接觸型膠粘劑研發(fā)進(jìn)展及應(yīng)用分析

1、接觸型膠粘劑研發(fā)進(jìn)展及應(yīng)用分析接觸膠粘劑是一種特殊的壓敏膠，其最大特點(diǎn)是“接觸”后產(chǎn)生粘結(jié)作用，即將同一種膠粘劑涂覆在兩個(gè)被粘物的表面上，通過兩個(gè)涂覆面的相互接觸發(fā)生粘結(jié)。被粘面在涂覆接觸膠粘劑后，首先需要干燥形成透明的、不粘連的聚合物膜，這也是接觸膠粘劑與普通壓敏膠的主要區(qū)別所在。 1.水性聚氨酯轉(zhuǎn)移接觸膠粘劑水性聚氨酯主要用于轉(zhuǎn)移型接觸膠粘劑的制備。轉(zhuǎn)移型膠粘劑與普通膠粘劑略有不同，兩個(gè)被粘表面所涂覆的膠粘劑可以是同一種聚合物，也可以是同一類聚合物，但分別與基材的粘結(jié)強(qiáng)度不同。當(dāng)兩個(gè)被粘表面接觸時(shí)，兩種膠粘劑會(huì)粘合在一起；一旦兩個(gè)粘結(jié)件被剝離開，通常會(huì)使一種膠粘劑涂膜與基材分離而轉(zhuǎn)移到另一

2、種膠粘劑涂層的表面，因此這類膠粘劑通常是一次性的。Krampe等人首先將15%的水性聚酰胺分散液涂覆于紙質(zhì)上并立即在120下干燥，使分散液在基材上形成隔離層，然后在隔離層表面涂覆35%的水性聚氨酯分散液，形成可轉(zhuǎn)移的聚氨酯涂層；另外在電暈處理過的高密度聚乙烯膜上涂覆一層水性聚氨酯涂層（固含量為35%），80干燥5min.以上兩種涂層材料的聚氨酯在室溫下便可以進(jìn)行粘結(jié)。水性聚氨酯轉(zhuǎn)移接觸膠粘劑可以用于多種封口帶的制作，且封口為一次性。通過選擇不同的隔離劑和涂覆工藝，還可以將轉(zhuǎn)移涂層和結(jié)合層分別涂覆于其他多種聚合物膜基材上，形成轉(zhuǎn)移型接觸膠粘劑制品。2.天然膠乳型接觸膠粘劑天然膠乳本身即可作接觸膠

3、粘劑，如NationalStarch生產(chǎn)的KL系列“冷密封膠”實(shí)際就是接觸膠粘劑。將此種膠粘劑涂覆在基材或基膜上，干燥后可以將其卷起堆放也不會(huì)發(fā)生粘連，但在一定的壓力下，膠粘劑涂膜會(huì)發(fā)生牢固的粘結(jié)作用。天然膠乳最大的特點(diǎn)是粘結(jié)快，適合作“快攻”型膠粘劑。這主要因?yàn)樵趬毫εc快速剪切作用下，乳膠粒表面的保護(hù)膠體容易被破壞，使天然膠乳的橡膠分子鏈暴露出來，形成致密良好的聚異戊二烯膜，因此表現(xiàn)出良好的粘結(jié)性能。在將天然膠乳作為接觸膠粘劑時(shí)，一般需要對(duì)其進(jìn)行改性，主要分為化學(xué)改性與共混改性。泰國(guó)是最早對(duì)天然膠乳進(jìn)行化學(xué)改性并工業(yè)化的國(guó)家，目前，其產(chǎn)品添加膠乳占化學(xué)改性產(chǎn)品的絕大部分市場(chǎng)份額。我國(guó)對(duì)天然膠

4、乳用作接觸膠粘劑的化學(xué)改性研究工作也有了很大進(jìn)展，但截至目前還沒有工業(yè)化產(chǎn)品面世。與其他水性產(chǎn)品共混是天然膠乳作為接觸膠粘劑最常用的方式，例如與丙烯酸系乳液聚合物共混。目前市場(chǎng)上有許多可用于天然膠乳共混改性的商用乳液產(chǎn)品，如BFGoodrich的Hycar系列乳液，該乳液采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丁二烯、衣康酸等共聚制得；還有用丁二烯與苯乙烯進(jìn)行聚合，然后對(duì)天然膠乳進(jìn)行改性所得的接觸膠粘劑產(chǎn)品。3.氯丁膠乳與氯偏乳液接觸膠粘劑在膠粘劑領(lǐng)域，氯丁膠乳與天然膠乳的作用及性能相近，接觸膠粘劑除了大量使用天然膠乳外，氯丁膠乳在該領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。Brath于1975年就采用氯丁膠乳為基料，

5、以堿催化劑制備的對(duì)叔丁基苯酚甲醛樹脂作增粘樹脂，再加入少量氧化鋅，可制得高剝離強(qiáng)度的接觸膠粘劑。另外，也可以采用天然增粘樹脂對(duì)氯丁膠乳進(jìn)行改性，并用金屬氧化物進(jìn)行交聯(lián)。日本專利將氯丁膠乳用羧基和賦予其乳化能力的一種樹脂乳液進(jìn)行改性，得到水分散型的接觸膠粘劑，其接觸粘性在低壓、低溫、高濕以及干燥后的共聚力、耐熱性均得到較好改善。 由偏二氯乙烯和丙烯酸酯進(jìn)行共聚制備的不同玻璃化溫度（Tg）的氯偏乳液共混，可以得到接觸粘性好、粘結(jié)強(qiáng)度高，高溫抗蠕變性能好的接觸膠粘劑。Padget采用偏二氯乙烯與丙烯酸酯為單體，制備了低Tg為-500、高Tg為030的兩種乳液，憑借低Tg聚合物的接觸粘性與高Tg提供的

6、抗蠕變性能（即持粘性），通過不同Tg聚合物的共混同時(shí)提高膠粘劑的接觸粘性與持粘性。4.乙烯基酯聚合物接觸膠粘劑聚醋酸乙烯酯的Tg為27，對(duì)各種基材的粘結(jié)性能良好，一般可采用內(nèi)增塑型單體（如乙烯）與其共聚，其粘結(jié)性能可得到很大提高。適當(dāng)乙烯含量的乙烯-醋酸乙烯共聚乳液（EVA）也可以作為接觸膠粘劑使用，與聚丙烯酸酯和橡膠類接觸膠粘劑相比，EVA接觸膠粘劑常常表現(xiàn)出接觸粘性（初粘性）和粘結(jié)強(qiáng)度差的缺點(diǎn)，可以通過增加增塑劑用量進(jìn)行改善。Tam等人采用乙烯含量為23%27%、固含量為40%70%的EVA乳液，其中除乙烯與醋酸乙烯酯單體外，還加入3%其他共聚單體，最終制得接觸粘性好、粘結(jié)強(qiáng)度高，尤其與非

7、極性表面之間的粘結(jié)牢度高的接觸膠粘劑。采用N-羥甲基丙烯酰胺（NMA）參與共聚的EVA乳液是一種特殊的聚合物乳液（EVA/NMA乳液），該乳液的Tg可以控制在-3030之間，通常作為接觸膠粘劑的聚合物乳液的Tg為-165。加入NMA后，體系的粘結(jié)強(qiáng)度得到顯著提高，同時(shí)還可以改善乳液對(duì)基材的潤(rùn)濕作用。采用乙烯基酯與丙烯酸酯共聚，通過選擇其他適當(dāng)?shù)墓簿蹎误w以及調(diào)節(jié)單體的配比，所得到的水乳型膠粘劑不需要添加其他助劑，便可直接應(yīng)用于地板、裝飾性層壓等材料的接觸粘結(jié)。另外，還可以將醋酸乙烯酯與氯丁膠乳在增粘樹脂中直接共混，可以得到初粘力好、耐熱和耐水性優(yōu)異的水分散型接觸膠粘劑。5.丙烯酸酯聚合物接觸粘合

8、劑和普通的壓敏膠一樣，接觸型膠粘劑也可以用丙烯酸酯聚合物來配制。丙烯酸系單體種類繁多，不同的丙烯酸系聚合物Tg差異較大，而且丙烯酸系單體與各種乙烯基不飽和單體的共聚特性也有所不同，使該系列產(chǎn)品的物理性質(zhì)可設(shè)計(jì)性很強(qiáng)。普通壓敏膠與接觸型膠粘劑的差別主要表現(xiàn)在聚合物的Tg設(shè)計(jì)上，接觸膠粘劑的Tg需更高一些，以滿足其在常溫下涂膜不發(fā)粘的要求。因此，通過選擇軟硬單體的最佳配比，控制聚合物的Tg，便可采用丙烯酸系單體制備出性能優(yōu)異的水乳型接觸膠粘劑。信封封口膠、食品袋的密封膠等冷密封膠也是典型的接觸膠粘劑，這類膠粘劑以前常采用天然膠乳作為主要粘料，而目前采用苯丙乳液制得的產(chǎn)品性能更佳。Duct通過對(duì)該類型的接觸膠粘劑與天然膠乳類密封膠進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，所合成密封膠的密封強(qiáng)度、粘結(jié)力、機(jī)械強(qiáng)度、穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、適用時(shí)間等性能參數(shù)更優(yōu)異。Sanderson等人通過一定的聚合工藝制備出分子量分布較寬的丙烯酸酯聚合物乳液型接觸膠粘劑。他們采用多種丙烯酸酯單體制備出高分子量（51021105）的乳液聚合物，然后在聚合反應(yīng)后期加入鏈轉(zhuǎn)移劑制備低分子量（11052106）的聚合物，使二