UV固化聚丙烯酸酯压敏胶的配方研究

陈雪峰

摘 要：该文用预聚体、单体、光引发剂和助剂等按不同比例混合，对不同配方产品进行测试。测试结果可以看出，官能度越高的树脂，碳碳双键越多，结构越稳定，所带来的硬度和耐摩擦越好，但是有个缺点就是柔韧性比较差。通过单因素对比实验和测试分析，得到抗摩耐划力强、透过率高、耐化学品性好的优化配方为，聚氨酯丙烯酸酯Ⅸ：DPHA：光引发剂：流平剂：其他助剂=70份：23份：6份：0.5份（1173：184=4：6）：0.5份。

关键词：聚氨酯丙烯酸酯 光引发剂 硬度

中图分类号：TQ436 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0047-01

1 实验和分析方法

1.1 主要原料

聚氨酯丙烯酸酯Ⅲ、聚氨酯丙烯酸酯Ⅶ、聚氨酯丙烯酸酯Ⅸ、TMPTA、DPHA、NPGDA、HDDA、甲苯、乙酸乙酯、引发剂184、引发剂1173、助剂（流平剂）、PET film。

1.2 实验和测试设备

MRD-600TS铅笔硬度计、QLH漆膜划格仪、FA2004电子天平、NM-I磨耗试验仪、WGW透过率雾度仪、DYL达因笔、Mayer线棒涂布器、手机专用UV固化机、SM-112厚度计。

1.3 测试方法

1.3.1 涂层的附着力（百格测试）

参照GB9256--88方法。

1.3.2 铅笔硬度测试

参照GBT 6739-2006方法测试。

1.3.3 涂层抗擦伤性

擦伤测试用钢丝绒1000 g来回10次测试作为标准，将硬化膜切小片用胶带固定在测试区，调节机器的转速为40 r/min和往复10次。

1.3.4 涂层表观测试

将涂层置于强光下观察表观的彩虹纹和晶点。

1.3.5 涂层透光率雾度测试

将仪器的三只保护盖旋下，测试样品时，需将样品架装与接收器左侧。校准完毕，准备测试，读出示数就是该硬化膜的透过率雾度。

1.3.6 涂层表面张力测试

涂层表面的张力主要通过达因笔来测试表面能，这里我们从最小的30号开始测试，在涂层表面划出2 cm，观察是否在2 s内收缩，判断该硬化膜的表面能。

2 实验内容

2.1 配方优化实验

2.1.1 预聚体选择实验

将称取的聚氨酯丙烯酸酯Ⅲ、Ⅶ、分别与组成相同的活性稀释剂及助剂按质量比7：3进行实验，并对成品涂膜进行附着力与硬度测试，结果表明选用Ⅸ的配方产品附着力和硬度最大。

2.1.2 稀释单体选择实验

将称取的稀释单体DPHA、NPGDA、HDDA、TMPTA与聚氨酯丙烯酸酯Ⅸ、其他助剂按质量比23：70：7进行实验，并对成品涂膜进行着力与硬度测试，结果表明选用DPHA的配方产品附着力和硬度最大。

2.1.3 预聚体与稀释单体配比实验

将称取的聚氨酯丙烯酸酯Ⅸ与稀释单体DPHA、其他助剂按不同质量比进行试验，并对成品涂膜进行着力与硬度测试，结果表明选用上述物质质量比为70：23：7时产品的抗划能力最好。

2.1.4 光引发剂用量及配比实验

保持光引发剂用量为体系的6%，将称取的光引发剂1173、184按不同的质量比进行试验，并对成品涂膜进行硬度、透过率和柔韧性测试，结果表明1173、184按4：6配比时，产品涂层的综合性能最好。

2.1.5 流平剂用量及配比实验

按预聚体和单体的总量的0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%、2.1%加入平流剂进行实验，并对成品涂膜表面性能进行测试，结果表明平流剂添加量为0.5%时，产品涂层表观性能最好。

2.2 测试胶水的配制

按照前述的数据和比例，用滴管取85%、75%、65%、55%四种配比的量加入烧杯中，分别加入对应比例的DPHA，对聚丙烯酸树脂进行稀释作用，用玻璃棒不停地搅拌，直至聚丙烯酸酯与单体融合后，根据涂布时所需要的固含量加入适量的乙酸乙酯，搅拌后，放入超声波仪器内进行超声10 min，根据实验数据配比1173：184为4：6配好以4%加入胶水中不停搅拌。以0.5%的量加入，因为流平剂在胶水的分散比较差，所以需要最后的一次超声，使流平剂完全分散在体系中，易于涂布是更好的操作性能。

2.3 硬化膜制备

准备好一块平整的玻璃，顶端贴好胶带，将三菱100μm的PET切为A4大小待用，准备好3#线棒，将PET固定在玻璃上，用线棒将胶水均匀涂在PET上，涂胶的湿胶厚在15-20μm，置于80°烤箱烘烤1-2 min，挥发掉多余的乙酸乙酯溶剂取出，置于紫外光固化一起种固化10-20 s，固化后干胶在5μm左右。

3 结果与讨论

3.1 结果

根据以上的实验及分析，UV固化聚丙稀酸酯压敏胶的最佳配方为，聚氨酯丙烯酸酯Ⅸ：DPHA：光引发剂：流平剂：其他助剂=70份：23份：6份：0.5份（1173：184=4：6）：0.5份。

3.2 讨论

从实验结果可以看出，官能度越高的树脂，碳碳双键越多，结构越稳定，所带来的硬度和耐摩擦越好，但是有个缺点就是柔韧性比较差。实验数据分析，单体的量影响着硬化膜的硬度，从添加量可以看出，单体越多，硬度随之下降，柔韧性相对越来越好。

参考文献

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[2] 张美珍.聚合物研究方法[M].北京：中国轻工业出版社，2001.

[3] 王德海，江棂.紫外光固化材料-理论与应用[M].北京：化学工业出版社， 2002.

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