紫外光引發(fā)聚合法制備光固化丙烯酸酯壓敏膠的研究

【作者】王艷；

【摘要】紫外光固化壓敏膠因具有固化速度快；不含溶劑；室溫固化，能耗低；耐水性及耐熱性好等優(yōu)點，自發(fā)現(xiàn)以來發(fā)展迅速。丙烯酸酯類壓敏膠具有無毒、透明性好、耐候性好等優(yōu)點，傳統(tǒng)上都是采用熱引發(fā)聚合的方法生產(chǎn)的。這種方法反應(yīng)時間長，能量消耗高，且反應(yīng)速率不易控制。本論文針對上述問題提出了紫外光固化丙烯酸酯壓敏膠的一種全新的制備方法。采用光引發(fā)聚合的方法來制備丙烯酸酯類低聚物，此方法具有反應(yīng)速率快、反應(yīng)速率受溫度的影響小、反應(yīng)程度可控的優(yōu)點。本研究主要包括紫外光引發(fā)聚合機理的研究以及紫外光固化壓敏膠的制備兩方面工作：首先對丙烯酸酯類單體的光聚合過程以及機理進(jìn)行了研究，用UV LED光源激發(fā)光引發(fā)劑光解產(chǎn)生自由基來引發(fā)多種丙烯酸酯類單體聚合，考察了多種丙烯酸酯類單體的聚合速率以及光引發(fā)劑含量對聚合反應(yīng)速率、聚合物分子量及分子量分布的影響，并使用紅外光譜對光聚合產(chǎn)物進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:不同單體紫外光引發(fā)自由基聚合速率排序為：丙烯酸酯類光聚合速率>乙酸乙烯酯光聚合速率>甲基丙烯酸酯類光聚合速率>苯乙烯光聚合速率。對于易發(fā)生光聚合反應(yīng)的單體，光引發(fā)劑的需求量比較少，一般小于1%，而對于難發(fā)生光聚合反應(yīng)的單體，光引發(fā)劑含量在1%~2%適宜。聚合物的分子量隨引發(fā)劑含量的增加逐漸減少，分子量分布隨著引發(fā)劑含量的增加先減小后增大。將紫外光引發(fā)聚合的工藝應(yīng)用于制備光固化丙烯酸酯壓敏膠主要分兩步完成：首先把丙烯酸酯類單體丙烯酸丁酯BA、甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸AA和自由基光引發(fā)劑1173混合均勻，采用紫外光引發(fā)聚合的方法合成丙烯酸酯類低聚物；然后再向其中補加自由基光引發(fā)劑和交聯(lián)劑，混合均勻，得到紫外光固化壓敏膠。研究了軟硬單體配比，改性單體含量，交聯(lián)劑含量，光引發(fā)劑含量，涂膜厚度，固化時間等因素對壓敏膠性能的影響。結(jié)果顯示當(dāng)BA:MMA為94:6，改性單體含量為8.5%，引發(fā)劑含量為1.3%，交聯(lián)單體含量為0.9%，光固化時間為80s，涂膜厚度為100um時，壓敏膠各項性能最佳。

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