丙烯酸系水基胶粘剂知识

一哥(东方)

丙烯酸系胶粘剂(acrylic adhesives)是由丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)及其众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成的胶粘剂。胶粘剂用主要单体是丙烯酸烷基酯类(CH2=CH—COOOR)；其他单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯(MMA)，一般仅用作其胶粘剂成膜材料的辅助性单体。通过改变具体单体种类、含量与聚合条件，可能开发大量类型的丙烯酸系胶粘剂。这些胶粘剂按产品剂型可分为溶液型、分散体型或乳液型以及含l00％聚合物的液体型等。本章主要介绍由乳液聚合制得的水性分散体型丙烯酸系胶粘剂。
水性丙烯酸树脂分散体或乳液同其溶剂型或其他水基胶粘剂相比，有许多重要优点，主要包括如下几点。   
(1)不使用有机溶剂，无毒害或易燃危险，在卫生保健上是安全的；不必回收溶剂，成本较低。
(2)分子量高、固含量高的胶粘剂同时粘度较低等。高分子量乳液聚合物的强度、韧性、耐溶剂性等性能比溶剂型或水溶液型的好。
(3)与聚乙酸乙烯酯等聚合物不同，由于胶粘剂用丙烯酸树脂的玻璃化温度(Tg)低，即使不添加增塑剂也容易形成较满意的膜，因此没有增塑剂迁移引起的麻烦问题。
(4)具有很好的耐候性和良好的耐水性与耐碱性，其胶粘剂与涂料适于户外应用。
(5)对木材、纸、织物、合金、水泥、陶瓷、塑料等各种材料显示有很好的粘接性。
(6)由于膜较柔软并易进行碱增粘，故最适于纤维加工和皮革加工应用。
在大多数应用中，这些优点足以抵消其缺点，如较低的耐冻融性、较差的贮存稳定性、较长的胶膜干燥时间(但比水溶液型易干燥得多)，以及较高的胶膜吸水性。
发展简史
丙烯酸在1843年被首次合成出来。1901年，H．v．Pechmann和O．Rohm报道了丙烯酸酯类的系统研究。W．Bauer在1928年和W．Reppe在1953年发现了丙烯酸酯类的商品化合成。
在1927年，Rohm&Haas在德国开始了溶液聚合的聚甲基丙烯酸甲酯(PM．MA)的生产。
自从1929年～l930年起，德国的Badische Ani1in-&Soda．Fabrik AG公司就开始首先生产聚丙烯酸酯类分散体，当时以商品名“Coria1grund”在皮革领域出售。自1930年以来，已有大量关于丙烯酸酯本体、溶液、沉淀和乳液聚合方法的讨论。同时，丙烯酸树脂作为胶粘剂原料也迅速增长。乳液型丙烯酸系胶粘剂在许多胶粘剂应用领域代替天然产品和较老类型的合成乳液胶，如聚乙酸乙烯酯(PVAc)，并使得许多新型粘接工艺得以开发。早在1928年，丙烯酸树脂用于生产压敏胶标签及标价条等即被报道。l940年，H．Fikentscher和R．Gath报道了用丙烯酸共聚物分散体粘接皮革-皮革、皮革-木材以及皮革-纸张。1954年，织物层压用丙烯酸树脂胶粘剂就为人所知，到1965年，不少于80％的织物层压胶料是用丙烯酸树脂胶生产的。大约在1960年前后，丙烯酸分散体作为建筑用胶粘剂(如聚氯乙烯地板胶)就站稳了坚实的脚跟。到20世纪80年代初期，丙烯酸系乳液(主要为共聚物型)所占市场份额非常引人注目，而乙酸乙烯酯系乳液则逐渐衰退。
乳液种类                所占产量百分比    乳液种类             所占产量百分比
乙酸乙烯酯均聚物           36．7％      丙烯酸-苯乙烯              l3．0％
乙酸乙烯酯-乙烯             l3．3％     其他丙烯酸系等              27．5％
丙烯酸-乙酸乙烯酯           9．5％