressure-sensitive adhesive.

Key words: pressure sensitive adhesive、acrylate、Core-shell emulsion polymerization、Hypothermia、Mechanical Properties

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2 PSA 概况 1

1.2.1 压敏胶定义 1

1.2.2 PSA的黏弹性 2

1.2.3 PSA的粘接机理 2

1.2.4 PSA的三大力学性质 2

1.2.4.1 初粘力 3

1.2.4.2 180^o剥离强度 3

1.2.4.3 持粘力 3

1.3 乳液型丙烯酸酯PSA 3

1.3.1 乳液型丙烯酸酯PSA的组成 4

1.3.1.1 单体 4

1.3.1.2 分散介质 4

1.3.1.3 乳化剂 4

1.3.1.4 引发剂 5

1.3.1.5 链转移剂 5

1.4 乳液聚合 6

1.4.1 乳液聚合的特点 6

1.4.2 乳液聚合的机理 6

1.4.3 乳液聚合的三个阶段 6

1.4.3.1 成核期或增速期 6

1.4.3.2 恒速期 7

1.4.3.3 降速期 7

1.5 乳液聚合工艺 7

1.5.1 一次投料法 7

1.5.2 半连续法 7

1.5.3 种子乳液法 7

1.6 核壳乳液聚合 7

1.7 压敏胶助剂 8

1.7.1 交联剂 8

1.7.2 增粘剂 8

1.7.3 保护胶体 8

1.7.4 缓冲剂 8

1.7.5 成膜助剂 9

1.8 国内外研究进展 9

1.9 课题研究的内容及创新 9

1.9.1 研究内容 9

1.9.2 课题的创新点 10

第2章 实验部分 11

2.1 实验原料 11

2.2 实验仪器及设备 11

2.3 丙烯酸核壳乳液的合成与表征 12

2.3.1 丙烯酸酯核壳乳液的合成 12

2.3.2 丙烯酸酯核壳乳液的表征 13

2.3.2.1 乳液的外观 13

2.3.2.2 乳液的固含量 13

2.3.2.3 共聚物结构红外光谱表征 13

2.3.2.4 分子量及其分布的测试 13

2.4 丙烯酸酯PSA的制备及性能测试 13

2.4.1 丙烯酸酯PSA的制备 13

2.4.2 丙烯酸酯PSA的性能测试 14

2.4.2.1 低温下PSA的黏性 14

2.4.2.2 三大力学性质测试 14

2.4.2.3 动态黏弹测试 14

1. 实验结果与讨论 15

3.1 引发剂用量对乳液外观形态及固含量的影响 15

3.2 乳液共聚物的红外光谱分析 15

3.3 乳液的分子量及其分布 16

3.4 长链软单体的加入对力学性能的影响 18

3.5 软硬单体比例对三大力学性质的影响 18

3.5.1 软硬单体比例对初粘力的影响 18

3.5.2 软硬单体比例对180^o剥离强度的影响 19

3.5.3 软硬单体比例对持粘力的影响 20

3.6 引发剂用量对三大力学性质的影响 20

3.6.1 引发剂用量对初粘性的影响 20

3.6.2 引发剂用量对的180^o剥离强度的影响 21

3.6.3 引发剂用量对持粘性的影响 22

3.7 2-HEMA的加入对外观及力学性能的影响 23

3.8 丙烯酸酯PSA的玻璃化温度 23

第4章 结论 25

参考文献 26

致谢 28

第1章 绪论

1.1 研究背景

胶黏剂是能通过黏合作用与被粘物结合在一起的物质，又叫做粘合剂，日常生活中简称为胶。胶黏剂是现代工业发展和人类生活提高必不可少的重要材料，被广泛应用于航空航天、车辆、电子电器、纺织、医药、产品及包装、食品等众多行业领域。中国经济的持续发展，人民生活水平的不断提高，人们对于胶黏剂的需求逐年增长，使得胶粘剂工业成为世界竞相发展并保持最快增长速度的行业之一。据中国胶粘剂工业协会统计，2007年和2008年的胶粘剂产量分别为313.5万吨和344.8万吨，合成胶粘剂年平均增长率在10%以上，市场需求巨大。

压敏胶（PSA）是一类不需要借助于加热或溶剂，只需施加轻度压力，即能与被粘物牢固粘接的胶粘剂^[1]。从60年代以来，随着压敏胶技术的不断成熟与完善，压敏胶及其制品的工业一直处于高速发展中。丙烯酸酯压敏胶黏剂具有品种多、压敏性好、优良的抗氧化性、良好的低温性等优点，因此从60年代起就在压敏胶领域占有重要的地位。