合成丙烯酸聚合物的方法包括溶液聚合、乳化聚合和紫外線聚合。 近年來,隨著人們全球環保意識的不斷提高,乳化聚合和紫外線聚合因為無需使用有機溶劑而越來越受歡迎。 合成丙烯酸聚合物的各種方法及其優勢和劣勢如下所示。
聚合類型 | 優勢 | 劣勢 |
溶液聚合 | - 聚合的操作方法相對簡單。
- 添加劑易于使用,而且其設計具有廣泛的可能性。 (可獲得各種特性。)
- 可獲得薄膜涂層。
| - 使用有機溶劑。
- 要求使用溶劑回收設備。
- 在高濃度情況下難以使用溶劑回收設備。
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乳化聚合 | - 用水進行乳化聚合,使其具有環保性。
- 在高濃度情況下可以使用(增強干燥性能)。
- 添加劑易于使用,而且其設計具有大量的可能性。 (可獲得各種特性。)
- 可獲得薄膜涂層。
| - 耐潮耐水性能差。
- 與被粘合體之間的粘合度低。
- 粘合劑表面粗糙。
- 透明度差。
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紫外線聚合 | - 由于該聚合無需使用有機溶劑,因此較為環保。
- 易于實現高性能(高分子量)。
易于制造較厚的產品。 - 易于制造具有超強粘合特征的產品。
| - 要求使用專業設備,增加了聚合難度。
- 僅可使用部分樹脂加工粘合劑。
- 涂層速度相對緩慢。
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溶液聚合
通過溶液聚合的方法,使用偶氮或過氧化物引發劑在諸如甲苯或乙酸乙酯等有機溶劑中進行丙烯酸單體的游離基聚合,偶氮或過氧化物引發劑經加熱會生成自由基,從而合成粘合劑。
通過選擇共聚用單體(用于控制特性)或包含所要求功能基的單體(具備交聯點)以及同時確定丙烯酸單體(主要單體)的合成量來合成具備理想特性的粘合劑。
通過溶液聚合的方法,分子量分布和將要合成的丙烯酸粘合劑分子量會隨著聚合條件(所用溶劑、單體濃度、引發劑量、引發劑添加方法、聚合溫度、聚合時間)的變化而發生巨大變化,并會影響粘合劑的特性。 當首先進行粘合時,分子量通常比較低 (Mw: 200,000~400,000) 且當首要考慮耐熱性時,分子量通常較高 (Mw: 400,000~800,000)。
乳化聚合
相對于溶劑型丙烯酸粘合劑,乳化型丙烯酸粘合劑有其優勢,也有其劣勢。 由于丙烯酸單體聚合發生在水中,所以需使用表面活性劑,這就意味著耐潮性和耐水性相對較差。 然而,從成本和安全性方面考慮,該方法又具備優勢。 也可能獲得高分子量的聚合物,其包含高濃度的固體物質,并具備較高的干燥度和粘合性能。
近年來,隨著對節約資源和能源以及環境問題的重視,加工中逐漸傾向于不使用溶劑。 從成本和所使用設備范圍方面考慮,乳化聚合同樣具備優勢。
紫外線聚合
通過紫外線聚合的方法,添加引發劑而不使用溶劑或水可生成預聚物,引發劑接觸丙烯酸單體時會生成自由基,然后,丙烯酸單體會放射紫外線。 接下來,在被粘合體再次暴露于紫外線之前,這些預聚物會覆蓋被粘合體,從而生成丙烯酸聚合物(粘合劑)。