CN109401690A - 一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶及其制备方法 - Google Patents

一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶及其制备方法。本发明的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶的原料以重量百分比计包括A、B两个组分，所述A组分包括：软单体30‑35％、功能单体3‑6％、交联单体2‑4％、去离子水60％，以及分别占所述软单体、功能单体和交联单体总质量0.2‑0.5％、0.4‑1％、0.4‑0.8％的引发剂、阴离子乳化剂、非阴离子乳化剂；所述B组分为多官能环氧树脂，占所述A组分总重量的0.5‑3％。本发明的压敏胶剥离力500‑600g，低VOC，胶粘带制品从被粘表面剥离后无雾状残留，粘接皮肤无过敏反应，还可用于医用过程精细保护。

Description

一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及压敏胶领域，具体涉及一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶及其制备方法。
背景技术
压敏胶的全称是压力敏感型胶粘剂，俗称为不干胶，它的粘结过程非常方便，只要稍加压力或者用手指轻轻一按就可以进行粘结，且在这一过程中不需要很大的压力、加热或者溶剂的作用。因此以其独特的性能和特点已成为胶粘剂中用量最大、应用范围最广的产品，其制品遍布包装、汽车、运输、通讯、电器、建材、机械、航空、轻工、卫生等各个领域。相比较溶剂型压敏胶而言，水性压敏胶不仅具有低VOC、绿色环保，生产工艺简单的优点，而且易聚合成较大分子量和较强内聚强度的压敏胶。因此，在高档压敏胶产品中正在逐步替代溶剂型压敏胶。
聚丙烯酸酯类压敏胶由于配方简单、粘接范围广、耐候性佳、耐光性强、耐油性优、耐水性好、润湿性好、不存在相分离和迁移等现象，以及操作方便，价格较低等原因，成为压敏胶中发展最快的主要产品，其制品被广泛应用于医用胶带。但是，以短链丙烯酸酯单体为主的压敏胶存在皮肤的粘性有一定的局限性以及分子内聚强度不够大的缺点。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶及其制备方法。
本发明的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶的原料以重量百分比计包括A、B两个组分；
所述A组分包括：软单体30-35％、功能单体3-6％、交联单体2-4％、去离子水60％，以及分别占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.2-0.5％、0.4-1％、0.4-0.8％的引发剂、阴离子乳化剂、非阴离子乳化剂；
所述B组分为多官能环氧树脂，占所述A组分总重量的0.5-3％。
其中，所述软单体为甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸异癸酯、硬脂酸丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛脂中的至少一种。
此外，所述功能单体为衣康酸。
此外，所述交联单体为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸脲醛基乙酯中的至少一种。
此外，所述引发剂为2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物。
此外，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠。
此外，所述非阴离子乳化剂为聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯。
此外，所述多官能环氧树脂为4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、水性环氧树脂6006-W-68A和水性环氧树脂5003-W-55A中的一种。
本发明还提供一种优选水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，所述A组分的原料以重量百分比计，包括：
软单体：丙烯酸丁酯20％、硬脂酸丙烯酸酯12％；
功能单体：衣康酸5％；
交联单体：N,N-亚甲基双丙烯酰胺3％；
引发剂：占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.3％的2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物；
阴离子乳化剂：占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.7％的十二烷基硫酸钠；
非离子型乳化剂：占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.6％的聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯；
所述B组分的原料为占所述A组分总重量1.8％的水性环氧树脂6006-W-68A。
本发明还提供一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶的制备方法，其包括下述步骤：
(1)称取软单体、功能单体、交联单体、去离子水、引发剂、阴离子乳化剂、非阴离子乳化剂和多官能环氧树脂，将阴离子乳化剂、非离子乳化剂和50-70％去离子水搅拌均匀，缓慢滴入软单体、功能单体和交联单体的混合物，高速搅拌400r/min×30min，制得预乳化液；
(2)将引发剂和10-20％去离子水搅拌均匀，得引发剂水溶液；
(3)在79-82℃下，将上述步骤(2)中40-60％的引发剂水溶液和上述步骤(1)中40-60％的预乳化液混合，反应30-60min，制得种子乳液；
(4)将上述步骤(2)中剩余的引发剂溶液、上述步骤(1)中剩余的预乳化液和剩余的去离子水混合均匀，滴入种子乳液中，滴加时间为1.5-2.5h，滴加结束后，保温2h后，降温出料，制得A组分；
(5)将B组分的原料加入上述A组分中，混合均匀，制得水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶。
本发明通过主单体配方的设计来解决胶粘剂的玻璃化温度较低，胶层柔软的问题，能够填充皮肤的纹路等粗糙表面，提高皮肤与产品的粘合性能。另一方面，引入多官能团环氧树脂，在分子结构上，与衣康酸中的羧基官能团反应，形成密集的网状结构，避免了胶粘剂的过度柔软而造成的内聚强度不够。因此，本制品不仅具有较好的初黏力、持黏力和粘接性保持率，而且剥离力强度控制在500-600g，胶粘制品从被粘表面剥离后无雾状残留，粘接皮肤无过敏反应。该压敏胶制品还可以涂布在PE、PU薄膜以及无纺布基材上，适用性广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步阐明本发明的内容，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的原料均为市场可得品。作为一种示例，本发明中的一些材料采用如下品牌：水性环氧树脂6006-W-68A和水性环氧树脂5003-W-55A均采用广州市镐韵化工有限公司EPIKOTE-6006-W-68A和EPIKOTE-5003-W-55A；4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯采用山东佰鸿新科技有限公司TDE-85。
实施例1
(1)称取15g丙烯酸异辛脂、15g甲基丙烯酸异癸酯、6g衣康酸、4gN-羟甲基丙烯酰胺、60g去离子水、0.2g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、0.4g十二烷基硫酸钠、0.4g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和0.5g 4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯。
将0.4g十二烷基硫酸钠、0.4g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和30g(50％)去离子水搅拌均匀，缓慢滴入15g丙烯酸异辛脂、15g甲基丙烯酸异癸酯、6g衣康酸和4gN-羟甲基丙烯酰胺的混合物，高速搅拌400r/min×30min，制得预乳化液；
(2)将0.2g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物和6g(10％)去离子水搅拌均匀，得引发剂水溶液；
(3)在79℃下，将上述步骤(2)中2.48g(40％)引发剂水溶液和上述步骤(1)中28.32g(40％)预乳化液混合，反应时间为30min，制得种子乳液；
(4)将上述步骤(2)中剩余的3.72g引发剂水溶液、上述步骤(1)中剩余的42.48g预乳化液和剩余的24g去离子水混合均匀后，滴入种子乳液中，滴加时间为1.5h，滴加结束后，保温2h，降温出料，制得A组分；
(5)将B组分的0.5g 4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯加入上述A组分中，混合均匀，制得水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶。
实施例2
(1)称取20g丙烯酸丁脂、15g丙烯酸异癸酯、3g衣康酸、2g甲基丙烯酸脲醛基乙酯、60g去离子水、0.5g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、1g十二烷基硫酸钠、0.8g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和3g 4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯。
将1g十二烷基硫酸钠、0.8g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和42g(70％)去离子水搅拌均匀，缓慢滴入20g丙烯酸丁脂、15g丙烯酸异癸酯、3g衣康酸和2g甲基丙烯酸脲醛基乙酯的混合物，高速搅拌400r/min×30min，制得预乳化液；
(2)将0.5g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物和12g(20％)去离子水搅拌均匀，得引发剂水溶液；
(3)在82℃下，将上述步骤(2)中7.5g(60％)引发剂水溶液和上述步骤(1)中50.28g(60％)预乳化液混合，反应时间为60min，制得种子乳液；
(4)将上述步骤(2)中剩余的5g引发剂水溶液、上述步骤(1)中剩余的33.52g预乳化液和剩余的6g去离子水混合均匀后，滴入种子乳液中，滴加时间为2.5h，滴加结束后，保温2h，降温出料，制得A组分；
(5)将B组分的3g 4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯加入上述A组分中，混合均匀，制得水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶。
实施例3
(1)称取20g丙烯酸丁脂、12g硬脂酸丙烯酸酯、5g衣康酸、3g N,N-亚甲基双丙烯酰胺、60g去离子水、0.3g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、0.7g十二烷基硫酸钠、0.6g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和1.8g水性环氧树脂6006-W-68A。
将0.7g十二烷基硫酸钠、0.6g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和36g(60％)去离子水搅拌均匀，缓慢滴入20g丙烯酸丁脂、12g硬脂酸丙烯酸酯、5g衣康酸和3g N,N-亚甲基双丙烯酰胺的混合物，高速搅拌400r/min×30min，制得预乳化液；
(2)将0.3g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物和9g(15％)去离子水搅拌均匀，得引发剂水溶液；
(3)在80℃下，将上述步骤(2)中4.65g(50％)引发剂水溶液和上述步骤(1)中38.65g(50％)预乳化液混合，反应时间为45min，制得种子乳液；
(4)将上述步骤(2)中剩余的4.65g引发剂水溶液、上述步骤(1)中剩余的38.65g预乳化液和剩余的15g去离子水混合均匀后，滴入种子乳液中，滴加时间为2h，滴加结束后，保温2h，降温出料，制得A组分；
(5)将B组分1.8g水性环氧树脂6006-W-68A加入上述A组分中，混合均匀，制得水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶。
实施例4
(1)称取35g硬酯酸丙烯酸酯、3g衣康酸、1g N,N-亚甲基双丙烯酰胺、1g N-羟甲基丙烯酰胺、60g去离子水、0.2g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、0.4g十二烷基硫酸钠、0.4g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和0.5g水性环氧树脂5003-W-55A。
将0.4g十二烷基硫酸钠、0.4g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和30g(50％)去离子水搅拌均匀，缓慢滴入35g硬酯酸丙烯酸酯、3g衣康酸、1g N,N-亚甲基双丙烯酰胺和1g N-羟甲基丙烯酰胺的混合物，高速搅拌400r/min×30min，制得预乳化液；
(2)将0.2g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物和6g(10％)去离子水搅拌均匀，得引发剂水溶液；
(3)在79℃下，将上述步骤(2)中2.48g(40％)引发剂水溶液和上述步骤(1)中28.32g(40％)预乳化液混合，反应时间为30min，制得种子乳液；
(4)将上述步骤(2)中剩余的3.72g引发剂水溶液、上述步骤(1)中剩余的42.48g预乳化液和剩余的24g去离子水混合均匀后，滴入种子乳液中，滴加时间为1.5h，滴加结束后，保温2h，降温出料，制得A组分；
(5)将B组分0.5g水性环氧树脂5003-W-55A加入上述A组分中，混合均匀，制得水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶。
实施例5
(1)称取10g丙烯酸丁酯、20g丙烯酸异辛脂、6g衣康酸、2g N,N-亚甲基双丙烯酰胺、2g甲基丙烯酸脲醛基乙酯、60g去离子水、0.5g2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、1g十二烷基硫酸钠、0.8g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和3g水性环氧树脂5003-W-55A。
将1g十二烷基硫酸钠、0.8g聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯和42g(70％)去离子水搅拌均匀，缓慢滴入10g丙烯酸丁酯、20g丙烯酸异辛脂、6g衣康酸、2g N,N-亚甲基双丙烯酰胺和2g甲基丙烯酸脲醛基乙酯的混合物，高速搅拌400r/min×30min，制得预乳化液；
(2)将0.5g 2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物和12g(20％)去离子水搅拌均匀，得引发剂水溶液；
(3)在82℃下，将上述步骤(2)中7.5g(60％)引发剂水溶液和上述步骤(1)中50.28g(60％)预乳化液混合，反应时间为60min，制得种子乳液；
(4)将上述步骤(2)中剩余的5g引发剂水溶液、上述步骤(1)中剩余的33.52g预乳化液和剩余的6g去离子水混合均匀后，滴入种子乳液中，滴加时间为2.5h，滴加结束后，保温2h，降温出料，制得A组分；
(5)将B组分3g水性环氧树脂5003-W-55A加入上述A组分中，混合均匀，制得水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶。
性能测试：
压敏胶粘带180°剥离强度试验方法按照GB/T2792-1998。
压敏胶初黏力测试按照GB/T4582-2002方法测量。
压敏胶持粘力测试按照GB/T 4851-1998进行测试。
粘接性保持率＝(R’/R)×100％(其中R为胶带的180°剥离力，R’
为反复揭贴10次后胶带的180°剥离力。
性能测试如表1所示
表1
从实施例1-5可以看出，本制品的剥离力在500-600g，有较好测初黏力、初黏力和粘接性保持率。而实施例3中采用的特殊内交联单体N,N-亚甲基双丙烯酰胺和多官能环氧树脂EPIKOTE-6006-W-68A，使压敏胶本身不仅具有较强的内聚强度，持黏力大，而且粘接性保持率较高，便于重复使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述压敏胶的原料以重量百分比计包括A、B两个组分；
所述A组分包括：软单体30-35％、功能单体3-6％、交联单体2-4％、去离子水60％，以及分别占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.2-0.5％、0.4-1％、0.4-0.8％的引发剂、阴离子乳化剂、非阴离子乳化剂；
所述B组分为多官能环氧树脂，占所述A组分总重量的0.5-3％。
2.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述软单体为甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸异癸酯、硬脂酸丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述功能单体为衣康酸。
4.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述交联单体为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸脲醛基乙酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述引发剂为2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物。
6.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠。
7.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述非阴离子乳化剂为聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯。
8.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述多官能环氧树脂为4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、水性环氧树脂6006-W-68A和水性环氧树脂5003-W-55A中的一种。
9.根据权利要求1所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶，其特征在于，所述A组分的原料以重量百分比计，包括：
软单体：丙烯酸丁酯20％、硬脂酸丙烯酸酯12％；
功能单体：衣康酸5％；
交联单体：N,N-亚甲基双丙烯酰胺3％；
引发剂：占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.3％的2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物；
阴离子乳化剂：占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.7％的十二烷基硫酸钠；
非离子型乳化剂：占所述软单体、功能单体和交联单体总重量0.6％的聚氧乙烯醚山梨醇六硬脂酸酯；
所述B组分的原料为占所述A组分总重量1.8％的水性环氧树脂6006-W-68A。
10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)称取软单体、功能单体、交联单体、去离子水、引发剂、阴离子乳化剂、非阴离子乳化剂和多官能环氧树脂，将阴离子乳化剂、非离子乳化剂和50-70％去离子水搅拌均匀，缓慢滴入软单体、功能单体和交联单体的混合物，高速搅拌400r/min×30min，制得预乳化液；
(2)将引发剂和10-20％去离子水搅拌均匀，得引发剂水溶液；
(3)在79-82℃下，将上述步骤(2)中40-60％的引发剂水溶液和上述步骤(1)中40-60％的预乳化液混合，反应30-60min，制得种子乳液；
(4)将上述步骤(2)中剩余的引发剂溶液、上述步骤(1)中剩余的预乳化液和剩余的去离子水混合均匀后，滴入种子乳液中，滴加时间为1.5-2.5h，滴加结束后，保温2h，降温出料，制得A组分；
(5)将B组分的原料加入上述A组分中，混合均匀，制得水性环氧改性丙烯酸酯医用压敏胶。
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