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一种抗静电功能性胶带及其制备工艺的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种抗静电功能性胶带及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及胶带领域,具体涉及一种抗静电功能性胶带及其制备工艺。


背景技术:

2.胶带是由基材和胶黏剂组成,通过粘结使两个或多个不相连的物体连接在一起,其表面上涂有一层粘着剂,最早的粘着剂来自动物和植物,在十九世纪,橡胶是粘着剂的主要成分,而现代则广泛应用各种聚合物,粘着剂可以粘住东西,是由于本身的分子和欲连接物品的分子间形成键结,这种键结可以把分子牢牢地黏合在一起;目前防静电粘带主要采用表面活性剂涂布生产的方法,但是这种方法在涂布时会受温度、速度等多种因素影响,同时在保存方面具有很大的局限性,易受空气中氢气、水蒸气等的影响,长时间放置会使胶带性质变化导致不能使用,现有的胶带具有粘结力较低,固着力差的缺点,且难以适应在防静电方面要求的应用;针对现有技术的不足,现提供一种抗静电功能性胶带及其制备工艺。


技术实现要素:

3.为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供了一种抗静电功能性胶带及其制备工艺:(1)制备聚酯薄膜基材,并清理其表面,将防静电液均匀涂覆在聚酯薄膜基材的一面,将压敏胶均匀涂覆在防静电薄层的表面,并进行烘干,然后使用离型膜覆盖,进行收卷、分切得到该抗静电功能性胶带,解决了现有的胶带持粘力较低,固着力差且难以适应在防静电方面的应用要求的问题;(2)将1-氯癸烷溶于无水乙醇,并加入三口烧瓶中,将二丙醇胺溶于无水乙醇并滴加至三口烧瓶中,再加入naoh粉末,得到中间体a,将二丙醇胺和丁二酸酐分别溶于n,n二甲基乙酰胺中,将二丙醇胺溶液加入三口烧瓶中,缓慢滴加丁二酸酐溶液,得到中间体b,将制得的中间体a加入到制备中间体b的反应器中,混合搅拌均匀,加入带水剂和催化剂,得到防静电剂c,将防静电剂c加入到溶剂中,混合均匀,得到该防静电液,解决了现有的胶带不易保存,不具备防静电作用的问题;(3)用天平称量丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的质量,然后将称量好的物质全部加入烧杯中混合均匀,再加入链转移剂和光引发剂tpo,得到预聚体胶料,将丙烯酸异冰片酯加入到预聚体胶料中,然后加入碳五树脂,加入光引发剂,得到未固化的该压敏胶,解决了现有的胶带粘结力较低,固着力差的问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种抗静电功能性胶带,该抗静电功能性胶带由以下制备步骤得到:s1:制备聚酯薄膜基材,并清理其表面,将防静电液均匀涂覆在聚酯薄膜基材的一面,涂层厚度为30-50um并烘干,使防静电液在聚酯薄膜基材表面形成防静电薄层;
s2:将压敏胶均匀涂覆在防静电薄层的表面,涂层厚度为50-70um并进行烘干,然后使用离型膜覆盖,再置于紫外光灯下照射固化60-70s;s3:进行收卷、分切得到该抗静电功能性胶带。
5.作为本发明进一步的方案:该防静电液由以下步骤制备得到:s21:将1-氯癸烷溶于无水乙醇,并加入三口烧瓶中,搅拌升温至70-80℃,将二丙醇胺溶于无水乙醇并滴加至三口烧瓶中,控制滴加速度为1-2滴/s,搅拌均匀,再加入naoh粉末,升温至有回流产生,保温反应4-6h,提纯粗产品后减压蒸馏,得到中间体a;s22:将二丙醇胺和丁二酸酐分别溶于n,n二甲基乙酰胺中,将二丙醇胺溶液加入三口烧瓶中,升温至28-35℃,缓慢滴加丁二酸酐溶液,控制滴加速度为1-2滴/s,26-30℃下反应3-5h,得到中间体b;s23:将制得的中间体a加入到制备中间体b的反应器中,混合搅拌均匀,加入带水剂和催化剂,接上分水器,搅拌加热直至有回流产生,保温反应3-4h,至带水剂中无水生成为止,进行减压蒸馏,得到防静电剂c;化学反应式如下:s24:将防静电剂c加入到溶剂中,混合均匀,得到该防静电液。
6.作为本发明进一步的方案:步骤s21中所述1-氯癸烷、二丙醇胺与naoh粉末的用量比为4.1g:2.0g:0.8g。
7.作为本发明进一步的方案:步骤s22中所述二丙醇胺与丁二酸酐的用量比为12.6g:12.0g。
8.作为本发明进一步的方案:步骤s23中所述带水剂为甲苯,所述催化剂为对甲苯磺酸,所述中间体a、中间体b、带水剂与催化剂的用量比为5-6g:10-24g:50ml:0.1g。
9.作为本发明进一步的方案:步骤s24中所述溶剂为乙醇、汽油、甲苯、烷烃、环烷烃的一种或两种及以上按任意比例的混合物,所述防静电剂c与溶剂的用量比为1g:5-10ml。
10.作为本发明进一步的方案:该压敏胶由以下步骤制备得到:s71:用天平称量丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的质量,然后将称量好的物质全部加入烧杯中混合均匀,再加入链转移剂和光引发剂tpo,使用玻璃棒搅拌至完全溶解,并倒入连接有温度计和机械搅拌器的三口烧瓶中,打开氮气输入阀和机械搅拌器,通入氮气充分搅拌10-30min,以保证氮气环境,打开紫外光灯,使整个三口烧瓶暴露在紫外光照射环境下,照射20-30s,关闭紫外光灯,继续搅拌3-10min,用黑布罩住三口烧瓶,冷却至室温,得到预聚体胶料;s72:将丙烯酸异冰片酯加入到预聚体胶料中,进行磁力搅拌2-3h,然后加入碳五树脂,继续磁力搅拌6-8h,加入光引发剂,搅拌10-20min,得到未固化的该压敏胶。
11.作为本发明进一步的方案:步骤s71中所述丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃与n,n-二甲基丙烯酰胺的用量比为85:5g:15g:4g:2g:20g,所述光引发剂tpo的用量为丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的总质量的1%,所述链转移剂为十二烷基硫醇,所述链转移剂的用量为丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的总质量的1%。
12.作为本发明进一步的方案:步骤s72中所述丙烯酸异冰片酯的用量为预聚体胶料的5%,碳五树脂的用量为预聚体胶料的6-8%,所述光引发剂为184光引发剂、1173光引发剂或369光引发剂中的一种,所述光引发剂的用量为预聚体胶料的1%。
13.该种抗静电功能性胶带的制备工艺,具体包括以下步骤:s1:制备聚酯薄膜基材,并清理其表面,将防静电液均匀涂覆在聚酯薄膜基材的一面,涂层厚度为30-50um并烘干,使防静电液在聚酯薄膜基材表面形成防静电薄层;s2:将压敏胶均匀涂覆在防静电薄层的表面,涂层厚度为50-70um并进行烘干,然后使用离型膜覆盖,再置于紫外光灯下照射固化60-70s;s3:进行收卷、分切得到该抗静电功能性胶带。
14.本发明的有益效果:(1)本发明是通过制备聚酯薄膜基材,并清理其表面,将防静电液均匀涂覆在聚酯薄膜基材的一面,将压敏胶均匀涂覆在防静电薄层的表面,并进行烘干,然后使用离型膜覆盖,进行收卷、分切得到该抗静电功能性胶带,胶带增加了防静电薄层,采用超支化大分子三维结构使抗静电性能得到提高,同时采用紫外光固化胶,引入刚性结构,形成空间位阻,提升分子链流动性和分子间润湿能力,并引入柔顺的树脂,使增加其粘结强度,从而提升胶带粘结力和固着力;(2)将1-氯癸烷溶于无水乙醇,并加入三口烧瓶中,将二丙醇胺溶于无水乙醇并滴加至三口烧瓶中,再加入naoh粉末,得到中间体a,将二丙醇胺和丁二酸酐分别溶于n,n二甲基乙酰胺中,将二丙醇胺溶液加入三口烧瓶中,缓慢滴加丁二酸酐溶液,得到中间体b,将制得的中间体a加入到制备中间体b的反应器中,混合搅拌均匀,加入带水剂和催化剂,得到防静电剂c,将防静电剂c加入到溶剂中,混合均匀,得到具有三维空间结构,且末端具有大量活性基团的超支化型大分子端羟基抗静液,在树脂中,抗静电液能够具有很好的分散性和相容性,利用超支化结构的特殊性,分子间规整度高,不易缠绕,使抗静电液在基体中分散性更好,利用其末端大量的活性基团,使抗静电液分子具有更高的活性,三维空间大分子结
构使其更加稳定,更易于游离发挥其抗静电的特性,合成工艺操作简便,原料成本低,从而达到了提升胶带抗静电性的目的;用天平称量丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的质量,然后将称量好的物质全部加入烧杯中混合均匀,再加入链转移剂和光引发剂tpo,得到预聚体胶料,将丙烯酸异冰片酯加入到预聚体胶料中,然后加入碳五树脂,加入光引发剂,得到未固化的该压敏胶,引入的丙烯酸异冰片酯具有二环烷基结构,会形成丙烯酸酯胶内部分子链间的空间位阻,且不带极性,使内部分子链间的作用力下降,有助于提升该压敏胶在接触塑料薄膜基材时的分子链流动性和分子间润湿能力,从而提高压敏胶的180
°
剥离强度,碳五树脂是一种结构柔顺的树脂,柔性链可流动性强,且其相对分子质量小,在两种材料接触后分子链扩散较快,与丙烯酸酯树脂混合可改变复合树脂材料的润湿性,增加其粘结强度,从而达到提升胶带粘结力和固着力的目的。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
16.实施例1:本实施例为一种抗静电功能性胶带,该抗静电功能性胶带由以下制备步骤得到:s1:制备聚酯薄膜基材,并清理其表面,将防静电液均匀涂覆在聚酯薄膜基材的一面,涂层厚度为30um并烘干,使防静电液在聚酯薄膜基材表面形成防静电薄层;s2:将压敏胶均匀涂覆在防静电薄层的表面,涂层厚度为50um并进行烘干,然后使用离型膜覆盖,再置于紫外光灯下照射固化60s;s3:进行收卷、分切得到该抗静电功能性胶带;其中防静电液由以下步骤制备得到:s21:将1-氯癸烷溶于无水乙醇,并加入三口烧瓶中,搅拌升温至70℃,将二丙醇胺溶于无水乙醇并滴加至三口烧瓶中,控制滴加速度为1滴/s,搅拌均匀,再加入naoh粉末,升温至有回流产生,保温反应4h,提纯粗产品后减压蒸馏,得到中间体a;s22:将二丙醇胺和丁二酸酐分别溶于n,n二甲基乙酰胺中,将二丙醇胺溶液加入三口烧瓶中,升温至28℃,缓慢滴加丁二酸酐溶液,控制滴加速度为1滴/s,26℃下反应3h,得到中间体b;s23:将制得的中间体a加入到制备中间体b的反应器中,混合搅拌均匀,加入带水剂和催化剂,接上分水器,搅拌加热直至有回流产生,保温反应3h,至带水剂中无水生成为止,进行减压蒸馏,得到防静电剂c;s24:将防静电剂c加入到溶剂中,混合均匀,得到该防静电液;其中压敏胶由以下步骤制备得到:s71:用天平称量丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的质量,然后将称量好的物质全部加入烧杯中混合均匀,再加入链转移剂和光引发剂tpo,使用玻璃棒搅拌至完全溶解,并倒入连接有温度计和机械
搅拌器的三口烧瓶中,打开氮气输入阀和机械搅拌器,通入氮气充分搅拌10min,以保证氮气环境,打开紫外光灯,使整个三口烧瓶暴露在紫外光照射环境下,照射20s,关闭紫外光灯,继续搅拌3min,用黑布罩住三口烧瓶,冷却至室温,得到预聚体胶料;s72:将丙烯酸异冰片酯加入到预聚体胶料中,进行磁力搅拌3h,然后加入碳五树脂,继续磁力搅拌8h,加入光引发剂,搅拌20min,得到未固化的该压敏胶。
17.实施例2:本实施例为一种抗静电功能性胶带,该抗静电功能性胶带由以下制备步骤得到:s1:制备聚酯薄膜基材,并清理其表面,将防静电液均匀涂覆在聚酯薄膜基材的一面,涂层厚度为30um并烘干,使防静电液在聚酯薄膜基材表面形成防静电薄层;s2:将压敏胶均匀涂覆在防静电薄层的表面,涂层厚度为50um并进行烘干,然后使用离型膜覆盖,再置于紫外光灯下照射固化60s;s3:进行收卷、分切得到该抗静电功能性胶带;其中防静电液由以下步骤制备得到:s21:将1-氯癸烷溶于无水乙醇,并加入三口烧瓶中,搅拌升温至70℃,将二丙醇胺溶于无水乙醇并滴加至三口烧瓶中,控制滴加速度为1滴/s,搅拌均匀,再加入naoh粉末,升温至有回流产生,保温反应4h,提纯粗产品后减压蒸馏,得到中间体a;s22:将二丙醇胺和丁二酸酐分别溶于n,n二甲基乙酰胺中,将二丙醇胺溶液加入三口烧瓶中,升温至28℃,缓慢滴加丁二酸酐溶液,控制滴加速度为1滴/s,26℃下反应3h,得到中间体b;s23:将制得的中间体a加入到制备中间体b的反应器中,混合搅拌均匀,加入带水剂和催化剂,接上分水器,搅拌加热直至有回流产生,保温反应3h,至带水剂中无水生成为止,进行减压蒸馏,得到防静电剂c;s24:将防静电剂c加入到溶剂中,混合均匀,得到该防静电液;其中压敏胶由以下步骤制备得到:s71:用天平称量丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的质量,然后将称量好的物质全部加入烧杯中混合均匀,再加入链转移剂和光引发剂tpo,使用玻璃棒搅拌至完全溶解,并倒入连接有温度计和机械搅拌器的三口烧瓶中,打开氮气输入阀和机械搅拌器,通入氮气充分搅拌20min,以保证氮气环境,打开紫外光灯,使整个三口烧瓶暴露在紫外光照射环境下,照射30s,关闭紫外光灯,继续搅拌3min,用黑布罩住三口烧瓶,冷却至室温,得到预聚体胶料;s72:将丙烯酸异冰片酯加入到预聚体胶料中,进行磁力搅拌2h,然后加入碳五树脂,继续磁力搅拌6h,加入光引发剂,搅拌10min,得到未固化的该压敏胶。
18.实施例3:本实施例为一种抗静电功能性胶带,该抗静电功能性胶带由以下制备步骤得到:s1:制备聚酯薄膜基材,并清理其表面,将防静电液均匀涂覆在聚酯薄膜基材的一面,涂层厚度为50um并烘干,使防静电液在聚酯薄膜基材表面形成防静电薄层;s2:将压敏胶均匀涂覆在防静电薄层的表面,涂层厚度为70um并进行烘干,然后使用离型膜覆盖,再置于紫外光灯下照射固化70s;s3:进行收卷、分切得到该抗静电功能性胶带;
其中防静电液由以下步骤制备得到:s21:将1-氯癸烷溶于无水乙醇,并加入三口烧瓶中,搅拌升温至80℃,将二丙醇胺溶于无水乙醇并滴加至三口烧瓶中,控制滴加速度为2滴/s,搅拌均匀,再加入naoh粉末,升温至有回流产生,保温反应6h,提纯粗产品后减压蒸馏,得到中间体a;s22:将二丙醇胺和丁二酸酐分别溶于n,n二甲基乙酰胺中,将二丙醇胺溶液加入三口烧瓶中,升温至35℃,缓慢滴加丁二酸酐溶液,控制滴加速度为滴/s,30℃下反应5h,得到中间体b;s23:将制得的中间体a加入到制备中间体b的反应器中,混合搅拌均匀,加入带水剂和催化剂,接上分水器,搅拌加热直至有回流产生,保温反应4h,至带水剂中无水生成为止,进行减压蒸馏,得到防静电剂c;s24:将防静电剂c加入到溶剂中,混合均匀,得到该防静电液;其中压敏胶由以下步骤制备得到:s71:用天平称量丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃和n,n-二甲基丙烯酰胺的质量,然后将称量好的物质全部加入烧杯中混合均匀,再加入链转移剂和光引发剂tpo,使用玻璃棒搅拌至完全溶解,并倒入连接有温度计和机械搅拌器的三口烧瓶中,打开氮气输入阀和机械搅拌器,通入氮气充分搅拌30min,以保证氮气环境,打开紫外光灯,使整个三口烧瓶暴露在紫外光照射环境下,照射30s,关闭紫外光灯,继续搅拌10min,用黑布罩住三口烧瓶,冷却至室温,得到预聚体胶料;s72:将丙烯酸异冰片酯加入到预聚体胶料中,进行磁力搅拌3h,然后加入碳五树脂,继续磁力搅拌8h,加入光引发剂,搅拌20min,得到未固化的该压敏胶。
19.对比例1:对比例1与实施例1的不同之处在于使用市售jq-2黏合剂代替压敏胶。
20.对比例2:对比例2使用中国专利cn200910095681.3所公开的防静电耐高温压敏胶带。
21.将实施例1-3以及对比例1-2的胶带进行检测,将制得的胶带裁剪成边长为120mm的正方形试件,将制得的试件放在绝缘板上,擦净电极表面,放在试件上,充电一分钟后测试表面电阻,在高阻计表盘上读取表面电阻值,测试条件为温度23+2℃,湿度为65+5%,根据gb4852-84斜面滚球法测试胶带的粘结强度,测试样品长110mm,宽35mm,测试仪斜面角度为30,根据gbt2792-1981压敏胶粘带180
°
剥离强度测定方法,使用电子智能拉力机测试胶带的180
°
剥离强度;检测结果如下表所示:
由上表可知,实施例的180
°
剥离强度达到了18-22n/25mm,而使用市售jq-2黏合剂代替压敏胶的对比例1的180
°
剥离强度为10n/25mm,使用中国专利cn200910095681.3所公开的防静电耐高温压敏胶带的对比例2的180
°
剥离强度为15n/25mm,实施例的粘结强度达到了15-18n/mm,而使用市售jq-2黏合剂代替压敏胶的对比例1的粘结强度为10n/mm,使用中国专利cn200910095681.3所公开的防静电耐高温压敏胶带的对比例2的粘结强度为12n/mm,实施例的表面电阻值达到了6.45
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10
7-7.54
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107ω,而使用市售jq-2黏合剂代替压敏胶的对比例1的表面电阻值为9.45
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106ω,使用中国专利cn200910095681.3所公开的防静电耐高温压敏胶带的对比例2的表面电阻值为8.32
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106ω,实验例的各项数据均优于对比例,说明实验例使用的胶带压敏胶优于市售的黏合剂,且实验例的胶带优于现有技术制备的防静电胶带,具备优异的剥离强度、粘结强度和防静电性能。
22.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
23.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。