一种耐水煮型水性压敏胶乳液及其制备方法与流程

本发明涉及胶乳液，具体涉及一种耐水煮型水性压敏胶乳液及其制备方法。

背景技术：

1、随着环保政策趋严，水性丙烯酸压敏胶逐步替代溶剂型产品，但常规乳液因含亲水乳化剂与羧基，高温水煮后易吸水溶胀、发白脱胶，剥离强度大幅衰减，难以满足卫浴、电子、食品包装等耐湿热场景需求。

2、传统水性压敏胶乳液技术普遍存在耐水煮性与湿热稳定性差的核心缺陷。其体系中含有的亲水乳化剂及羧基官能团，在高温水煮或高湿环境下易引发胶层吸水溶胀、发白脱胶，导致剥离强度急剧衰减、粘接失效。虽可通过交联改性改善耐水性，但常出现适用期短、施工难度大、胶层发硬等问题，且易造成剥离力、内聚力与耐水性失衡，部分方案还存在成本偏高、残留单体环保性不足等局限，无法实现综合性能的协同优化。因此开发兼具高耐水煮性与良好压敏特性的水性乳液配方及制备方法具有重要意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种高耐水煮性水性压敏胶乳液配方及其制备方法。

2、本发明的目的之一在于提供一种耐水煮型水性压敏胶乳液，所述耐水煮型水性压敏胶乳液的聚合单体包括：丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、丙烯酸、硅氧烷功能单体和链转移剂。通过特定的单体配比及功能单体的引入，解决传统水性压敏胶耐水煮性能差的问题。

3、按重量份计，所述耐水煮型水性压敏胶乳液通过包括以下单体组分的原料制得：

4、丙烯酸异辛酯：150-190份；

5、丙烯酸正丁酯：30-50份；

6、苯乙烯：35-60份；

7、丙烯酸：5-8份；

8、硅氧烷功能单体：0.05-0.5份，所述硅氧烷功能单体为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；

9、链转移剂：0.5-1.5份，所述链转移剂为巯基乙酸异辛酯。

10、在一个优选的实施方案中，按重量份计，所述耐水煮型水性压敏胶乳液通过包括以下单体组分的原料制得：

11、丙烯酸异辛酯：155-185份；

12、丙烯酸正丁酯：32-46份；

13、苯乙烯：37-55份；

14、丙烯酸：5.5-7.5份；

15、硅氧烷功能单体：0.06-0.3份；

16、链转移剂：0.6-1.2份。

17、在一个优选的实施方案中，按重量份计，所述耐水煮型水性压敏胶乳液通过包括以下单体组分的原料制得：

18、丙烯酸异辛酯：159.2-179.5份；

19、丙烯酸正丁酯：35.7-45.8份；

20、苯乙烯：40.9-51.1份；

21、丙烯酸：5.8-7.0份；

22、硅氧烷功能单体：0.08-0.12份；

23、链转移剂：0.6-0.8份。

24、所述硅氧烷功能单体有效降低了聚合物界面张力，提高了聚合物与基材间的浸润性；同时聚合物分子链中的甲氧基可与无机基材形成化学链接，有效阻挡水对胶膜界面的破坏。

25、所述链转移剂可以对聚合物分子量进行调节，平衡压敏胶剥离力与内聚力。

26、通过引入了以上特定的硅氧烷功能单体和链转移剂，一方面可以降低聚合物表面张力及调节分子量，使压敏胶更有效地与被贴物贴合，增加粘贴界面的致密性。另一方面硅氧烷与基材的反应性，大大提高压敏胶与被贴物的粘结强度，使其耐水煮时不易脱落。

27、在一个优选的实施方案中，制备所述压敏胶乳液的原料还包括乳化剂、引发剂和水。

28、在一个优选的实施方案中，所述乳化剂选自壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠中的一种或两种的混合物。

29、在一个优选的实施方案中，所述引发剂为过硫酸钾。

30、本技术还提供了所述耐水煮型水性压敏胶乳液的制备方法，包括：先将单体乳化成单体乳化物；在加热条件下将部分单体乳化物与引发剂进行预反应得到种子乳液；再将剩余的单体乳化物与引发剂同时滴加进行反应，滴加结束后后需进行保温，保温结束后降温，依次加入中和剂、防腐剂及消泡剂，搅拌后过滤出料即得到最终耐水煮型水性压敏胶乳液。

31、在一个具体实施方案中，所述耐水煮型水性压敏胶乳液的制备方法包括以下步骤：

32、步骤s1：将丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、丙烯酸、硅氧烷功能单体、链转移剂、80%-95%的乳化剂与水在室温下混合并乳化，得到单体乳化物；

33、步骤s2：将70%-80%的引发剂与水混合溶解，得到触媒溶液；

34、步骤s3：向反应釜中加入水与剩余乳化剂，升温，向反应釜中投入2%-10%的所述单体乳化物与剩余引发剂进行预反应，得到种子乳液；

35、步骤s4：向所述种子乳液中同时滴加剩余单体乳化物和所述触媒溶液，滴加结束后，保温搅拌；

36、步骤s5：降温，然后依次加入中和剂、杀菌剂及消泡剂，搅拌后过滤出料，即得到所述耐水煮型水性压敏胶乳液。

37、在一个优选的实施方案中，步骤s1中，所使用的乳化剂为总乳化剂的85%-90%，优选为87%-89%。

38、在一个优选的实施方案中，步骤s2中，所使用的引发剂为总引发剂的72%-78%，优选为74%-76%。

39、在一个优选的实施方案中，步骤s3中，反应釜升温至75℃-85℃，优选为77℃-82℃，更优选为80℃。过高或过低，将会导致剥离力及耐水煮性能下降。

40、在一个优选的实施方案中，步骤s3中，所述预反应中的所述单体乳化物的投入量为所述单体乳化物总量的2.5%-4%，更优选为3%。过高或过低，将会导致最终成品粒径产生差异，影响乳液外观和粘度。

41、在一个优选的实施方案中，步骤s3中，预反应的时间为10-30分钟，优选为15-25分钟，更优选为20分钟。若上述预反应时间不足，可能导致预反应不充分，影响后期反应的正常进行。

42、在一个优选的实施方案中，步骤s4中，温度保持在75℃-85℃，优选为77℃-82℃，更优选为80℃。偏离上述温度范围，将会导致剥离力及耐水煮性能下降。

43、在一个优选的实施方案中，步骤s4中，滴加时间为120-240分钟，优选为150-220分钟，更优选为160-200分钟，甚至更优选为180分钟。若上述时间不足，将会导致聚合不均一甚至爆聚，乳液颗粒物增多；若时间过长，将会增加时间成本。

44、在一个优选的实施方案中，步骤s4中，所述剩余部分的所述单体乳化物的量为所述单体乳化物总量的90%-98%，更优选为95%-98%。

45、在一个优选的实施方案中，步骤s4中，滴加结束后，保温搅拌50-120分钟，优选为70-100分钟，更优选为90分钟。若上述时间不足，将会导致乳液粘度不稳定；若时间过长，将会增加时间成本。

46、在一个优选的实施方案中，步骤s5中，所述降温为降温至30℃-40℃，优选为32℃-38℃，更优选为35℃。上述温度过高或过低，将会导致添加剂混入效果下降。

47、在一个优选的实施方案中，步骤s5中，所述中和剂为氨水。

48、在一个优选的实施方案中，步骤s5中，所述杀菌剂为biopol smv、biopol kb中的任一种。

49、在一个优选的实施方案中，步骤s5中，所述消泡剂为foamaster mo 2190、foamaster mo nxz中的任一种。该消泡剂能够降低表面张力，使泡沫破裂，达到消泡效果。

50、在一个优选的实施方案中，步骤s5中，加料后的搅拌时间为30-120分钟，优选为40-100分钟，更优选为50-80分钟，甚至更优选为60分钟。若上述时间不足，将会导致混合不均一，影响乳液长期使用；若时间过长，将会增加时间成本。

51、在一个优选的实施方案中，步骤s5中，所述过滤使用160-200目滤网进行，优选使用170-190目滤网，更优选使用180目滤网。

52、在一个优选的实施方案中，所述耐水煮型水性压敏胶乳液的制备方法包括以下步骤：

53、步骤s1：将丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、丙烯酸、硅氧烷功能单体、链转移剂、80%-95%的乳化剂与水在室温下混合并乳化，得到单体乳化物；

54、步骤s2：将70%-80%的引发剂与水混合溶解，得到触媒溶液；

55、步骤s3：向反应釜中加入水与剩余乳化剂，升温至75℃-85℃，向反应釜中投入2%-5%的所述单体乳化物与剩余引发剂进行10-30分钟的预反应，得到种子乳液；

56、步骤s4：在75℃-85℃的温度下，在120-240分钟内向所述种子乳液中同时滴加剩余部分的所述单体乳化物和所述触媒溶液，滴加结束后，保温搅拌50-120分钟；

57、步骤s5：降温至30℃-40℃，然后依次加入氨水、杀菌剂及消泡剂，搅拌40-120分钟后，使用160-200目滤网过滤出料，即得到所述耐水煮型水性压敏胶乳液；

58、其中，所述杀菌剂为biopol smv、biopol kb中的任一种，所述消泡剂为foamastermo 2190、foamaster mo nxz中的任一种。

59、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

60、本技术通过引入了硅氧烷功能单体和链转移剂，一方面可以降低聚合物界面张力，更有效地浸润被贴物表面，从而显著提高粘接和附着性能。另一方面这些功能结构可以提供强大的分子间作用力及化学链接，大大提高聚合物的内聚力，从而提高聚合物胶膜与被贴物的粘结强度。此外，聚合物分子链中还有大量疏水基团，这些疏水基团有效地阻挡水对聚合物胶膜的破坏，从而保持其粘结性能。