CN114133897A - 一种耐高温丙烯酸胶水及其使用方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐高温丙烯酸胶水及其使用方法和应用，所述耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分，所述A组分包括特定份数的丙烯酸酯类单体、α‑甲基苯乙烯单体、自由基引发剂、链转移剂和增粘树脂的组合，所述B组分为固化剂，所述A组分通过选择特定份数的丙烯酸酯类单体、α‑甲基苯乙烯单体以及增粘树脂互相搭配，使最终得到的丙烯酸胶水在80℃下仍具有较高的剥离力，同时还提升了所述耐高温丙烯酸胶水的内聚力，使其在高温下也不易有残胶，适合在电子产品中使用。
Description
技术领域
本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种耐高温丙烯酸胶水及其使用方法和应用。
背景技术
溶剂型丙烯酸酯(压敏胶)在电子工业胶带领域中占据重要的地位，压敏胶是一类同时具有粘性和高弹性的高分子物质，压敏胶的模量一般需要小于10-5Mpa，在常温下才具备粘性，也正是因为模量比较低，所以压敏胶在高温下剥离力会比较低，比如很多常温下粘着力大于2000gf/25mm的胶水，在80℃下只有600gf/25mm的粘着力，极大了限制了压敏胶带在高温下的使用。而电子产品模组用的遮光胶带在使用过程中会因为热量累积导致热量不能及时散发出去，从而导致一些电子元器件的温度不断升高，在夏天可以升高至50～100℃，在此温度下压敏胶的粘性急剧下降，容易导致预先贴附好的模组出现弹开的现象，从而造成整机的报废。
为了改进压敏胶在高温下黏着力较低的问题，目前常用的一种技术方法是在胶水中加入一些耐热的无机填料以提高胶水在高温下的剥离力，比如碳化硼或碳化硅等。CN107384260A公开了一种耐高温乳液型丙烯酸酯胶粘剂，以重量份计，包括以下组分：软单体20～33份，硬单体15～35份，功能性单体8～16份，改性填料3～8份，滑石粉1～5份，消泡剂0.03～0.2份，乳化剂0.5～1份，引发剂0.1～0.4份，增稠剂0.01～0.05份，分散剂0.5～1份，去离子水15～28份。该发明公开的丙烯酸酯胶粘剂具有稳定性好，粘结性能优异，力学性能好，耐高温以及制备成本低的优点。CN110330867A公开了一种环氧改性丙烯酸树脂组合物及运用于金属基板的加工方法，该树脂组合物的组分及各组分用量如下：环氧改性丙烯酸树脂预聚物40～60重量份；活性稀释剂5～15重量份；紫外光引发剂0.01～0.05重量份；交联剂2～5重量份；阻聚剂0.05～0.1重量份；助剂0.5～2重量份；填料20～40重量份；各组分按上述比例混合，采用高速剪切搅拌，进行分散混合，经静置脱泡处理，制得所需的环氧改性丙烯酸酯树脂组合物。采用本方案的含环氧改性丙烯酸酯树脂的组合物，经UV光照固化后，固化物的硬度，抗酸碱蚀刻性，耐高温性，与金属基板表面的粘附性，均要优于传统的保护膜，能够降低擦花风险，同时提高环氧层与金属面的结合力，使二者紧密结合。CN105349072A公开了一种耐高温遮光胶黏剂组合物，其由以下组分及其质量份数组成：丙烯酸胶黏剂100份，异氰酸酯类交联剂0.5～1.0份，导热粒子45～70份，黑色浆0.5～1.5份，硅烷偶联剂0.5～1.0份；还涉及该胶黏剂组合物的制备方法，以及应用该胶黏剂组合物的胶带和该胶带的制备方法。该发明通过添加导热粒子、黑色浆、异氰酸酯类交联剂及硅烷偶联剂，从而提升丙烯酸胶黏剂的导热系数，改善胶带的导热性能，降低胶带的热应力，制备出具有优良耐高温性能、热稳定性好的耐高温遮光胶黏剂组合物及应用该耐高温遮光胶黏剂组合物的耐高温遮光胶带。
上述现有技术中提供的胶水虽然在高温下的剥离力得到了提高，但是由于所采用的的只是物理改性，填料在胶水基体中只是起到了简单的填充作用，加入后并不能和丙烯酸树脂有机的结合在一起，从而会导致胶水内聚变差，进而在高温下容易有残胶。
因此，开发一种高温下具有较高剥离力和内聚力的耐高温丙烯酸胶水，是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温丙烯酸胶水及其使用方法和应用，所述耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分，所述A组分的制备原料包括特定份数的丙烯酸酯类单体、α-甲基苯乙烯单体、自由基引发剂、链转移剂和增粘树脂的组合，所述B组分为固化剂；通过在A组分中选择丙烯酸酯类单体和α-甲基苯乙烯单体进行搭配，得到了高温下具有较高剥离力和内聚力且的丙烯酸胶水。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种耐高温丙烯酸胶水，所述耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分；
所述A组分的制备原料按照重量份包括如下组分：
所述B组分为固化剂。
其中，所述丙烯酸酯类单体可以为7重量份、9重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述α-甲基苯乙烯单体可以为15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份或45重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述自由基引发剂可以为1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述链转移剂可以为0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述增粘树脂可以为2重量份、4重量份、6重量份、8重量份、10重量份、12重量份、14重量份、16重量份或18重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在本发明中，采用丙烯酸酯类单体搭配α-甲基苯乙烯单体作为耐高温丙烯酸胶水中A组分的主要成分，二者相互配合，再配合添加特定份数的增粘树脂，可以使得最终得到的胶水在高温下具有较高的内聚力和剥离力，高温下不容易有残胶。
需要注意的是，本发明所提到的耐高温丙烯酸胶水指的是在80℃下仍有不低于1200gf/25mm的黏着力的丙烯酸胶水。
优选地，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丙酯或甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈或偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述链转移剂包括十二烷基硫醇。
优选地，所述固化剂包括异氰酸酯类固化剂。
优选地，所述耐高温丙烯酸胶水中固化剂的含量为0.1～10重量份，例如1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述A组分的制备原料中还包括溶剂。
优选地，所述溶剂包括甲苯、丁酮和丙烯酸甲酯的组合。
优选地，所述A组分的制备原料中甲苯的质量百分含量为10～30重量份，例如12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述A组分的制备原料中丁酮的质量百分含量为10～30重量份，例如12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述A组分的制备原料中丙烯酸甲酯的含量为30～50重量份，例如33重量份、36重量份、39重量份、42重量份、45重量份、48重量份、51重量份、54重量份或57重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述A组分通过如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
(1)将丙烯酸酯类单体和溶剂混合，得到丙烯酸母液；
(2)将步骤(1)得到的丙烯酸母液、α-甲基苯乙烯单体、自由基引发剂、链转移剂和增粘树脂进行反应，得到所述A组分。
优选地，步骤(1)所述混合具体包括：将丙烯酸酯类单体、甲苯和丁酮进行混合，再加入丙烯酸甲酯进行混合，得到所述丙烯酸母液。
优选地，所述丙烯酸类单体、甲苯和丁酮进行混合的混合时间为1～3h，例如1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h或2.8h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述再加入丙烯酸甲酯进行混合的混合时间为1～3h，例如1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h或2.8h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述反应的温度为70～90℃，例如72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃或88℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述反应的时间为3～5h，例如3.2h、3.4h、3.6h、3.8h、4h、4.2h、4.4h、4.6h或4.8h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述耐高温丙烯酸胶水的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：将A组分和B组分混合后直接涂覆在基体表面，固化，得到具有耐高温丙烯酸胶水涂层的基体。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的耐高温丙烯酸胶水在电子工业中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分，所述A组分包括特定份数的丙烯酸酯类单体、α-甲基苯乙烯单体、自由基引发剂、链转移剂和增粘树脂的组合，所述B组分为固化剂，所述A组分通过选择特定份数的丙烯酸类酯类单体、α-甲基苯乙烯单体以及增粘树脂互相搭配，使最终得到的丙烯酸胶水在较高的温度(80℃)下仍具有较高的剥离力，具体而言，本发明提供的丙烯酸胶水在23℃下的黏着力为1300～2000gf/25mm，在80℃下的黏着力为1250～1500gf/25mm，保持力为0.1～0.5mm，初粘力为6～12#，定荷重为0.5～20mm；且上述三种组分结合在一起，有助于提升所述丙烯酸胶水的内聚力，使得其在高温下也不易有残胶，适合在电子产品中使用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种耐高温丙烯酸胶水，所述耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分；
其中，所述A组分的制备原料按照重量份包括如下组分：
所述A组分的制备方法包括如下步骤：
(1)将甲基丙烯酸异丙酯、甲苯和丁酮在搅拌的条件下混合2h，再加入丙烯酸甲酯在搅拌的条件下混合2h，得到所述丙烯酸母液；
(2)将步骤(1)得到的丙烯酸母液、α-甲基苯乙烯单体(克雷威利、W-85)、偶氮二异丁腈、十二烷基硫醇和增粘树脂(塔益莱、FTR6100)在80℃下反应4h，得到所述A组分。
所述B组分为异氰酸酯(拜耳、L-45)。
实施例2
一种耐高温丙烯酸胶水，其与实施例1的区别仅在于，A组分中α-甲基苯乙烯单体的添加量为20重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例3
一种耐高温丙烯酸胶水，其与实施例1的区别仅在于，A组分中α-甲基苯乙烯单体的添加量为30重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例4
一种耐高温丙烯酸胶水，其与实施例1的区别仅在于，A组分中α-甲基苯乙烯单体的添加量为40重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种耐高温丙烯酸胶水，所述耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分；
其中，所述A组分的制备原料按照重量份包括如下组分：
所述A组分的制备方法包括如下步骤：
(1)将甲基丙烯酸异丙酯、甲苯和丁酮在搅拌的条件下混合3h，再加入丙烯酸甲酯在搅拌的条件下混合1h，得到所述丙烯酸母液；
(2)将步骤(1)得到的丙烯酸母液、α-甲基苯乙烯单体(克雷威利、W-85)、偶氮二异戊腈、十二烷基硫醇和增粘树脂(塔益莱、FTR6100)在70℃下反应5h，得到所述A组分。
所述B组分为异氰酸酯(拜耳、L-45)。
实施例6
一种耐高温丙烯酸胶水，所述耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分；
其中，所述A组分的制备原料按照重量份包括如下组分：
所述A组分的制备方法包括如下步骤：
(1)将甲基丙烯酸异丙酯、甲苯和丁酮在搅拌的条件下混合1h，再加入丙烯酸甲酯在搅拌的条件下混合3h，得到所述丙烯酸母液；
(2)将步骤(1)得到的丙烯酸母液、α-甲基苯乙烯单体(克雷威利、W-85)、偶氮二异丁酸二甲酯、十二烷基硫醇和增粘树脂(塔益莱、FTR6100)在90℃下反应3h，得到所述A组分。
所述B组分为异氰酸酯(拜耳、L-45)。
对比例1
一种丙烯酸胶水，其与实施例1的区别仅在于，A组分中不添加α-甲基苯乙烯单体，甲基丙烯酸异丙酯的添加量为30重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种丙烯酸胶水，其与实施例1的区别仅在于，A组分中不添加甲基丙烯酸异丙酯，α-甲基苯乙烯单体的添加量为30重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种丙烯酸胶水，其与实施例1的区别仅在于，A组分中不添加增粘树脂，甲基丙烯酸异丙酯的添加量为22重量份，α-甲基苯乙烯单体的添加量为11重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
将制备好丙烯酸胶水的A组分与B组分按液液比100:1进行混合均匀，然后涂布一层25±2μm的胶层在25μm的透明PET基材上，制成胶带测试片；
(1)粘着力：按照《GB/T2792》提供的测试方法进行测试；
(2)初粘力：按照《GB/T4852》提供的测试方法进行测试。
按照上述测试方法对实施例1～6和对比例1～3提供的丙烯酸胶水进行测试，测试结果如表1所示：
表1
根据表1数据可以看出：本发明提供的丙烯酸胶水具有优异的剥离力和较高的黏着力；具体而言，实施例1～6提供的丙烯酸胶水在23℃下的黏着力为1300～2000gf/25mm，在80℃下的黏着力为1250～1500gf/25mm，初粘力为6～12#。
比较实施例1和对比例1可以发现，A组分中不添加α-甲基苯乙烯单体得到的丙烯酸胶水在80℃下的黏着力仅为500gf/25mm，说明其耐高温性能较差；且初粘力相较于实施例1也有大幅度降低。
比较实施例1和对比例2可以发现，A组分中不添加丙烯酸酯类单体得到的丙烯酸胶水在80℃下的黏着力同样仅为600gf/25mm，说明其耐高温性能较差；且初粘力相较于实施例1也有大幅度降低。
比较实施例1和对比例3可以发现，A组分中不添加增粘树脂得到的丙烯酸胶水的初粘力和黏着力相较于实施例1均有所下降。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种耐高温丙烯酸胶水及其使用方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，所述耐高温丙烯酸胶水包括A组分和B组分；
所述A组分的制备原料按照重量份包括如下组分：
所述B组分为固化剂。
2.根据权利要求1所述的耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丙酯或甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，所述自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈或偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述链转移剂包括十二烷基硫醇。
4.根据权利要求1～3任一项所述的耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，所述固化剂包括异氰酸酯类固化剂；
优选地，所述耐高温丙烯酸胶水中固化剂的含量为0.1～10重量份。
5.根据权利要求1～4任一项所述的耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，所述A组分的制备原料中还包括溶剂；
优选地，所述溶剂包括甲苯、丁酮和丙烯酸甲酯的组合；
优选地，所述A组分的制备原料中甲苯的质量百分含量为10～30重量份；
优选地，所述A组分的制备原料中丁酮的质量百分含量为10～30重量份；
优选地，所述A组分的制备原料中丙烯酸甲酯的含量为30～50重量份。
6.根据权利要求1～5任一项所述的耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，所述A组分通过如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
(1)将丙烯酸酯类单体和溶剂混合，得到丙烯酸母液；
(2)将步骤(1)得到的丙烯酸母液、α-甲基苯乙烯单体、自由基引发剂、链转移剂和增粘树脂进行反应，得到所述A组分。
7.根据权利要求6所述的耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，步骤(1)所述混合具体包括：将丙烯酸酯类单体、甲苯和丁酮进行混合，再加入丙烯酸甲酯进行混合，得到所述丙烯酸母液；
优选地，所述丙烯酸类单体、甲苯和丁酮进行混合的混合时间为1～3h；
优选地，所述再加入丙烯酸甲酯进行混合的混合时间为1～3h。
8.根据权利要求6或7所述的耐高温丙烯酸胶水，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为70～90℃；
优选地，步骤(2)所述反应的时间为3～5h。
9.一种如权利要求1～8任一项所述耐高温丙烯酸胶水的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：将A组分和B组分混合后直接涂覆在基体表面，固化，得到具有耐高温丙烯酸胶水涂层的基体。
10.一种如权利要求1～8任一项所述的耐高温丙烯酸胶水在电子工业中的应用。
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