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引言

    丙烯酸酯壓膠經(jīng)其優(yōu)良的粘性性能，化學(xué)穩(wěn)定性以及無(wú)毒，無(wú)害，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。普通丙烯酸酯壓敏膠耐熱性能欠佳，交聯(lián)后的丙烯酸酯壓敏膠也僅能在150℃下短期使用。有機(jī)硅壓敏膠的性能雖好，但強(qiáng)度較低。從目前壓敏膠的應(yīng)用情況綜合來(lái)看，要制備強(qiáng)度高，耐熱性好的壓敏膠，單純使用一類樹脂，難以獲得良好的效果，必須進(jìn)行改性。如果用有機(jī)硅單體，樹脂或橡膠改性丙烯酸酯壓敏膠，不僅可以保持丙烯酸酯壓敏膠固有優(yōu)點(diǎn)，面目還可以提高其耐高溫和耐介質(zhì)性能。目前，國(guó)內(nèi)外一些研究工作者利用有機(jī)硅單體，樹脂或橡膠，通過(guò)物理共混或化學(xué)共聚等方法合成的有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠，具有較好的粘接性，耐溶劑，耐水性，耐候性及耐溫性。但是對(duì)于有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠的耐高低溫沖擊老化，熱老化，濕熱老化等方面的系統(tǒng)研究，自今為止文獻(xiàn)報(bào)道較少。綜合國(guó)內(nèi)外研究工作，本文自行合成了有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠，并利用光譜儀對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析，研究了改性壓敏膠的耐高低溫沖擊老化，熱老化和濕熱老化性能。

一、試劑與儀器

試劑:

    甲基乙烯基（MQ)硅樹脂，乙烯基含量1.9%~2.2%相對(duì)分子質(zhì)量20~22萬(wàn)。甲基丙烯酸酯環(huán)氧本酯（GMA）化學(xué)純。

    丙烯酸丁酯（BA）丙烯酸異辛酯（2-EHA），甲基丙烯酸-β-羥丙酯（HPMA)化學(xué)純。過(guò)氧化二苯甲酰（BPO）分析純。甲苯，乙酸乙酯分析純。

儀器：

剝離力試驗(yàn)箱                                                   精密烘箱 

可程式恒溫恒濕試驗(yàn)箱                                  冷熱沖擊試驗(yàn)箱   

試驗(yàn)過(guò)程：

    將帶不飽和鍵的乙烯基硅樹脂和丙烯酸酯單體通過(guò)自由基溶液聚合反應(yīng)，在聚合物的側(cè)鏈上引入硅鏈段是合成有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂的一種有效方法。乙烯基硅樹脂與丙烯酸酯單體共聚合。從而改性丙烯酸酯壓敏膠。

丙烯酸酯壓敏膠的制備：

    將一定量的乙酸乙酯和部分BPO加入四口瓶中，按比例將軟硬單體，CMA和部分BPO混合，將部分混合液加入到四口瓶中，通入氮?dú)?，加熱?3℃；恒溫聚合一定時(shí)間后，再滴加剩余部分單體，滴完后，繼續(xù)滴加由甲苯，HPMA和剩余BPO的混合液。在一定時(shí)間內(nèi)滴完，反應(yīng)至一定時(shí)間后出料，即得丙烯酸酯壓敏膠液。

有機(jī)硅壓敏膠的制備：

    將MQ硅樹脂與硅橡膠按比例混合，加入聚合催化劑，在一定溫度下聚合一定時(shí)間，然后加入溶劑調(diào)成稀膠液，最后向膠液中加入交聯(lián)劑，涂布，揮發(fā)凈溶劑后，高溫下交聯(lián)一定時(shí)間，即得有機(jī)硅壓敏膠帶。

有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠的制備：

    在丙烯酸酯壓敏膠液合成過(guò)程中，將MQ硅樹脂分別在不同的加料階段加入，即可制得各種硅樹脂含量不同的硅改性丙烯酸酯壓敏膠。即在反應(yīng)初始與乙酸乙酯共同加入硅樹脂所得膠液為初期加入膠液；與剩余丙烯酸酯單體及GMA混合滴加所得壓敏為中期加入膠液；與甲苯一起滴加所得膠液為后期加入膠液。

壓敏膠帶的制備：

    向上述膠液中加入一定量的交聯(lián)劑，涂布在聚丙烯薄膜上，高溫烘干，分切，即可制得壓敏膠膠帶。

二、結(jié)果與討論

    有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠的結(jié)構(gòu)表征：

    有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠的高低溫沖擊性能

    將制好的壓敏膠試樣置于冷熱沖擊試驗(yàn)箱內(nèi)高溫沖擊溫度為200℃，沖擊時(shí)間為1小時(shí)。然后在1min

    內(nèi)轉(zhuǎn)換低溫沖擊溫度為-20℃，沖擊時(shí)間為1小時(shí)。取出于室溫（溫度23℃±1℃，濕度50%±5%）放置1小時(shí)。反復(fù)5次后進(jìn)行180度剝離力測(cè)試。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1

    從表1可以得出，純丙烯酸酯壓敏膠經(jīng)過(guò)高低溫沖擊后，膠膜老化，失去壓敏性，而經(jīng)有機(jī)硅改性的丙烯酸酯壓敏膠雖然持黏力和180°剝離強(qiáng)度均有下降，但還有一定的粘接強(qiáng)度，這說(shuō)明硅樹脂的加人明顯改善了丙烯酸酯壓敏膠的耐溫性能。持黏力在150℃下進(jìn)行測(cè)試：180°剝離強(qiáng)度在室溫測(cè)試。

    有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠的耐熱老化性能

    將有機(jī)硅改性后的丙烯酸酯壓敏膠帶放置在200℃的烘箱中進(jìn)行老化性能測(cè)試，取出后粘接在鋁片上，測(cè)試室溫下180°剝離強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3.

    從圖3中可以看到，熱老化后的壓敏膠剝離強(qiáng)度隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，起始階段降低幅度比較劇烈，隨后降低緩慢，而老化后的膠帶剝離時(shí)呈界面破壞，且具有一定的壓敏性。這說(shuō)明改性后的壓敏膠具有良好的耐熱老化性能。

    有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠耐濕熱老化性能

    將有機(jī)硅改性后的丙烯酸酯壓敏膠帶放置在60℃、相對(duì)濕度為95%的恒溫濕熱老化箱中，老化1000h,測(cè)試室溫下180°剝離強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖4。

    從圖4可以得出，有機(jī)硅改性后的丙烯酸酯壓敏膠帶隨著濕熱老化時(shí)間的延長(zhǎng)，剝離強(qiáng)度逐漸降低，在老化起始階段，剝離強(qiáng)度降低較為劇烈，而后降低比較緩慢。.這說(shuō)明改性后的壓敏膠具有良好的耐濕熱老化性能。

    三種壓敏膠的耐溫性能比較

    本文合成了丙烯酸酯壓敏膠、有機(jī)硅壓敏膠、有機(jī)硅改性丙烯竣酯壓敏膠，三種壓敏膠性能各異，現(xiàn)對(duì)其室溫和高溫性能進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表2~4.

    以上三種測(cè)試樣品均在相同的規(guī)格和測(cè)試條件下進(jìn)行的，有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠中硅樹脂加入時(shí)間為反應(yīng)中期加入，加入量為10%.通過(guò)對(duì)表2、表3和表4的比較可以得出，室溫下：有機(jī)硅壓敏膠的初黏力很高，但剝離強(qiáng)度和持黏力比較低，而丙烯酸酯壓敏膠的持黏力和剝離強(qiáng)度明顯高于其它兩種壓敏膠，經(jīng)硅樹脂改性后的丙烯酸酯壓

    敏膠持黏力和剝離強(qiáng)度介于兩者之間；高溫下：有機(jī)硅壓敏膠的持黏力和剝離強(qiáng)度高于其它兩種，而經(jīng)硅樹脂改性后丙烯酸酯壓敏膠的150℃下持黏力和100℃下剝離強(qiáng)度均高于純丙烯酸酯壓敏膠，經(jīng)高低溫沖擊后，丙烯酸酯壓敏膠失去壓敏性能，而硅樹脂改性的丙烯酸酯壓敏膠還具有一定的剝離強(qiáng)度。這說(shuō)明利用硅樹脂來(lái)改性丙烯酸酯壓敏膠可以明顯提高丙烯酸酯壓敏膠的耐溫性能，使丙烯酸酯壓敏膠的應(yīng)用范圍可以得到一定的拓展

三、結(jié)論

    （1)相于未改性的丙烯酸酯壓敏膠，經(jīng)有機(jī)硅改性的丙烯酸酯壓敏膠的耐高低溫沖擊性能有著明顯的改善，中期加入硅樹脂用量為10%時(shí)的改性壓敏膠，高低溫沖擊后180°室溫剝離強(qiáng)度為10.32N/25mm.

    （2)有機(jī)硅改性后的丙烯酸酯壓敏膠的熱老化性能良好，200℃熱老化10h后，剝離強(qiáng)度為6.2N/25mm.

    （3)有機(jī)硅改性后的丙烯酸酯壓敏膠具有良好的耐濕熱老化性能，60℃下濕熱老化1000h后，改性壓敏膠180°室溫剝離強(qiáng)度為568N/25mm4)對(duì)丙烯酸酯壓敏膠、有機(jī)硅壓敏膠、有機(jī)硅改性丙烯酸酯壓敏膠的室溫、高溫性能，以及高溫老化性能性能進(jìn)行了比較。得出，經(jīng)硅樹脂改性后的丙烯酸酯壓敏膠持黏力和剝離強(qiáng)度介于丙烯酸酯壓敏膠和有機(jī)硅壓敏膠之間；經(jīng)高低溫沖擊后，丙烯酸酯壓敏膠失去壓敏性能，而硅樹脂改性的丙烯酸酯壓敏膠和有機(jī)硅壓敏膠還具有一定的剝離強(qiáng)度。