双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶的制备

双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶的制备

林克华（工作单位：福建友谊胶粘带集团有限公司福建省福州市福清市350300）

李文森（工作单位：福建省福清市友谊新材料科技工业园福清350300）

林克兴（工作单位：福建友谊胶粘带集团有限公司福建省福州市福清市350300）

摘要：研究双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶的原料、合成及性能，指出玻璃化转变温度变化对材料性能的影响，分析引发剂掺量才能让乳液型压敏胶性能达到最佳状态，以及胶膜稳定性顶峰状态时的原料参数，为胶膜制备与推广提供参考。

关键词：双向拉伸聚丙烯；乳液；粘接性能；胶膜

双向拉伸聚丙烯薄膜即BOPP薄膜，是胶带最常见的原料之一。该薄膜类型较多，可分为常规型、金属化型、消光型、珠光型等，由于其类型较多因此具有十分广泛的应用场景。目前，我国关于双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶的研究已经具有成功案例，但研制的产品在粘接性能、耐水性等方面不足。由于国外进口价格较高，间接增加了产品包装成本，不利于各类行业发展，因此需对双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶进行研究，指出技术要点及粘接性能提升措施，促进复合包装材料技术的创新发展。

1 双向拉伸聚丙烯薄膜

双向拉伸聚丙烯薄膜需在双向拉伸设备中生产，需将原料投放在挤出设备中，让其形成厚片。随后，让厚片进入双向拉伸设备加热，当温度达到设定标准后按照拉伸倍率进行同步拉伸或是异步拉伸。原料拉伸结束后进行处理，如涂布。双向拉伸聚丙烯薄膜具有无色、无味、无毒的特点，具有优异的力学性能及光学性能，经过表面处理后可进行精美的硬刷。生产生活中广泛应用在包装领域。该类型薄膜的应用对耐热性有较高要求，因此薄膜热收率的控制是决定产品性能的重要指标。为了让该材质的薄膜得到更为广泛的应用，需对双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶的制备进行分析，了解生产要点及注意事项。

2 制备试验

2.1 原料及仪器配备

本实验使用的原料及厂商见表1.

表1 试验原料及仪器

本试验选择Vertex 70型傅里叶变换红外光谱仪及Q-800型号动态热机械分析仪作为分析设备，旋转黏度计、粒度分析仪、静态特征测量仪型号分别为NDJ-1、380DLS、RT-1030.

2.2 试验原料制备

针对预乳化液，首先将计量单体原料及去离子水、乳化剂投放到事先准备好的烧杯中，在常温状态下分散处理半小时，设备转速控制在每分钟六百转。针对乳液型PSA（压敏胶），取定量去离子水、APS溶液、乳化剂及碳酸氢钠放置在搅拌设备中，边搅拌边升温到八十三摄氏度，随后再加入制定剂量的乳液，当溶液变成蓝色后反应半小时，此后在三小时内胶乳单体预乳化液及引发剂，此时温度控制在八十三摄氏度。在引发过程中，加入链转移剂，加入完成后让其处于保温状态反应三小时，并让温度冷却到七十一摄氏度。半小时后，在单体内胶乳异抗坏血酸及叔丁基过氧化氢，让剩余单体充分引发，让温度冷却到三是设施丢，随后用氨水调节酸碱值到7左右，过滤后得到乳液。在合成得到的乳液中加入湿润剂，制备成乳液型PSA。

2.3 压敏胶胶膜及压敏胶胶带制备

将上述得到的乳液型PSA均匀涂布在PTFE（聚四氟乙烯）上，在室温状态下静置一小时，随后在温度为五十摄氏度的空下降干燥两天两页，得到厚度均匀的胶膜，将其存放在干燥设备中，等待胶带的制备。将十九克丙烯酸酯乳液型压敏胶倒在涂满硅油的底纸上方，利用自动涂布设备均匀涂布压敏胶，随后在温度为一百摄氏度的条件下干燥四分钟，随后转涂到BOPP薄膜上面，与另一张薄膜粘连在一起。随后用滚筒沿着其表面滚压三到五次，将两张薄膜之间的气泡去除，随后在二十五摄氏度的环境下放置两天两夜，让胶液充分湿润。

2.4 测定及表征

表2 测定名称及方法

3 结果及讨论

3.1 乳液型压敏胶性能的影响因素

不同T对乳液型压敏胶性能有一定影响，本研究采用控制变量的方式让其余变量保持恒定，来判断T对乳液型压敏胶性能的影城特征。数据表面，当T为-40℃时，乳液型压敏胶粒径为109mm，凝聚率为97.6%，黏度为12Pa·s，剥离强度为18.33N/25mm，初始粘力为10.85N/25mm，持续粘接力大于10000，吸水率为8.13%；当T为-30℃时，乳液型压敏胶粒径为95mm，凝聚率为97.9%，黏度为12Pa·s，剥离强度为25.33N/25mm，初始粘力为10.11N/25mm，持续粘接力大于18000，吸水率为8.04%；当T为-20℃时，乳液型压敏胶粒径为94mm，凝聚率为95.4%，黏度为11Pa·s，剥离强度为10.97N/25mm，初始粘力为9.82N/25mm，持续粘接力大于18000，吸水率为8.17%。由此可见，T与水性胶粘剂的性能有一定影响，对粒径、吸水率及凝聚率等影响较小，在T升高后，粘剂聚合物内聚能力增强，粘接力加大，呈现出先升后降的趋势。上文仅列举部分数据，在实验中，理论上将T升高到-30℃时，胶带剥离强度最大，综合性能最好。

3.2 引发剂掺合量的影响

本试验采用的乳液聚合配方，引发剂是其主要原料之一，其掺合量对乳液型压敏胶的性能有直接影响，同样采用控制变量的方式对引发剂的影响程度进行研究。结论表明，在引发剂掺合量增加后，乳液压敏胶表观黏度和粒径有所减小，凝聚率表现为先下降后上升的趋势，吸水率表现为先下降后上升的趋势，初始粘结力表现为下上升后下降的趋势，持续粘接力及剥离强度表现为先上升后下降的趋势。综合考虑胶带性能需求，本研究认为当引发剂掺合量为0.6%时压敏胶的性能最佳。

结束语：

对双向拉伸聚丙烯薄膜粘接用乳液型压敏胶的制备进行研究，罗列了乳液型PSA制备的原料及所需设备，指出了具体制备流程，最后结合引发剂掺合量及温度升降对乳液型压敏胶的性能影响因素进行分析，结论表明当温度在-30℃时压敏胶性能最佳，当引发剂掺合量为0.6%时压敏胶综合性能最良好。

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