技术领域
本发明涉及乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备方法。
背景技术
随着工业发展，技术进步，压敏胶质量不断提高，使用范围也愈来愈广泛。以前，绝大多数压敏胶为溶剂型压敏胶，从环境保护、节约资源等因素考虑，近几年逐渐水性化，
其中乳液型聚丙烯酸酯压敏胶已成为该领域发展的重要方向之一。据统计，我国生产的各类压敏胶中，乳液型聚丙烯酸酯压敏胶占约65％，已广泛用于压敏标签、包装胶带、涂料、建筑、纺织以及医疗材料等各行业。乳液型聚丙烯酸酯压敏胶具有下述优异的性能：以水为溶剂，不使用有机溶剂，无毒害，无污染，属于环保产品；丙烯酸系单体多含有酯基、羧基、羟基能基团，易于和其它硬单体和功能单体进行共聚，制成具有各种性能的乳液胶粘剂，且制备成本低，便于应用；相对分子质量较高，耐老化性、压敏性和粘接性能优良。
但是大多数的乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂制成的压敏胶带在应用后随着时间的推移会从最初的白色逐渐发黄，最后变成淡黄色，在应用中影响了胶粘制品的美观，特别是黄变的文具胶带在使用中影响更大，严重的甚至会影响消费者的购买欲望。中国发明专利CN102863929A公开了一种防黄变乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备方法，其制备过程是在传统聚丙烯酸酯压敏胶粘剂制备完成后加入强还原剂达到防黄变的效果，但是该方法是单纯地在聚丙烯酸酯压敏胶粘剂制备完成后才进行防黄变处理，并未对压敏胶粘剂的主要成分和传统制备方法有所改变，因而胶粘剂的主要高分子结构也没有明显改变，故检测后发现其效果持续时间不够长，尤其是胶带经过长期的高温高湿的集装箱运输后，防黄变效果会明显降低。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种防黄变乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备方法。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种防黄变乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备方法，按重量百分比计，该胶粘剂由组分A和组分B混合而成：
组分A是聚丙烯酸酯为主要成分的乳液99.2-99.8%
组分B是强还原剂水溶液0.2-0.8%
本发明的乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的组分A的配方按占组分A总重量的百分比计包含：
软单体45-55%
硬单体2-5%
功能单体2-8%
乳化剂1.2-6%
引发剂0.1-0.3%
氧化剂及脱硫剂0.1-0.2%
还原剂0.2-0.5%
pH调节剂0.4-0.8%
水40%-50%
组分A按以上配方经乳液聚合而成
所述的软单体是丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或两种以上。所述的硬单体是甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯中的一种或两种以上。所述的功能单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯的一种或两种以上。所述的乳化剂是壬基酚聚氧乙烯醚。所述的引发剂是过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或两种。所述的氧化剂为过氧化氢。所述的还原剂是次亚磷酸钠。所述的pH调节剂是氨水。所述的脱硫剂为氢氧化钡。
优选的，所述的引发剂与脱硫剂按摩尔配比1:1配比加入。
本发明的乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的组分B由强还原剂次亚磷酸钠与水混合而成。按占组分B总重量的百分比计包含：
次亚磷酸钠15-30%
水70-85%
本发明提供的乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的制备方法包含以下工艺步骤：
(1)按组分A的配方比中，将水总重量的40-45％、乳化剂总重量的30-35％、引发剂总重量的35-40％、全部软单体、硬单体和功能单体在预乳化器中乳化15-20min得预乳化液。将剩余的水、乳化剂、引发剂、链转移剂加入聚合反应器中，搅拌升温至77-83℃时，加入预乳化液重量的15-20％，反应30-40min后，滴加剩余预乳化液，控制反应时间4h，保温1h后，降温，冷却至70℃，加入氧化剂，5min后加入还原剂。冷却至50℃出料。加入脱硫剂并用氨水调节pH值到7-8，过滤即得组分A。
(2)室温下，将组分B缓慢加入组分A中，搅拌混合均匀后，制得本发明所述的防黄变乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂。使用的组分（A）与组分（B）的重量百分比分别为99.2-99.8％和0.2-0.8％，二者重量百分比相加为100%。
本发明的有益效果是：(1)乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂包含组分A和少量的组分B，将组分B缓慢溶于组分A后，由于组分（B）中的强还原剂的对氧化反应的长期抑制作用，使聚丙烯酸酯乳胶粒在使用中不会被空气中的氧气氧化，从而确保胶带的胶粘涂层不会被氧化为黄色。(2)在制备过程中将一般制备过程中不加入含有S元素的十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠等乳化剂，可以有效地降低胶带被氧化后黄变的风险。(3)加入脱硫剂将过硫酸钾、过硫酸铵等引发剂中加入的S元素变为沉淀通过过滤去除。综上所述，本发明通过在聚丙烯酸酯乳液制备过程中去除S元素有效地降低了胶水黄变的可能性，同时在胶水制备后期加入强还原剂，最终达到良好的防黄变效果。
用这种乳液型胶粘剂制备成的压敏胶带的各项性能良好，保质期5年内胶水不发生黄变且制备工艺简单，无污染，成本低廉，适合大规模的工业化生产。
具体实施方式：
以下举出的实施例对本发明进行具体的说明，但是本发明不限定在这些例子中。以下实施例中的百分数(除特别指出)均为重量百分比。
按照表一的配方，组分A是由乳液聚合而成。按照表二的配方，组分B是由水和强还原剂次亚磷酸钠于室温下搅拌混合而成。按照表三的配方，将组分B缓慢加入组分A中于室温下搅拌混合均匀，即制得乳液型聚丙烯酸酯压敏胶粘剂。该胶粘剂现制现用，性能为最佳。
用RK线棒涂布器将压敏胶涂布在超透明BOPP薄膜上，膜厚度为25微米，胶层厚度约为35微米，升温至100-120℃，烘干后胶层厚度约为25微米，卷曲后即得压敏胶带。将压敏胶带裁剪成宽25毫米，长200毫米的样条，供测试用。
压敏胶粘剂中组分A的配方：
a50%；b0.5%；c3%；d2.5%；e2%；f0.25%；g0.05%；h0.3%；i0.5%；j40.9%。
注：a＝丙烯酸正丁酯、b＝丙烯酸异辛酯、c＝甲基丙烯酸甲酯、d＝甲基丙烯酸、e＝壬基酚聚氧乙烯醚、f＝过硫酸铵与氢氧化钡、g＝过氧化氢、h＝次亚磷酸钠、i＝含氮元素质量为15％的氨水、j＝水。
表一：压敏胶粘剂中组分B的配方
表二：乳液型聚丙烯酸酯胶粘剂的配方
配方组分（占组分（A）的重量比，%） 配方组分（占组分（B）的重量比，%） 99.5 0.5
表三：实施例中的组分A和压敏胶粘剂的各项性能和黄变性能
保持力 （h） 180度剥离度（N/25mm） 初粘力（cm） 72h黄变性能 720h黄变性能 本发明样品 150 7 2.5 不变色 不变色 市场样品 80 4 3 变为淡黄色 变为黄色
注：黄变性能测试条件为：温度70℃，湿度95%R.H.，恒温恒湿不间断72小时或720小时，胶带宽度为48mm，内径300mm，长度200m。