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生物体表面用丙烯酸酯乳液压敏胶的研究

作　者: 董贵菡
导　师: 康勇
学　校: 天津大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 生物体用丙烯酸酯压敏胶 核壳乳液聚合 聚乙二醇 自成膜
分类号: TQ436.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


生物体用压敏胶具有初粘力好、粘结力强和对人体皮肤无过敏等优点,是医疗卫生和化妆护理领域用胶的重要方向之一。本文以丙烯酸酯类单体为主要聚合单体,接枝聚乙二醇（PEG）,制备出乳液压敏胶,其外观呈乳白半透明状且泛蓝光,无异味,具有良好的粘度、力学性能,良好的透气性、吸湿性、药物相容性和自成膜性能,适合应用于生物体表面。本文系统研究了丙烯酸酯乳液压敏胶的制备方法、最佳配方及性能。通过探索性实验确定了单体预乳化核壳乳液聚合工艺,赋予压敏胶以自成膜的性能;以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）和丙烯酸（AA）为主要组分,在82℃、搅拌速度为200rpm下反应1.52h,保温1h;以3℃为梯度阶梯式升温使聚合反应转化率均在95%以上;在反应后期加入聚乙二醇（PEG-2000）,冷却,出料,制备出性能优良、成本低廉的压敏胶。通过正交实验考察了影响压敏胶性能的因素,并通过条件实验选择出最佳配方和制备条件,即在引发剂用量为0.811%,反应温度大于82℃时转化率最高为98%;核单体BA/BMA配比为11/9,壳单体BA/BMA/AA配比为34/15/5,乳化剂用量为4.055%,引发剂用量为0.811%,AA用量为6.46.8%,PEG-2000用量为2024%,反应温度为82℃,相比为90/70时制备出的压敏胶性能最佳。此时压敏胶粘度为100130mPa·s;初粘力为1316#,持粘力大于24h,剥离强度为23.8339.02N/20mm,拉伸强度为0.889 1.2MPa;成膜时透明性良好、水蒸汽透过率为524.01947.52g/m2·24h,吸水率为62.775.7%。通过FTIR分析发现在压敏胶的水相中有少量游离的PEG分子,但无残余丙烯酸酯类单体,因此制备出的压敏胶无异味。综合DSC和TEM分析发现压敏胶乳胶粒存在核壳结构,且有-40℃和-10℃两个玻璃化转变温度,其粒径为80 120nm,粒径分布较宽。此外,该压敏胶良好的拉伸强度和成膜性能使其可以不依靠基材而直接使用,具有良好的药物相容性,且加工成本比同类产品低。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章 文献综述  9-26
  1.1 课题研究背景  9
  1.2 生物体用压敏胶的研究现状  9-17
    1.2.1 丙烯酸酯压敏胶  10-11
    1.2.2 硅酮压敏胶  11-13
    1.2.3 聚氨酯类压敏胶  13-14
    1.2.4 聚异丁烯压敏胶  14-15
    1.2.5 SBS和SIS热熔压敏胶  15-16
    1.2.6 其他胶粘剂  16-17
  1.3 丙烯酸酯乳液压敏胶概述  17-25
    1.3.1 丙烯酸酯乳液压敏胶体系的组成  17-20
    1.3.2 乳液聚合原理  20-21
    1.3.3 聚合过程  21-24
    1.3.4 丙烯酸酯乳液压敏胶的乳液聚合工艺  24-25
  1.4 研究目的与研究内容  25-26
第二章 实验材料和方法  26-38
  2.1 实验材料及装置  26-27
    2.1.1 实验材料  26
    2.1.2 实验装置  26-27
  2.2 研究内容及方法  27-30
    2.2.1 探索性实验  27-29
    2.2.2 丙烯酸酯乳液压敏胶配方的确定  29-30
    2.2.3 丙烯酸酯乳液压敏胶的药物相容性测定  30
  2.3 实验步骤及条件  30-31
  2.4 丙烯酸酯乳液压敏胶的性能测试  31-33
    2.4.1 固含量  31-32
    2.4.2 转化率  32
    2.4.3 pH值  32
    2.4.4 粘度  32
    2.4.5 外观  32-33
  2.5 丙烯酸酯乳液压敏胶的微观结构形态表征  33-34
    2.5.1 红外光谱  33
    2.5.2 差示量热扫描分析  33-34
    2.5.3 透射电子显微镜扫描  34
  2.6 丙烯酸酯乳液压敏胶胶带或胶膜的力学性能测试  34-36
    2.6.1 初粘力  34
    2.6.2 持粘力  34-35
    2.6.3 剥离强度  35-36
    2.6.4 拉伸强度  36
  2.7 丙烯酸酯乳液压敏胶成膜性能测定  36-38
    2.7.1 吸水率的测定  36-37
    2.7.2 水蒸汽透过率测定  37-38
第三章 实验结果与讨论  38-71
  3.1 影响丙烯酸酯乳液压敏胶性能的因素  38-40
  3.2 各因素对聚合反应及压敏胶性能的影响  40-65
    3.2.1 单体配比及用量的影响  40-43
    3.2.2 乳化剂用量的影响  43-46
    3.2.3 引发剂用量的影响  46-52
    3.2.4 丙烯酸用量的影响  52-55
    3.2.5 聚乙二醇用量的影响  55-60
    3.2.6 反应温度的影响  60-64
    3.2.7 相比的影响  64-65
  3.3 丙烯酸酯乳液压敏胶的药物相容性  65-66
  3.4 最佳配方和制备条件  66-67
  3.5 丙烯酸酯乳液压敏胶的表征  67-69
    3.5.1 丙烯酸酯乳液压敏胶的外观  67
    3.5.2 丙烯酸酯乳液压敏胶的红外光谱表征  67-68
    3.5.3 丙烯酸酯乳液压敏胶的DSC表征  68-69
    3.5.4 丙烯酸乳液压敏胶的透射电镜分析  69
  3.6 丙烯酸酯乳液压敏胶的技术经济分析  69-70
  3.7 小结  70-71
第四章 结论  71-73
参考文献  73-77
附录  77-81
发表论文和参加科研情况说明  81-82
致谢  82

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 胶粘剂工业 > 各种性能胶粘剂 > 压敏胶
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