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新水性丙烯酸乳液原胶(水性压敏胶)配方、制备步骤及优势

来源:滁州都铂新材料科技有限公司  滁州聚研应用科技有限公司 浏览 225 次 发布时间:2024-10-11

目前,医用压敏胶主要以油性压敏胶为主,随着环保和健康的要求,水性压敏胶的需求越来越大。水性压敏胶一般由乳胶原液和增粘乳液构成,现有的乳胶原液中乳化剂和助剂均为小分子,且不参与反应,后期涂布成膜后一直留在胶带当中,在与皮肤接触后很容易迁移,皮肤容易发生过敏、红肿的问题。


新研发的水性丙烯酸乳液原胶可用于制备水性压敏胶,可大大减少小分子助剂迁移导致过敏、红肿的问题。


一种水性丙烯酸乳液原胶,包括以下重量份各组分制备而成:去离子水40.0-50.0份,乳化剂0.5-2.2份,丙烯酸丁酯40.0-60.0份,丙烯酸甲酯5.0-10.0份,甲基丙烯酸甲酯2.0-5.0份,丙烯酸羟乙酯1.0-2.0份,丙烯酸β-羧乙基酯0.5-1.5份,硫醇0.01-0.05份,引发剂(过硫酸铵或过硫酸钠)0.1-1.0份,氧化还原剂(过氧化叔丁基、甲醛次硫酸氢钠和亚硫酸氢钠中任一种)0.01-0.05份,碳酸氢钠0.01-0.05份,氨水3.0-5.0份和低表面张力溶剂4.0-7.0份;所述乳化剂为SR-10和/或ER-20;所述低表面张力溶剂为乙醇或异丙醇。

水性丙烯酸乳液原胶的制备步骤:


步骤一.向容器A内加入部分去离子水,搅拌条件下加入乳化剂,高速分散20-40min后,再加入单体丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸β-羧乙基酯和硫醇,继续高速分散20-40min形成预乳液(高速分散时转速为300rp);


步骤二.取步骤一制备的预乳液重量的2%-5%作为种子,与剩余去离子水和碳酸氢钠一起加入容器B内,升温至80-83℃,再向容器B内加入部分引发剂;同时将剩余引发剂加入容器A内的预乳液中;


步骤三.容器B内有明显蓝光判定引发成功,此时,保持容器B内温度不变,开始将容器A内混有引发剂的预乳液向容器内滴加,滴加时间控制在3-4h;滴加完毕后,保温1h;保温结束后,降温至70-75℃,加入氧化还原剂去除残留单体并保温30min;


步骤四.保温结束后,降温到50℃以下,加入氨水调节pH值至7-8,并加入低表面张力溶剂,搅拌5.0-10.0min后,使用目数为300目的尼龙滤网过滤后即得乳液原胶。


实例操作:


在四口烧瓶A中加入20.0份去离子水、开动搅拌后,再加入乳化剂SR-10 0.5份,300rpm高速分散30min后,再加入单体45.0份丙烯酸丁酯、6.0份丙烯酸甲酯、2.0份甲基丙烯酸甲酯、1.0份丙烯酸羟乙酯、1.5份丙烯酸β-羧乙基酯和0.03份硫醇,继续高速分散30min后形成粘稠的预乳液。四口烧瓶B,加入20.0份去离子水和0.02份碳酸氢钠,取上述预乳液的3%作为种子加入烧瓶中,升至80℃,加入部分0.2份引发剂过硫酸铵,同时在预乳液中加入0.3份引发剂过硫酸铵。瓶内有明显蓝光,引发成功后3min,开始滴加预乳液,滴加时间控制在4h,滴加完毕后,保温1h,保温结束后,降温至72℃,加入0.02份氧化还原剂过氧化叔丁基,保温30min。保温结束后,降温到50℃以下,加入3.0份氨水调节pH值至7并加入低表面张力溶剂乙醇4.0份。搅拌10min后,使用300目尼龙滤网过滤后即可得到乳液原胶S-1。


小结


此技术优势


1、乳液原胶的制备采用反应型乳化剂,可参与反应,避免小分子析出;通过后段加入低表面张力的溶剂来提高乳液润湿性,无需加入小分子润湿剂;通过种子比例的调整和氨水比例的调整来控制粘度,无需加入小分子的增稠剂;从而减少了小分子助剂迁移导致过敏和红肿等问题;


2、通过合理的单体配比,并引入丙烯酸β-羧乙基酯的特殊丙烯酸类单体,大大提高了压敏胶的剥离力和粘接力;


3、压敏胶的制备过程中选择优秀的增粘乳液,一般的增粘乳液颜色呈黄褐色导致胶带外观也会偏黄,且加入后虽然可以提高剥离力但是初粘力降低很明显,本发明选择的增粘乳液颜色浅,制备的压敏胶外观无明显色相,且对初粘力没有明显影响。