一種耐高溫丙烯酸酯壓敏膠及製備方法與流程
2023-06-01 15:10:11
本發明涉及一種壓敏膠，具體說是一種具有200℃工作溫度丙烯酸壓敏膠，主要是用於FPC製程保護。
技術背景
隨著電子行業的發展及製程工藝的革新，耐高溫壓敏膠已經成為不可缺少的材料，其主要應用於耐高溫膠帶及耐高溫保護膜。其中耐高溫保護膜的使用溫度及要求遠遠高於膠帶。目前耐高溫亞克力保護膜主要問題是在高溫製程後有殘膠、「鬼影」殘留、剝離力爬升較大。「鬼影」殘留需要進一步用溶劑擦洗乾淨，造成環境汙染及生產效率降低，剝離力爬升在製程結束後撕離較困難影響製程安全及成品率
技術實現要素：
針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種耐高溫、無殘留、易剝離的耐高溫丙烯酸酯壓敏膠。
本發明的技術方案是：一種耐高溫丙烯酸酯壓敏膠，其特徵是，以丙烯酸丁酯和/或丙烯酸異辛酯為軟單體，丙烯酸羥乙酯作為交聯單體，二乙烯基苯作為內交聯單體，烯丙基矽烷與氟代丙烯酸乙酯作為改性單體，偶氮異丁腈作為引發劑，乙酸乙酯作為溶劑，進行聚合反應；按質量份數計各單體比例，其中丙烯酸丁酯和/或丙烯酸異辛酯80-90份，丙烯酸羥乙酯3-5份，二乙烯基苯1-2份，烯丙基矽烷與氟代丙烯酸乙酯分別是5-10份，單體混合後加入引發劑偶氮異丁腈，偶氮異丁腈為上述單體質量總和的0.5%-1%，80℃下反應6-8小時。
壓敏膠主鏈上具有大量支化鏈段。
壓敏膠主鏈上含有矽烷結構與氟元素。
一種耐高溫丙烯酸酯壓敏膠製備方法，包括以下步驟：
（1）、溶劑預熱回流：將550g醋酸乙酯加入到一個裝有電動攪拌的乾淨的2L四口燒瓶中，裝好冷凝管和分液漏鬥並密封其他管口後，開啟氮氣保護、開啟電動攪拌和恆溫水浴鍋加熱，控制轉速均勻，使燒瓶內溶劑保持溫度均勻並維持在80.5±0.5℃，當冷凝管出現回流時，開始記錄回流流速，控制回流流速在1秒2-3滴範圍之內，溶劑完全回流反應釜；
（2）、混合單體：將324g丙烯酸丁酯，16g丙烯酸乙酯，8g二乙烯基苯，32g烯丙基矽烷，20g氟代丙烯酸乙酯，3.5g偶氮異丁腈混合均勻後，加入到反應釜上連接的分液漏鬥中；
（3）、單體滴加：完成步驟（2）中的準備工作，並且確保步驟（1）完成之後，開始滴加步驟（2）單體，3h勻速滴加完，控制反應溫度80.5±0.5℃；
（4）、恆溫保溫：當單體滴加完成後，保溫1h後，補加一次0.5g過氧化二苯甲醯，按每分鐘2g的速度滴加完成後，控制反應溫度80.5±0.5℃，繼續保溫3h，關閉加熱及攪拌，讓釜內膠水自然冷卻至40℃以下，然後取出所得膠水並封裝，最後用醋酸乙酯清洗反應釜；
（5）、製備手工塗樣：先稱取20g以上步驟（3）合成好的膠水，依次加入N-乙基鄰對甲苯磺醯胺1g，多異氰酸酯2g，三乙胺0.04g，醋酸乙酯10g並攪拌均勻，然後開始手工塗樣，保證塗膠厚度在10±1um，並放入120℃烘箱中烘烤3min，附上普通離型膜後，放入70℃烘箱中熟化12h即可。
本發明主要在壓敏膠分子結構上引入了多元雙鍵的單體，使分子鏈產生大量枝化，及引入矽、氟元素提升了壓敏膠本身的耐溫性；引入二乙烯基苯，利用二乙烯苯的二元雙鍵結構使丙烯酸分子產生枝化；引入烯丙基矽烷，及氟代丙烯酸乙酯，使分子鏈中具有氟矽元素，改善壓敏膠的耐溫性。
與現有技術相比，本發明的優點：
1.耐高溫性能強，能短時耐高溫200℃，具有200℃工作溫度，長時耐高溫180℃。
2.適用性強，由於矽氟的引入改善了壓敏膠的表面性能，使之能適用於更多具有更低表面能材料表面。
本發明涉及一種耐高溫溶劑型丙烯酸酯壓敏膠。通過在壓敏膠主鏈上引入二乙烯基苯，使得分子鏈上產生大量支化，提升丙烯酸酯壓敏膠的耐溫性，同時進一步引入烯丙基矽烷與氟代丙烯酸乙酯，引入氟矽元素進一步提升了壓敏膠的耐溫性。並且矽氟元素引入改善了壓敏膠的表面性能，使之能適應於表面能更低的材料。
具體實施方式
實施例一：
1.溶劑預熱回流：將550g醋酸乙酯加入到一個裝有電動攪拌的乾淨的2L四口燒瓶中，裝好冷凝管和分液漏鬥並密封其他管口後，開啟氮氣保護。然後開啟電動攪拌和恆溫水浴鍋加熱，控制轉速均勻，使燒瓶內溶劑保持溫度均勻並維持在80.5±0.5℃，當出現回流時，開始記錄回流流速，控制回流流速在1秒2-3滴範圍之內，溶劑回流至反應釜。
2.混合單體：將324g丙烯酸丁酯，16g丙烯酸乙酯，8g二乙烯基苯，32g烯丙基矽烷，20g氟代丙烯酸乙酯，3.5g偶氮異丁腈混合均勻後，加入到反應釜上連接的分液漏鬥中，加完後用10g醋酸乙酯衝洗之前混合所用的燒杯內壁，然後將衝洗溶劑也加入分液漏鬥中。
3.單體滴加：完成步驟（2）中的準備工作，並且確保步驟（1）完成之後，開始滴加步驟（2）單體，3h勻速滴加完分液漏鬥中的單體外，也要注意控制反應溫度80.5±0.5℃。
4.恆溫保溫：當單體滴加完成後，加入20g醋酸乙酯衝洗分液漏鬥內壁，10min勻速滴加到反應釜中，保溫1h後，補加一次0.5g過氧化二苯甲醯，按每分鐘2g速度滴加完成後再加入20g醋酸乙酯衝洗分液漏鬥內壁，10min勻速滴加到反應釜中。然後控制反應溫度80.5±0.5℃，繼續保溫3h，關閉加熱及攪拌，讓釜內膠水自然冷卻至室溫，然後取出所得膠水並封裝，最後用醋酸乙酯清洗反應釜。
5.製備手工塗樣：先稱取20g以上步驟（3）合成好的膠水，依次加入N-乙基鄰對甲苯磺醯胺1g，多異氰酸酯2g，三乙胺0.04g，醋酸乙酯10g並攪拌均勻，然後開始手工塗樣，保證塗膠厚度在10±1um，並放入120℃烘箱中烘烤3min，附上普通離型膜後，放入70℃烘箱中熟化12h即可。
6.測試剝離力：將步驟5中所製得樣品製成25mm寬度，並按照24-GB2792-1998壓敏膠粘帶180剝離強度試驗方法，測試結果如下：
7.測試殘留髮霧：將步驟5中所製得樣品平整的貼附在乾淨的測試玻璃原片上（預留適當大小的若干氣泡），經過高溫200℃烘烤1h後，取出冷卻至室溫，在強光手電下觀看被貼處的發霧情況，測試結果如下：
實施例二：
1.溶劑預熱回流：將550g醋酸乙酯加入到一個裝有電動攪拌的乾淨的2L四口燒瓶中，裝好冷凝管和分液漏鬥並密封其他管口後，開啟氮氣保護，然後開啟電動攪拌和恆溫水浴鍋加熱，控制轉速均勻，使燒瓶內溶劑保持溫度均勻並維持在80.5±0.5℃，當出現回流時，開始記錄回流流速，控制回流流速在1秒2-3滴，溶劑回流至反應釜。
2. 混合單體：將340g丙烯酸丁酯，16g丙烯酸乙酯，4g二乙烯基苯，20g烯丙基矽烷，20g氟代丙烯酸乙酯，2.7g偶氮異丁腈混合均勻後，加入到反應釜上連接的分液漏鬥中，加完後用10g醋酸乙酯衝洗之前混合所用的燒杯內壁，然後將衝洗溶劑也加入分液漏鬥中。
3.單體滴加：完成步驟（2）中的準備工作，並且確保步驟（1）完成之後，開始滴加步驟（2）單體，3h勻速滴加完分液漏鬥中的單體外，,控制反應溫度80.5±0.5℃。
4.恆溫保溫：當單體滴加完成後，加入20g醋酸乙酯衝洗分液漏鬥內壁，10min勻速滴加到反應釜中，保溫1h後，補加一次0.5g過氧化二苯甲醯，按每分鐘2g速度滴加完成後再加入20g醋酸乙酯衝洗分液漏鬥內壁，10min勻速滴加到反應釜中，然後控制反應溫度80.5±0.5℃，繼續保溫3h，關閉加熱及攪拌，讓釜內膠水自然冷卻至室溫，然後取出所得膠水並封裝，最後用醋酸乙酯清洗反應釜。
5.製備手工塗樣：先稱取20g以上步驟（3）合成好的膠水，依次加入N-乙基鄰對甲苯磺醯胺1g，多異氰酸酯2g，三乙胺0.04g，醋酸乙酯10g並攪拌均勻，然後開始手工塗樣，保證塗膠厚度在10±1um，並放入120℃烘箱中烘烤3min，附上普通離型膜後，放入70℃烘箱中熟化12h即可。
6.測試剝離力：將步驟5中所製得樣品製成25mm寬度，並按照24-GB2792-1998壓敏膠粘帶180剝離強度試驗方法，測試結果如下：
7.測試殘留髮霧：將步驟5中所製得樣品平整的貼附在乾淨的測試玻璃原片上（預留適當大小的若干氣泡），經過高溫200℃烘烤1h後，取出冷卻至室溫，在強光手電下觀看被貼處的發霧情況，測試結果如下：
由以上兩個實施案例所得壓敏膠剝離力及殘留髮霧測試結果可知：本發明的超低剝離力丙烯酸壓敏膠的配方可以被採取而且沒有風險。同時，採用以上技術方案製得的壓敏膠具有以下優點：耐高溫性能強，能短時耐高溫200℃，長時耐高溫180℃；適用性強，由於矽氟的引入改善了壓敏膠的表面性能，使之能適用於更多具有更低表面能材料表面。