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紫外光固化丙烯酸酯热熔压敏胶的研究

作　者: 高雅
导　师: 白永平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 热熔压敏胶紫外光固化丙烯酸酯高分子化UV固化剂
分类号: TQ436.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

丙烯酸酯热熔压敏胶具有粘接范围广泛,耐候性好,低毒等优点。但由于其压敏胶制品中有残余单体,加热涂布时仍有一定的挥发性,至今没有得到大量应用。丙烯酸酯热熔压敏胶可以通过在丙烯酸共聚物基体上加入光引发剂的方法进行改进,开发出与溶剂型丙烯酸酯压敏胶具有同等性能的胶粘剂。为了避免小分子紫外光固化剂在胶粘剂中残留,导致压敏胶粘剂性能下降,本论文采用可高分子化的紫外光固化剂进行紫外光固化丙烯酸酯热熔压敏胶的合成。根据紫外光固化机理,对可高分子化的紫外光固化剂(UV-A)进行分子结构设计。根据分子结构特点,设计合成实验并确定合成工艺。以丙烯酸-2-羟乙酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯和4-羟基二苯甲酮为原料合成了可高分子化的紫外光固化剂。合成实验分为两步,第一步在50℃下反应8h;第二步在60℃下反应10h。分别对两步反应的产物进行13C-NMR测试,并与理论计算值进行比对,确定产物结构符合预先设计的分子结构。对UV-A进行紫外光谱分析,确定其紫外光吸收范围为280nm~380nm,在303nm处有最大吸收峰。由TGA和DSC测试得出其熔融温度为140℃,分解温度为200℃。以UV-A为紫外光固化剂合成了性能优异的紫外光固化丙烯酸酯热熔压敏胶。聚合单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸,聚合温度为69℃,反应时间约为6h。压敏胶粘剂涂布量为60g/m2。紫外光固化工艺为1kW的高压汞灯下照射50s,距离为20cm。本论文还研究了紫外光固化丙烯酸酯热熔压敏胶中各单体含量对粘接性能的影响,为设计不同性能的压敏胶粘剂提供参考。合成了可高分子化的紫外光固化剂,并在丙烯酸酯类热熔压敏胶粘剂中起到了良好的紫外光固化效果。合成出的紫外光固化丙烯酸酯热熔压敏胶具有良好的物理-化学性能、粘接性能及耐老化性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-24
  1.1 课题研究的目的与意义  10-11
  1.2 丙烯酸酯压敏胶概述  11-16
    1.2.1 丙烯酸酯压敏胶粘剂的种类  11-14
    1.2.2 丙烯酸酯压敏胶粘剂的组成  14-15
    1.2.3 影响丙烯酸酯压敏胶粘剂性能的主要因素  15-16
  1.3 紫外光固化概述  16-23
    1.3.1 光化学机理  16-17
    1.3.2 紫外光固化胶粘剂的固化机理  17
    1.3.3 紫外光引发剂反应机理  17-18
    1.3.4 紫外光引发剂的种类  18-19
    1.3.5 紫外光固化胶粘剂的研究概况  19-22
    1.3.6 紫外光固化胶粘剂的发展趋势  22-23
  1.4 课题来源及主要研究内容  23-24
第2章实验材料与方法  24-39
  2.1 实验用药品与实验设备仪器  24-25
    2.1.1 实验药品  24-25
    2.1.2 实验仪器设备  25
  2.2 紫外光引发剂合成实验方案设计  25-31
    2.2.1 反应原理  26-28
    2.2.2 反应物的确定  28-29
    2.2.3 催化剂的确定  29
    2.2.4 合成方法的确定  29-31
  2.3 紫外光固化剂的合成实验  31
  2.4 反应过程的控制  31
    2.4.1 反应过程中–NCO含量的实时测定  31
    2.4.2 反应过程中C＝C双键的测定  31
  2.5 紫外光固化剂的表征  31-32
    2.5.1 紫外光谱分析  31-32
    2.5.2 TGA测试  32
    2.5.3 DSC测试  32
    2.5.4 ~(13)C-NHR测试  32
  2.6 胶粘剂合成实验设计  32-35
    2.6.1 聚合单体的选择  32-33
    2.6.2 分子量调节剂的选择  33-34
    2.6.3 溶剂的选择  34
    2.6.4 反应工艺的确定  34-35
  2.7 紫外光固化压敏胶的合成实验  35
    2.7.1 压敏胶粘剂的制备  35
    2.7.2 压敏胶粘剂紫外光固化  35
  2.8 紫外光固化压敏胶的测试  35-39
    2.8.1 压敏胶的物理－化学性能测试  36-37
    2.8.2 固化时间的测定  37
    2.8.3 粘接性能测试  37-38
    2.8.4 紫外光固化压敏胶老化性能测试  38-39
第3章紫外光固化剂的合成  39-47
  3.1 反应过程控制  39-41
    3.1.1 反应温度的确定  39
    3.1.2 反应时间的确定  39-41
  3.2 紫外光固化剂的紫外吸收范围  41
  3.3 紫外光固化剂的热力学性质分析  41-43
    3.3.1 TGA分析  41-42
    3.3.2 DSC分析  42-43
  3.4 紫外光固化剂的结构分析  43-46
  3.5 本章小结  46-47
第4章紫外光固化热熔压敏胶的合成及性能研究  47-57
  4.1 紫外光固化丙烯酸酯胶粘剂的物理-化学性质  47
  4.2 压敏胶粘剂中各组分的含量对粘接性能的影响  47-52
    4.2.1 粘性单体的含量对粘接性能的影响  47-49
    4.2.2 改性单体的含量对粘接性能的影响  49-51
    4.2.3 压敏胶中紫外光引发剂的含量对粘接性能的影响  51-52
  4.3 紫外光固化丙烯酸酯热熔压敏胶的耐老化性能  52-56
    4.3.1 粘性单体含量变化对耐老化性能的影响  53-54
    4.3.2 改性单体含量变化对耐老化性能的影响  54-55
    4.3.3 紫外光固化剂含量变化对耐老化性能的影响  55-56
  4.4 本章小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-62
攻读学位期间发表的学术论文  62-64
致谢  64

紫外光固化丙烯酸酯热熔压敏胶的研究

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