專利名稱：一種可降解壓敏膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于丙烯酸酯聚合物技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可降解壓敏膠的制備方法。
背景技術(shù)：
壓敏膠粘劑是一種在粘接過程中對壓力敏感的自膠粘物質(zhì)，它在較小的作用力 下，就能形成比較牢固的粘接力。其特點(diǎn)是粘之容易，揭之不難，剝而不損。由于壓敏膠價 格低廉、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來發(fā)展較快。已廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、包裝等領(lǐng)域。目 前使用最多的是石油基聚丙烯酸酯類樹脂制作壓敏膠黏劑，隨著大量壓敏膠帶在各個領(lǐng)域 的使用，廢棄物對環(huán)境的污染有著日益加劇的趨勢。而且石化資源的日益枯竭，加強(qiáng)可再生 資源的研究，尋求高效、廉價、可再生的原料替代不可再生的石油產(chǎn)品是社會發(fā)展的必然趨 勢。因此，利用生物基高分子材料制備一種可降解的壓敏膠，有利于環(huán)境保護(hù)并可減少對石 油資源依賴。 植物油基聚合物是一種綠色高分子材料，從原料來源、生產(chǎn)過程到產(chǎn)品應(yīng)用均能 實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展并對環(huán)境友好，對其充分利用可以減少對石化資源的依賴。植物油中含有 大量的不飽和鍵，因此有馬來酸化，丙烯酸化，環(huán)氧化，羥甲基化，酯化，鹵化等方法對其進(jìn) 行改性利用。以此為原料可以制備生物基樹脂、天然纖維、膠粘劑等聚合物和高分子復(fù)合材 料。 目前存在的問題是，由于植物油成分復(fù)雜，分子中的脂肪族鏈上含有飽和鏈和不 飽和鏈，聚合反應(yīng)難以精確控制，影響產(chǎn)物的應(yīng)用性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可降解壓敏膠的制備方法，使用化學(xué)組成確定的植物油 基丙烯酸油酸丁酯來制備壓敏膠，效果良好，既可以將其涂布在聚丙烯膜、聚乙烯膜、美紋 紙等膜材料制備可剝離壓敏膠帶，也可以將其涂布在可降解塑料薄膜上制備可降解壓敏膠 帶。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種可降解壓敏膠的制備方法，它包括以下步驟，
a、以摩爾比為0. 5-1. 5 : 1植物油環(huán)氧油酸丁酯和丙烯酸為原料，加入催化劑和 阻聚劑，在60 12(TC溫度下制得玻璃化溫度為-84. 5t:的植物油基丙烯酸油酸丁酯；；
b、將步驟a中得到的植物油基丙烯酸油酸丁酯和功能單體以摩爾比1 : 0.01-10 的比例混合，加入引發(fā)劑，在60 12(TC溫度下進(jìn)行聚合，制得平均分子質(zhì)量為10000 15000的可降解植物油基丙烯酸酯聚合物； 其中催化劑為N，N二甲基甲苯胺、N，N二甲基甲芐胺、三苯基膦、三乙胺或四丁基 溴化胺中的任一種，用量為植物油環(huán)氧油酸丁酯質(zhì)量的O. 1-10% ;阻聚劑為對苯二酚或?qū)?甲氧基苯酚中的任一種，用量為植物油環(huán)氧油酸丁酯質(zhì)量的O. 1-10% ;引發(fā)劑為過氧化苯
甲?；蚺嫉衔镏械娜我环N，加入量為植物油基丙烯酸油酸丁酯質(zhì)量的0. 1-5% ;功能單體選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸或馬來酸酐中的一種或幾種。 所述步驟b中的聚合反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)中進(jìn)行。通入氮?dú)饪梢匀コ磻?yīng)器中的氧氣。因?yàn)榉肿友踉诰酆戏磻?yīng)中起著特殊的作用。氧與碳的自由基迅速作用，形成過氧化物自由基。雖然過氧化物自由基的活性，比碳自由基低得多，但是仍可和另一個單體分子加成而形成一個新的碳自由基，后者又要與氧反應(yīng)。這樣，聚合反應(yīng)較沒有氧時明顯地受到阻滯。單體和氧的交替加成，導(dǎo)致生成聚過氧化物(與分子氧的共聚)，只有當(dāng)氧全部被消耗完后才開始正常的聚合反應(yīng)。然而，由于聚合過氧化物額外的熱分解而生成活性自由基，所以又加速聚合反應(yīng)。因此分子氧阻滯聚合反應(yīng)，然而在耗盡之后又加速聚合反應(yīng)。通常，在加入含有引發(fā)劑的單體前應(yīng)先通入氮?dú)?個小時以上，以便除去反應(yīng)器中的氧氣。
所述植物油環(huán)氧油酸丁酯來自由大豆油、棕櫚油、菜籽油、棉籽油或葵花籽油為原料制得的油酸丁酯。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用植物油基環(huán)氧油酸丁酯與丙烯酸反應(yīng)，得到化學(xué)組成確定
的植物油基丙烯酸油酸丁酯，植物油基丙烯酸油酸丁酯具有較低的玻璃化溫度-84. 5t:，適
合作為丙烯酸酯類壓敏膠的軟單體使用，可以代替石油基丙烯酸酯原料制備壓敏膠，并具有可降解性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 : 1、植物油環(huán)氧油酸丁酯與丙烯酸的摩爾比為1.2 : 1，溫度控制在6(TC，以植物油環(huán)氧油酸丁酯為準(zhǔn)加入其質(zhì)量的1 %的催化劑N， N 二甲基甲苯胺，0. 2%的阻聚劑對苯二酚。先將植物油環(huán)氧油酸丁酯和催化劑加入燒瓶中，當(dāng)溫度升高到6(TC時，混合均勻的阻聚劑和丙烯酸加入滴液漏斗中，進(jìn)行滴加，滴加時間控制在lh，并控制反應(yīng)溫度在60°C ，滴加完成后升溫到95°C，反應(yīng)5h，得到植物油基丙烯酸油酸丁酯。反應(yīng)過程如下
R:—(CH2)3CH3 2、將步驟1中生成的植物油基丙烯酸油酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯聚合，二者的摩爾比為l : 2，加入過氧化苯甲酰為引發(fā)劑，用量為植物油基丙烯酸油酸丁酯質(zhì)量的0.5%，反應(yīng)溫度為8(TC，聚合反應(yīng)時間為3h，如果出現(xiàn)粘度增大現(xiàn)象，可以加入苯、甲苯或乙酸乙酯稀釋，得到可降解植物油基丙烯酸酯聚合物。此聚合物的分子量是10000 15000。
3、將步驟2中生成的聚合物涂布在聚丙烯膜、聚乙烯膜、美紋紙等膜材料上，9(TC烘10分鐘，可以得到低粘，可剝離的壓敏膠帶，初粘6 11#鋼球，剝離強(qiáng)度2. 0 3. 0N/25mm。
實(shí)施例2 1、植物油環(huán)氧油酸丁酯與丙烯酸的摩爾比為1.2 : 1，滴加反應(yīng)溫度控制在6(TC，以植物油環(huán)氧油酸丁酯為準(zhǔn)加入其質(zhì)量的1%的催化劑三苯基膦，0. 5%的阻聚劑對甲氧基苯酚，滴加完成后升溫到95t:，反應(yīng)5h得到植物油基丙烯酸油酸丁酯。 2、將步驟1中生成的植物油基丙烯酸油酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯聚合，摩爾比為
1 : 2，加入偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，用量為植物油基丙烯酸油酸丁酯質(zhì)量的1.5%，反應(yīng)
溫度為8(TC，聚合反應(yīng)時間為3h，如果出現(xiàn)粘度增大現(xiàn)象，可以加入苯、甲苯或乙酸乙酯稀
釋，得到可降解植物油基丙烯酸酯聚合物。 3、將步驟2中生成的聚合物涂布在聚丙烯膜、聚乙烯膜、美紋紙等膜材料上，9(TC烘2 10分鐘，可以得到低粘，可剝離壓敏膠帶，初粘6 11#鋼球，剝離強(qiáng)度2. 0 3. 0N/25mm。 實(shí)施例1和2中的功能單體選選擇甲基丙烯酸甲酯和選擇丙烯酸丁酯、丙烯酸甲
酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸或馬來酸酐中的一種或幾種，效果接近。 上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明之可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本
發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
一種可降解壓敏膠的制備方法，其特征在于它包括以下步驟，a、以摩爾比為0.5-1.5∶1植物油環(huán)氧油酸丁酯和丙烯酸為原料，加入催化劑和阻聚劑，在60～120℃溫度下制得玻璃化溫度為-84.5℃的植物油基丙烯酸油酸丁酯；b、將步驟a中得到的植物油基丙烯酸油酸丁酯和功能單體以摩爾比1∶0.01-10的比例混合，加入引發(fā)劑，在60～120℃溫度下進(jìn)行聚合，制得平均分子質(zhì)量為10000～15000的可降解植物油基丙烯酸酯聚合物；其中催化劑為N，N二甲基甲苯胺、N，N二甲基甲芐胺、三苯基膦、三乙胺或四丁基溴化胺中的任一種，用量為植物油環(huán)氧油酸丁酯質(zhì)量的0.1-10％；阻聚劑為對苯二酚或?qū)籽趸椒又械娜我环N，用量為植物油環(huán)氧油酸丁酯質(zhì)量的0.1-10％；引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉衔镏械娜我环N，加入量為植物油基丙烯酸油酸丁酯質(zhì)量的0.1-5％；功能單體選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸或馬來酸酐中的一種或幾種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解壓敏膠的制備方法，其特征在于所述步驟b中的聚合反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)中進(jìn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種可降解壓敏膠的制備方法，其特征在于所述植物油環(huán)氧油酸丁酯來自由大豆油、棕櫚油、菜籽油、棉籽油或葵花籽油為原料制得的油酸丁酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可降解壓敏膠的制備方法，它包括以下步驟，a、以植物油環(huán)氧油酸丁酯和丙烯酸為原料，加入催化劑和阻聚劑，在60～120℃溫度下制得玻璃化溫度為-84.5℃的植物油基丙烯酸油酸丁酯；b、將步驟a中得到的植物油基丙烯酸油酸丁酯和功能單體混合，加入引發(fā)劑，在60～120℃溫度下進(jìn)行聚合，制得平均分子質(zhì)量為10000～15000的可降解植物油基丙烯酸酯聚合物。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用植物油基環(huán)氧油酸丁酯與丙烯酸反應(yīng)，得到化學(xué)組成確定的植物油基丙烯酸油酸丁酯，植物油基丙烯酸油酸丁酯具有較低的玻璃化溫度-84.5℃，適合作為丙烯酸酯類壓敏膠的軟單體使用，可以代替石油基丙烯酸酯原料制備壓敏膠，并具有可降解性。
文檔編號C09J133/12GK101709205SQ200910213650
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者吳偉卿, 梁文學(xué) 申請人:廣州宏昌膠粘帶廠