结合磷型阻燃丙烯酸酯压敏粘合剂的制备与性能

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丙烯酸酯共聚物主要由碳氢氧组成,由其制备的压敏粘合剂广泛应用于包装工业、电子工业等领域,但当其在需阻燃的领域应用(如机舱地毯粘接)时往往通过后添加阻燃剂的方法提供压敏粘合剂阻燃性,但却以牺牲压敏性为代价。本文以制备具有阻燃功能的丙烯酸酯压敏粘合剂为目的,解决阻燃性和压敏性的平衡问题为目标,通过含磷丙烯酸酯单体与常规丙烯酸酯单体溶液共聚,将阻燃基团引入丙烯酸酯共聚物粘料中,提高其本征阻燃性能,从而减少后添加阻燃剂对压敏粘合剂压敏性能的影响,制得了阻燃性和压敏性均优的压敏粘合剂。所得主要成果如下:(1)以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸羟乙酯(HEA)及丙烯酸(AA)为单体,以乙酸乙酯和二甲苯为溶剂,通过自由基溶液聚合制得自交联型丙烯酸酯共聚物粘料,并将其与聚磷酸铵(APP)共混制备了丙烯酸酯阻燃压敏粘合剂。考察了引发剂种类及用量、单体配比及APP用量等对压敏粘合剂压敏性和阻燃性的影响规律。当BA、2-EHA、VAc、HEA、AA的质量比为42.6:4.2:8.5:42.6:2.1,引发剂BPO用量占单体总量的1.4%,APP用量占共聚物粘料质量的28%时,所得压敏粘合剂压敏性能虽然达到了进口样品BMS 5-133D的性能,但阻燃性能未达到此标准。(2)通过含磷丙烯酸酯单体与常规丙烯酸酯单体溶液共聚,制得了结合磷型阻燃丙烯酸酯压敏粘合剂。用IR和DSC对溶液共聚物进行了表征,证明含磷单体参加了共聚合。同时考察了引发剂用量、含磷单体种类及用量等对压敏粘合剂压敏性和阻燃性的影响规律。当BA、2-EHA、VAc、HEA、AA、PAM-300的质量比为56.0:4.2:23.7:14.0:2.1:10.0,引发剂BPO用量占单体总量的0.6%,所得压敏粘合剂的压敏性能与BMS 5-133D的性能相当,但阻燃性能未达到此标准。(3)将共聚所得结合磷型阻燃丙烯酸酯压敏粘合剂与聚磷酸铵共混,制得了阻燃性和压敏性均优的压敏粘合剂。对共聚和共混的研究结果表明:当BA、2-EHA、VAc、HEA、AA、PAM-300的质量比为56.0:4.2:23.7:14.0:2.1:10.0,引发剂BPO用量占单体总量的0.6%,APP用量占共聚物粘料质量的24%时,所得压敏粘合剂的压敏性能超过BMS5-133D的性能,同时阻燃性也达到了此标准。说明,通过含磷丙烯酸酯单体与常规丙烯酸酯单体共聚,确实能提高粘料的本征阻燃性能,从而可减少外加无机阻燃剂用量,进而提高压敏胶带的常规性能,彻底解决了阻燃性与压敏性平衡的技术瓶颈。
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