外文翻译--使用受激准分子激光产生的UV-引发的光反应交联丙烯酸酯压敏粘合剂.doc

使用受激准分子激光产生的UV-引发的光反应交联丙烯酸酯压敏粘合剂摘要：立足于市场的紫外光交联技术允许生产多种带有有趣功能的紫外线（UV）交联的压敏胶粘剂（PSA）。对于表征他们的性能，在交联不干胶涂层的黏性和粘结强度之间的平衡是关键。特别对于以下这些性能，如粘附性，剥离力和自粘聚合物层的剪切强度，用受激准激光分子器和紫外光灯作为紫外光源能引发紫外光交联丙烯酸酯压敏胶。据观察，和典型的用紫外光灯相比较，用准分子激光引发的紫外光交联的高品质的丙烯酸类PSA产品能获得具有优异的性能，如粘附性，剥离强度，剪切强度和收缩率。引言由于在半个世纪前他们的引进，丙烯酸酯压敏胶粘剂（PSA）已被成功地应用于许多领域。他们被应用在自粘胶带，胶带，保护膜，标签和保护膜以及皮肤剂量系统的药物应用和生物电极方面。 在表征压敏胶性能很有用的的三个性能指标的是粘附性，剥离强度（粘附力）和剪切强度（内聚力），第一个测定的是迅速粘接的附着能力，第二个是通过剥离测定抗移动能力和第三个是当受到剪切力时能保持原来位置的能力。一般来说，前两个是彼此直接相关的，但与第三个呈负相关。在确定光反应性丙烯酸酯压敏胶引发剂的类型，浓度和UV交联工艺的情况下，丙烯酸压敏胶的性能，如粘度，剥离强度，剪切强度和收缩，在很大程度上是由丙烯酸的分子量，聚合方法，特别是加入到PSA交联剂的种类和数量所决定的。过去十年来紫外光可固化材料的在不干胶，自粘胶和其他涂料领域的工业应用发展迅速。UV交联技术在各种各样的工业产品和工艺方面取得的成功可以归因于高产率，UV交联涂料性能的提高，能耗低和环境效益。作为光源的紫外灯发射的光谱频率在200nm和400 nm之间的紫外光区域。由受激辐射的光放大的话（激光）揭示了约45年，现有的技术。它在治疗方面的使用是从离子交换纸色谱测定法中得知的。对于PSA技术，准分子激光最经常被使用。由激光发射的辐射有一些区别于传统的辐射源发射的辐射所不寻常的特性。激光辐射高度的单色光，它有一个很窄的谱线宽度，但这条谱线的宽度也不为零，而通常它并不比传统的辐射源多。激光辐射是一致的，其相干性蕴涵着一系列规律的，有序的电磁辐射的振动。本研究的目的是制造高性能的光反应性溶剂型丙烯酸酯压敏胶，如粘附性，剥离强度，剪切强度和收缩率，并利用准分子激光为光源的UV紫外光灯引发交联反应。实验部分光反应性丙烯酸酯压敏胶的合成用含有50%的聚合物含量的乙酸乙酯合成了溶剂型丙烯酸酯压敏胶的混合物，单体混合物在2小时内滴加入，0.1%的自由基引发剂AIBN，在78（乙酸乙酯沸点）的温度下反应时间5小时。单体的混合物含有93% 到94.9% 之间的丙烯酸2-乙基己酯，5%的丙烯酸，在0.1到2（0.1，0.3，0.5，1，1.5，和2%）之间的不饱和共聚的光引发剂（表1）。所有的单体，乙酸乙酯，和引发剂来自于巴斯夫公司（德国）。表1中提到的可聚合的光引发剂来自于聚合化学公司（德国）。UV交联丙烯酸酯压敏胶的合成使用紫外准分子激光（LPX 210拉姆达物理公司），常规的UV灯（aktiprint迷你18-2从technigraf）的紫外交联实验，合成了丙烯酸类。这种PSA含不饱和共聚的夺氢型光引发剂，4-acryloyloxy二苯甲酮（ABP），4-acryloyloxyethoxy carbonyl-40-chloroben-zophenone（ACCP），和在聚合的丙烯酸类PSA交联反应中做聚合物链中心的丙烯酸酯（BA）。溶剂型UV交联的丙烯酸类PSA含有上述说明中的光引发剂涂层，将其直接涂布在60克/平方米在聚酯薄膜并在105干燥10分钟后，用LPX 210拉姆达物理公司（德国）的紫外准分子激光在351 nm波长下交联20秒。含有以下发射的辐射特性：同一种样品的交联的20和600 mJ/cm2的使用紫外灯aktiprint迷你18-2紫外剂量。在收缩率的测定的情况下，丙烯酸酯压敏胶涂覆在硅纸，在干燥管干燥，然后转移在PVC膜上。紫外线辐射强度的测定使用Dynachem公司的500型积分辐射计测定的紫外曝光，Dynachem公司位于2631 Michelle Drive, Tustin,CA 92680。抗剪强度，剥离粘度和收缩率的测定根据Association des Fabricants Europeens de Rubans Auto-Adhesifs (A.F.E.R.A.)产品的标准来测定上述性能。在4015（粘附性）4001（剥离）和4012（强度）中可以发现。精确的细节行政地址：60，auber-94408维特利塞纳河街Paris Cedex，法国。这些试验是在z-25兹维克/罗尔型试验机上了进行的。根据 AFERA4015比较简单，可以在普通的拉伸强度试验机上进行，将一份宽1英寸（约2.5厘米），长约7英寸（约17.5厘米）的PSA涂层材料样品粘接在一个垂直洁净的至少10厘米钢制的试板的触点上。垂直的钢制试板被夹持在兹维克拉力试验机钳口上，以牛顿刻度的读数记录是胶带从以每分钟100毫米的恒定速度在钢表面的剥离。环形初粘具有一个允许初粘性在一系列的基体上测量的优势，如不锈钢，玻璃，聚乙烯，聚丙烯等。 根据AFERA 4001剥离强度是需要以一个特定的角度即180°从测试板上拆下一个涂有柔性PSA片材的力量。将一个宽1英寸（约2.5厘米），长约5英寸（约12.7厘米）的PSA涂层材料样品粘结到一个表面洁净的水平靶基板钢制试验板上至少12.7厘米固定的接触点。用一个2千克的硬橡胶辊去剥离。将该涂层板的自由端往回对折，去除角度是180 °。把自由端连接到附着力测试量表上，钢制测试板夹在兹维克拉力试验机的下面，可移动板以一个每分钟300毫米的恒定速度移动，在牛顿刻度的读数记录的是胶带从钢表面剥离，测试过程中所记录的数据在实验所观测的范围。用三个相同的样品进行PSA的剥离粘合力试验，从有效的剥离强度给出的结果是算术平均值。剪切强度能表征胶黏剂的内聚力或内部粘合强度，它是基于力的意义。根据AFERA 4012的标准，这种力就是在室温和70°，一定压力下将胶条贴在一个平行于其表面方向上的标准平面，抗剪强度是当施加剪切作用力时，粘合剂能保持其位置不变的能力，涂布的胶条适用于在标准不锈钢板上进行各项测试，这是一块1英寸乘1英寸（约2.5厘米x 2.5厘米）的一端带部分固定接触板而一端是自由端的钢板。用支架支撑着附有涂层的钢板，使钢板的板面和延伸的自由端带能形成一个170°到180°的角度，然后在测试条的自由端固定施加不同的克或千克力的悬挂重量。收缩率的测试是通过把涂有交联压敏胶的PVC箔片贴在玻璃上放在60的温度下来测定尺寸的改变的百分率或者毫米数，收缩率大于0.5%或大于0.5毫米，其他特性如粘度，剥离强度，剪切强度和收缩率可以忽略。结果与讨论在图1和图2的曲线中，用其浓度作为变量研究了不饱和光引发剂的影响。图中描述的是用紫外光源准分子激光（图1）和用紫外灯进行UV交联后（图2）测试了丙烯酸PSA的快黏性。.图1.采用准分子激光交联的丙烯酸PSA快黏性图2.采用紫外灯交联的丙烯酸PSA快黏性在图1中可以看到，对于所有被测试的含有大量共聚光引发剂的丙烯酸类PSA，用准分子激光和紫外灯进行紫外交联后能明显的观察到粘性的连续下降，UV交联的丙烯酸酯压敏胶的快粘性对交联时间的变化和光引发剂浓度的变化非常敏感，一般来说，粘结剂表面的黏性会随着产生的自由基的增加而下降，相对微小的光引发剂浓度为约重量的0.3 %时能观察到快黏性很显著的下降，通过使用共聚光引发剂ABP能观察到快黏性的最好结果。剥离粘合力是通过在合成丙烯酸类PSA的过程中光引发剂的种类以及浓度对于所有精测试的不饱和光引发剂的影响来表征。当使用紫外光准分子激光引发的含ABP的丙烯酸类PSA能迅速交联(图3)，使用紫外光灯，会发现较低的剥离力（图4），对含有重量的0.1 %不饱和ABP测定的最高剥离强度值为23.1 N（图3）。对所有含有共聚光引发剂的丙烯酸类PSA，用紫外交联准分子激光曝光后在20下可测得最高剪切强度值（图5）。使用紫外线灯的紫外线辐射的丙烯酸类PSA使得剪切强度低于用准分子激光交联的丙烯酸类PSA水平值，通过设置光引发剂总量高于0.1重量%的ABP，0.5重量%以上的ACCP和1.5重量%以上的BA能交联得更快、更完全。在70 下所观察到的剪切强度结果已经证实了相似的光引发剂含量的最大测量值（图5）。