溫致變色膠及其制備方法及其制得的膠帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種溫致變色膠及其制備方法及其制得的膠帶。本發(fā)明產(chǎn)品溫致變色膠帶具有變色靈敏、變色的溫度區(qū)間可調(diào)、強(qiáng)粘結(jié)力以及儲存期長等優(yōu)點，性能穩(wěn)定，不含任何有機(jī)溶劑；可廣泛應(yīng)用于電力變電設(shè)備溫度監(jiān)測、貨物運輸儲存溫度的監(jiān)測、機(jī)械防護(hù)方面的過熱監(jiān)測、電子設(shè)備方面的溫度監(jiān)測及傳送器和熱交換器等空調(diào)系統(tǒng)部件等。
【專利說明】
溫致變色膠及其制備方法及其制得的膠帶
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，具體涉及一種溫致變色膠粘劑、膠帶及其制備方法。本發(fā)明提供了該膠粘劑及膠帶的制備方法，可操作性強(qiáng)，便于工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明產(chǎn)品綜合性能優(yōu)異，可模切加工，能夠廣泛應(yīng)用于電力變電設(shè)備溫度監(jiān)測、貨物運輸儲存溫度的監(jiān)測、機(jī)械防護(hù)方面的過熱監(jiān)測、電子設(shè)備方面的溫度監(jiān)測及傳送器和熱交換器等空調(diào)系統(tǒng)部件等。
【背景技術(shù)】
壓敏膠具有只需要施加壓力即可完成粘貼的優(yōu)點，在醫(yī)用、汽車、建筑、電子等多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。丙烯酸酯類壓敏膠是目前應(yīng)用最為廣泛的壓敏膠，它是丙烯酸酯單體和其它乙烯類單體的共聚物，其特點是分子結(jié)構(gòu)中不含不飽和鍵而具有耐老化、耐光、粘接強(qiáng)度好，無色透明的優(yōu)點，并且具有材料來源廣泛，易合成，耐久性好，低溫性能好，毒性小，粘接面廣等優(yōu)越的綜合性能。
[0002]溫度感應(yīng)材料是用于檢測溫度變化的材料，在工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途。如電器外殼的彩銅材料需要配合涂料和合適溫度烘烤，才能獲得最佳效果、在噴涂工序前，利用溫度感應(yīng)材料可以判斷是否達(dá)到所需溫度。在電力公司發(fā)電，溫度感應(yīng)材料可檢測超溫，立即尋求排解以預(yù)防發(fā)生重大事故。溫度感應(yīng)材料還可以用于車輪，軸箱，路軌上，定時檢查是否超溫，可確保車輛正常運轉(zhuǎn)及行車安全;用于電路、電阻、電容、儀表，大功率管、集成電路等的檢測;食品安全的檢測等。
[0003]本發(fā)明的目的是合成溫致變色的膠粘劑及膠帶，可貼于需檢測的物品或設(shè)備上，方便、快速的檢測是否達(dá)到指定的溫度。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種溫致變色膠粘劑及膠帶。
[0005]本發(fā)明采用的具體方案為:
一種溫致變色膠，其特征在于，由下列重量百分比的原料制成:丙烯酸酯軟單體45-80、丙烯酸酯硬單體5-15、功能單體5-8、乳化劑0-5、溫致變色粉體0.5-20、熱引發(fā)劑0_5、紫外光引發(fā)劑0-5、助劑0-5。
[0006]所述的溫致變色膠，其特征在于，溫致變色粉體為經(jīng)聚合物改性的感溫變色粉;其中，感溫變色粉為W03、Ce02、Bi203、BiV04、In203、熒烷類、螺環(huán)吡喃類、雙蒽酮類、席夫堿類、三苯甲烷、市售各種感溫變色粉中的一種或幾種組合;聚合物為聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚乙烯醇、聚苯乙烯中的一種或幾種組合物;溫致變色粉體為經(jīng)聚合物改性的方法為:將100份感溫變色粉與5份左右的KH550或KH570、100份左右的乙醇在38-42 °C下共混20-25分鐘后，加入聚合物、共混40-45分鐘，常溫干燥6-7小時后得到溫致變色粉體。
[0007]所述的溫致變色膠，其特征在于，丙烯酸酯軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合物;丙烯酸酯硬單體選自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上的混合物；功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。
[0008]所述的溫致變色膠，其特征在于，乳化劑選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或兩種;熱引發(fā)劑選自過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰嬷械囊环N或兩種；紫外光引發(fā)劑選自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羥基-環(huán)己基苯酮、2，2_ 二甲氧基苯乙酮，2，2_ 二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮苯偶姻甲醚和苯偶姻異丙醚中的一種或幾種;助劑選自萜烯樹脂、松香樹脂、二氧化硅、玻璃微珠、有機(jī)樹脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0009]所述的溫致變色膠，其特征在于，基體不局限于聚丙烯酸酯，也可以是有環(huán)氧樹脂、機(jī)硅樹脂、聚氨酯等其他常用基材。
[0010]所述的溫致變色膠的制備方法，其特征在于，溫致變色粉體通過原位聚合進(jìn)入膠粘劑中，聚合方法可采用本體聚合、乳液聚合或紫外光引發(fā)聚合法；
本體聚合法:將丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體和功能單體混合得丙烯酸酯單體混合物，取其中50%左右置于反應(yīng)釜中，通氮氣加熱回流，加入熱引發(fā)劑，反應(yīng)30分鐘后，滴加剩余的丙烯酸酯單體混合物，繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，冷卻得到預(yù)聚體。隨后，加入溫致變色粉體、助劑，繼續(xù)反應(yīng)2-3小時，得到溫致變色膠;將得到的溫致變色膠直接涂覆于基材或離型紙上，干燥得到指定厚度的溫致變色膠帶；
乳液聚合法:稱取乳化劑及一定量的去離子水，置于燒杯I中，攪拌至全部溶解;稱取軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體，置于燒杯2中，攪拌15-20分鐘;將燒杯1、2中溶液倒入三口燒瓶中，機(jī)械攪拌20-30分鐘，完成乳化過程;將獲得的乳液置于70-80°C水浴中，邊攪拌邊通氮氣，隨后加入熱引發(fā)劑，反應(yīng)30分鐘左右后再加入溫致變色粉體及助劑，3小時結(jié)束反應(yīng)，得到溫致變色膠;將得到的溫致變色膠直接涂覆于基材或離型紙上，干燥得到指定厚度的溫致變色膠帶；
紫外光引發(fā)聚合法:將丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體以及20%左右光引發(fā)劑混合后置于反應(yīng)釜中，通氮氣，UV紫外光輻照，待預(yù)聚體粘度為1000-5000厘泊時停止反應(yīng)，加入80%左右剩余的光引發(fā)劑、助劑和溫致變色粉體，混合均勻、脫泡后涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化，得到所需溫致變色膠帶。
[0011 ]所述的溫致變色膠制得的膠帶，其特征在于，制備方法為:將所述的溫致變色膠涂布于離型紙或離型膜上，制成無基材雙面膠帶;或者所述的溫致變色膠涂覆于基材上，基材選自無彈性布基、膜材、無紡布、彈性布料、彈性無紡布、各種紙基、金屬膜和玻璃纖維布中的一種或幾種，制成不同基材的膠帶。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)明的膠粘劑及膠帶可貼到設(shè)備任何位置，能在超溫后快速反應(yīng)，在數(shù)秒鐘內(nèi)發(fā)生醒目的顏色變化。
[0013]2、膠粘劑及膠帶變色的溫度區(qū)間可調(diào)，可根據(jù)實際應(yīng)用需求選擇相應(yīng)不同變色溫度點的膠粘劑和膠帶。
[0014]3、本發(fā)明制備的膠粘劑及膠帶具有良好的粘結(jié)性能、柔韌性及耐老化性能，且耐水耐堿。
[0015]4、產(chǎn)品在常溫狀態(tài)、正常環(huán)境下穩(wěn)定，能保存4-5年甚至更長。
[0016]5、產(chǎn)品中不添加任何有機(jī)溶劑，無環(huán)境污染。
[0017]6、本發(fā)明制備工藝簡單，生產(chǎn)過程、儲存過程穩(wěn)定、安全，易控制，便于操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0019]實施例1
將丙烯酸酯軟單體丙烯酸乙酯100克、丙烯酸異辛酯610克;硬單體苯乙烯100克、功能單體丙烯酸72克以及0.8克光引發(fā)劑安息香甲醚混合后置于反應(yīng)釜中，通氮氣，125W UV紫外光輻照，待預(yù)聚體粘度為1000-5000厘泊時停止反應(yīng)，加入3.2克光引發(fā)劑安息香甲醚、助劑二氧化硅和聚甲基丙烯酸酯改性的熒烷變色粉，混合均勻、脫泡后涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化，得到所需溫致變色膠帶。膠帶30°C下5秒內(nèi)變色；180度剝離強(qiáng)度為52.9N/25mm，T剝離強(qiáng)度為18.6N/25mm，持粘力>2000h。
[0020]實施例2
將丙烯酸酯軟單體丙烯酸異辛酯720克、硬單體甲基丙烯酸甲酯100克、功能單體甲基丙烯酸65克混合，取其中50%置于反應(yīng)釜中，通氮氣70 0C下加熱回流，加入2克引發(fā)劑偶氮二異丁腈，反應(yīng)30分鐘后，滴加，繼續(xù)反應(yīng)2小時，得到預(yù)聚體。接著，向體系中加入44克聚氨酯改性的Bi203和剩余的50%丙烯酸酯單體的混合物，追加1.5克引發(fā)劑偶氮二異丁腈，繼續(xù)反應(yīng)2小時。脫泡、涂覆、干燥得到溫致變色膠帶。經(jīng)測試，膠帶60°C下5秒內(nèi)變色，180度剝離強(qiáng)度為48.2N/25mm，T剝離強(qiáng)度為21.3N/25mm，持粘力>2000h。
[0021]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明的一種溫致變色膠、膠帶及其制備方法進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種溫致變色膠，其特征在于，由下列重量百分比的原料制成:丙烯酸酯軟單體45-80、丙烯酸酯硬單體5-15、功能單體5-8、乳化劑0-5、溫致變色粉體0.5-20、熱引發(fā)劑0_5、紫外光引發(fā)劑0-5、助劑0-5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫致變色膠，其特征在于，溫致變色粉體為經(jīng)聚合物改性的感溫變色粉;其中，感溫變色粉為冊3、0602』丨203』”04、111203、熒烷類、螺環(huán)吡喃類、雙蒽酮類、席夫堿類、三苯甲烷、市售各種感溫變色粉中的一種或幾種組合;聚合物為聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚乙烯醇、聚苯乙烯中的一種或幾種組合物;溫致變色粉體為經(jīng)聚合物改性的方法為:將100份感溫變色粉與5份左右的KH550或KH570、100份左右的乙醇在38-42°C下共混20-25分鐘后，加入聚合物、共混40-45分鐘，常溫干燥6_7小時后得到溫致變色粉體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫致變色膠，其特征在于，丙烯酸酯軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合物;丙烯酸酯硬單體選自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上的混合物;功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫致變色膠，其特征在于，乳化劑選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或兩種;熱引發(fā)劑選自過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰嬷械囊环N或兩種；紫外光引發(fā)劑選自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羥基-環(huán)己基苯酮、2，2-二甲氧基苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮苯偶姻甲醚和苯偶姻異丙醚中的一種或幾種;助劑選自萜烯樹脂、松香樹脂、二氧化硅、玻璃微珠、有機(jī)樹脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫致變色膠，其特征在于，基體不局限于聚丙烯酸酯，也可以是有環(huán)氧樹脂、機(jī)硅樹脂、聚氨酯等其他常用基材。6.—種如權(quán)利要求1所述的溫致變色膠的制備方法，其特征在于，溫致變色粉體通過原位聚合進(jìn)入膠粘劑中，聚合方法可采用本體聚合、乳液聚合或紫外光引發(fā)聚合法； 本體聚合法:將丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體和功能單體混合得丙烯酸酯單體混合物，取其中50%左右置于反應(yīng)釜中，通氮氣加熱回流，加入熱引發(fā)劑，反應(yīng)30分鐘后，滴加剩余的丙烯酸酯單體混合物，繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，冷卻得到預(yù)聚體；隨后，加入溫致變色粉體、助劑，繼續(xù)反應(yīng)2-3小時，得到溫致變色膠;將得到的溫致變色膠直接涂覆于基材或離型紙上，干燥得到指定厚度的溫致變色膠帶； 乳液聚合法:稱取乳化劑及一定量的去離子水，置于燒杯I中，攪拌至全部溶解;稱取軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體，置于燒杯2中，攪拌15-20分鐘;將燒杯1、2中溶液倒入三口燒瓶中，機(jī)械攪拌20-30分鐘，完成乳化過程;將獲得的乳液置于70-80°C水浴中，邊攪拌邊通氮氣，隨后加入熱引發(fā)劑，反應(yīng)30分鐘左右后再加入溫致變色粉體及助劑，3小時結(jié)束反應(yīng)，得到溫致變色膠;將得到的溫致變色膠直接涂覆于基材或離型紙上，干燥得到指定厚度的溫致變色膠帶； 紫外光引發(fā)聚合法:將丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體以及20%左右光引發(fā)劑混合后置于反應(yīng)釜中，通氮氣，UV紫外光輻照，待預(yù)聚體粘度為1000-5000厘泊時停止反應(yīng)，加入80%左右剩余的光引發(fā)劑、助劑和溫致變色粉體，混合均勻、脫泡后涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化，得到所需溫致變色膠帶。7.—種如權(quán)利要求1所述的溫致變色膠制得的膠帶，其特征在于，制備方法為:將所述的溫致變色膠涂布于離型紙或離型膜上，制成無基材雙面膠帶;或者所述的溫致變色膠涂覆于基材上，基材選自無彈性布基、膜材、無紡布、彈性布料、彈性無紡布、各種紙基、金屬膜和玻璃纖維布中的一種或幾種，制成不同基材的膠帶。
【文檔編號】C08F220/14GK105950077SQ201610201479
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】臧秀蘭
【申請人】合肥第六元素光電科技有限公司