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粘合剂合成技术

粘合剂由天然材料或合成聚合物制成。 丙烯酸粘合剂是合成粘合剂的典型实例。

丙烯酸粘合剂原材料

丙烯酸单体是加工丙烯酸粘合剂的原材料。 丙烯酸单体还用于加工隐形眼镜、塑料玻璃和吸水聚合物。 通过选择这些丙烯酸单体并使之聚合,可以合成具有特定功能的丙烯酸聚合物,可作为粘合剂使用。 由于丙烯酸粘合剂超强的透明度及其耐候性、耐热性和耐化学性,其广泛应用于制造 LCD 显示屏、手机和汽车。

丙烯酸粘合剂合成

合成丙烯酸聚合物的方法包括溶液聚合、乳化聚合和紫外线聚合。 近年来,随着人们全球环保意识的不断提高,乳化聚合和紫外线聚合因为无需使用有机溶剂而越来越受欢迎。 合成丙烯酸聚合物的各种方法及其优势和劣势如下所示。


聚合类型
优势劣势
溶液聚合
  • 聚合的操作方法相对简单。
  • 添加剂易于使用,而且其设计具有广泛的可能性。 (可获得各种特性。)
  • 可获得薄膜涂层。
  • 使用有机溶剂。
  • 要求使用溶剂回收设备。
  • 在高浓度情况下难以使用溶剂回收设备。
乳化聚合
  • 用水进行乳化聚合,使其具有环保性。
  • 在高浓度情况下可以使用(增强干燥性能)。
  • 添加剂易于使用,而且其设计具有大量的可能性。 (可获得各种特性。)
  • 可获得薄膜涂层。
  • 耐潮耐水性能差。
  • 与被粘合体之间的粘合度低。
  • 粘合剂表面粗糙。
  • 透明度差。
紫外线聚合
  • 由于该聚合无需使用有机溶剂,因此较为环保。
  • 易于实现高性能(高分子量)。
    易于制造较厚的产品。
  • 易于制造具有超强粘合特征的产品。
  • 要求使用专业设备,增加了聚合难度。
  • 仅可使用部分树脂加工粘合剂。
  • 涂层速度相对缓慢。

溶液聚合
通过溶液聚合的方法,使用偶氮或过氧化物引发剂在诸如甲苯或乙酸乙酯等有机溶剂中进行丙烯酸单体的游离基聚合,偶氮或过氧化物引发剂经加热会生成自由基,从而合成粘合剂。
通过选择共聚用单体(用于控制特性)或包含所要求功能基的单体(具备交联点)以及同时确定丙烯酸单体(主要单体)的合成量来合成具备理想特性的粘合剂。
通过溶液聚合的方法,分子量分布和将要合成的丙烯酸粘合剂分子量会随着聚合条件(所用溶剂、单体浓度、引发剂量、引发剂添加方法、聚合温度、聚合时间)的变化而发生巨大变化,并会影响粘合剂的特性。 当首先进行粘合时,分子量通常比较低 (Mw: 200,000~400,000) 且当首要考虑耐热性时,分子量通常较高 (Mw: 400,000~800,000)。

乳化聚合
相对于溶剂型丙烯酸粘合剂,乳化型丙烯酸粘合剂有其优势,也有其劣势。 由于丙烯酸单体聚合发生在水中,所以需使用表面活性剂,这就意味着耐潮性和耐水性相对较差。 然而,从成本和安全性方面考虑,该方法又具备优势。 也可能获得高分子量的聚合物,其包含高浓度的固体物质,并具备较高的干燥度和粘合性能。
近年来,随着对节约资源和能源以及环境问题的重视,加工中逐渐倾向于不使用溶剂。 从成本和所使用设备范围方面考虑,乳化聚合同样具备优势。

紫外线聚合
通过紫外线聚合的方法,添加引发剂而不使用溶剂或水可生成预聚物,引发剂接触丙烯酸单体时会生成自由基,然后,丙烯酸单体会放射紫外线。 接下来,在被粘合体再次暴露于紫外线之前,这些预聚物会覆盖被粘合体,从而生成丙烯酸聚合物(粘合剂)。

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