本发明公开了一种椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶的制备方法，属于压敏胶制备技术领域。
背景技术：
随着科技水平的不断进步，压敏胶及其制品的种类越来越多，压敏胶发展到现在有溶剂型、乳液型、热熔型等多种类型，随着人类对环保意识的增强，乳液型以及热熔型压敏胶正逐渐取代溶剂型压敏胶。应用领域也越来越广泛，主要应用领域有医疗、包装、电子、工业、文教等，总之压敏胶及其制品已经应用到我们工作和生活中的每一个地方。
压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂。主要用于制备压敏胶带。压敏胶的粘附力（胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力）必须大于粘着力（即所谓用手指轻轻接触胶粘带时显示出来的手感粘力）。按其主要成分可分为橡胶型和树脂型两类。除主要成分外，还要加入其他辅助成分，如增粘树脂、增塑剂、填料、粘度调整剂、硫化剂、防老剂、溶剂等配合而成。
丙烯酸酯压敏胶作为常见的一种压敏胶，主要是由丙烯酸酯类单体和其他乙烯类单体共聚而成的，与橡胶型压敏胶粘剂相比，其具有下列特点：配方简单，一般不需使用软化剂、防老剂等；粘接范围广，且有良好的粘接性能，耐候性好，低毒或无毒。
传统的丙烯酸酯压敏胶粘应用时是粘贴于被粘物上的，但是由于其容易受温度和溶剂影响，存在难剥离、初粘力低、持粘力差，干燥速度慢的问题，导致应用范围受到很大的局限。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前常见的传统丙烯酸酯压敏胶容易受温度和溶剂影响，存在难剥离、初粘力低、持粘力差，干燥速度慢的问题，提供一种椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶的制备方法，该方法以椰壳为原料，通过碱性过氧化物提取椰壳纤维素，用其作为交联剂和丙烯酸酯预乳液交联改性，制成改性乳液，涂抹在基料上干燥后即得压敏胶，本发明利用椰壳纤维素具有中间孔洞，纵向沟壑、横向枝节、柔韧性好、透气性及耐磨性好的特点对丙烯酸酯乳液交联改性，增加丙烯酸酯压敏胶的交联网状结构，在线性分子间产生化学键合，从而提高压敏胶的剥离强度、初粘力以及持粘力，使其干燥时间缩短，解决了传统单一组份丙烯酸酯压敏胶的缺陷，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取100～200g椰壳放入气流粉碎机中粉碎并过200目标准筛，将过筛后的椰壳粉末加入到800～900mL质量浓度为10%过氧化氢溶液中，再加入0.5～1.0g硫酸镁并用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液调节混合液pH至11～12；
（2）将上述调节完pH后的混合液放入微波振荡仪中，加热升温至60～70℃，以200～300W功率微波振荡反应3～5h，反应结束后将反应液移入卧式离心机中，以4000～5000r/min转速离心处理15～20min，分离得到下层沉淀，再将沉淀转入布氏漏斗，依次用无水乙醇和蒸馏水分别抽滤洗涤3～5次，最后放入烘箱，于50～60℃下干燥2～3h，得到椰壳纤维素，备用；
（3）向带有搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入0.3～0.5g十二烷基硫酸钠、1.3～1.5g烷基酚聚氧乙烯醚和50～100mL去离子水，启动搅拌器搅拌均匀后再加入30～35g丙烯酸丁酯、2.2～3.0g甲基丙烯酸甲酯、2.5～3.6g丙烯酸异辛酯和1.5～2.0g甲基丙烯酸，将烧瓶移入60～70℃水浴锅中保温搅拌30～40min，得到预乳液；
（4）将上述预乳液移入80～90℃油浴锅中，加入0.4～0.8g过硫酸钾，搅拌反应10～15min后再加入0.6～1.2g过硫酸钾，继续搅拌并在搅拌状态下加入1.2～1.5g备用的椰壳纤维素，保温交联反应2～3h后冷却至室温并用浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0～7.5，得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液；
（5）称取0.3～0.5g二乙烯三胺溶于3～5mL去离子水中，搅拌混合后倒入上述椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液中，放入超声分散仪中以200～300W功率分散15～20min，再将分散后的乳液用涂布机均匀的涂布在经过电晕处理后的聚丙烯膜上，涂抹厚度控制在30～50μm，放入烘箱在105～110℃下干燥5～8min后即可得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶。
本发明的应用方法是：将本发明制得的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶作为粘连介质，均匀覆盖在需粘附的物体上，然后将该物体以8～10N的压力按压在墙上即可。经检测，本发明制备的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶制品180°剥离强度为0.69～0.75 N/mm，被粘物体90天内无位移，粘度可达25～30mPa·s。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的压敏胶使用方便快捷，初粘力及持粘力强，能有效剥离被粘物体，且不会留有残胶；
（2）本发明制得的压敏胶干燥时间短，工艺易控制，可以满足多条件下对压敏胶的不同需求。
具体实施方式
首先称取100～200g椰壳放入气流粉碎机中粉碎并过200目标准筛，将过筛后的椰壳粉末加入到800～900mL质量浓度为10%过氧化氢溶液中，再加入0.5～1.0g硫酸镁并用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液调节混合液pH至11～12；随后将上述调节完pH后的混合液放入微波振荡仪中，加热升温至60～70℃，以200～300W功率微波振荡反应3～5h，反应结束后将反应液移入卧式离心机中，以4000～5000r/min转速离心处理15～20min，分离得到下层沉淀，再将沉淀转入布氏漏斗，依次用无水乙醇和蒸馏水分别抽滤洗涤3～5次，最后放入烘箱，于50～60℃下干燥2～3h，得到椰壳纤维素，备用；向带有搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入0.3～0.5g十二烷基硫酸钠、1.3～1.5g烷基酚聚氧乙烯醚和50～100mL去离子水，启动搅拌器搅拌均匀后再加入30～35g丙烯酸丁酯、2.2～3.0g甲基丙烯酸甲酯、2.5～3.6g丙烯酸异辛酯和1.5～2.0g甲基丙烯酸，将烧瓶移入60～70℃水浴锅中保温搅拌30～40min，得到预乳液；再将上述预乳液移入80～90℃油浴锅中，加入0.4～0.8g过硫酸钾，搅拌反应10～15min后再加入0.6～1.2g过硫酸钾，继续搅拌并在搅拌状态下加入1.2～1.5g备用的椰壳纤维素，保温交联反应2～3h后冷却至室温并用浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0～7.5，得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液；最后称取0.3～0.5g二乙烯三胺溶于3～5mL去离子水中，搅拌混合后倒入上述椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液中，放入超声分散仪中以200～300W功率分散15～20min，再将分散后的乳液用涂布机均匀的涂布在经过电晕处理后的聚丙烯膜上，涂抹厚度控制在30～50μm，放入烘箱在105～110℃下干燥5～8min后即可得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶。
实例1
首先称取100g椰壳放入气流粉碎机中粉碎并过200目标准筛，将过筛后的椰壳粉末加入到800mL质量浓度为10%过氧化氢溶液中，再加入0.5g硫酸镁并用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液调节混合液pH至11；随后将上述调节完pH后的混合液放入微波振荡仪中，加热升温至60℃，以200W功率微波振荡反应3h，反应结束后将反应液移入卧式离心机中，以4000r/min转速离心处理15min，分离得到下层沉淀，再将沉淀转入布氏漏斗，依次用无水乙醇和蒸馏水分别抽滤洗涤3次，最后放入烘箱，于50℃下干燥2h，得到椰壳纤维素，备用；向带有搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠、1.3g烷基酚聚氧乙烯醚和50mL去离子水，启动搅拌器搅拌均匀后再加入30g丙烯酸丁酯、2.2g甲基丙烯酸甲酯、2.5g丙烯酸异辛酯和1.5g甲基丙烯酸，将烧瓶移入60℃水浴锅中保温搅拌30min，得到预乳液；再将上述预乳液移入80℃油浴锅中，加入0.4g过硫酸钾，搅拌反应10min后再加入0.6g过硫酸钾，继续搅拌并在搅拌状态下加入1.2g备用的椰壳纤维素，保温交联反应2h后冷却至室温并用浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0，得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液；最后称取0.3g二乙烯三胺溶于3mL去离子水中，搅拌混合后倒入上述椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液中，放入超声分散仪中以200W功率分散15min，再将分散后的乳液用涂布机均匀的涂布在经过电晕处理后的聚丙烯膜上，涂抹厚度控制在30μm，放入烘箱在105℃下干燥5min后即可得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶。
本实例操作简便，使用时，将本发明制得的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶作为粘连介质，均匀覆盖在需粘附的物体上，然后将该物体以8N的压力按压在墙上即可。经检测，本发明制备的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶制品180°剥离强度为0.69 N/mm，被粘物体90天内无位移，粘度可达25mPa·s。
实例2
首先称取150g椰壳放入气流粉碎机中粉碎并过200目标准筛，将过筛后的椰壳粉末加入到850mL质量浓度为10%过氧化氢溶液中，再加入0.8g硫酸镁并用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液调节混合液pH至11.5；随后将上述调节完pH后的混合液放入微波振荡仪中，加热升温至65℃，以250W功率微波振荡反应4h，反应结束后将反应液移入卧式离心机中，以4500r/min转速离心处理18min，分离得到下层沉淀，再将沉淀转入布氏漏斗，依次用无水乙醇和蒸馏水分别抽滤洗涤4次，最后放入烘箱，于55℃下干燥2.5h，得到椰壳纤维素，备用；向带有搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠、1.4g烷基酚聚氧乙烯醚和75mL去离子水，启动搅拌器搅拌均匀后再加入33g丙烯酸丁酯、2.6g甲基丙烯酸甲酯、3.1g丙烯酸异辛酯和1.8g甲基丙烯酸，将烧瓶移入65℃水浴锅中保温搅拌35min，得到预乳液；再将上述预乳液移入85℃油浴锅中，加入0.6g过硫酸钾，搅拌反应13min后再加入0.9g过硫酸钾，继续搅拌并在搅拌状态下加入1.35g备用的椰壳纤维素，保温交联反应2.5h后冷却至室温并用浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.3，得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液；最后称取0.4g二乙烯三胺溶于4mL去离子水中，搅拌混合后倒入上述椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液中，放入超声分散仪中以250W功率分散18min，再将分散后的乳液用涂布机均匀的涂布在经过电晕处理后的聚丙烯膜上，涂抹厚度控制在40μm，放入烘箱在108℃下干燥7min后即可得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶。
本实例操作简便，使用时，将本发明制得的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶作为粘连介质，均匀覆盖在需粘附的物体上，然后将该物体以9N的压力按压在墙上即可。经检测，本发明制备的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶制品180°剥离强度为0.72 N/mm，被粘物体90天内无位移，粘度可达28mPa·s。
实例3
首先称取200g椰壳放入气流粉碎机中粉碎并过200目标准筛，将过筛后的椰壳粉末加入到900mL质量浓度为10%过氧化氢溶液中，再加入1.0g硫酸镁并用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液调节混合液pH至12；随后将上述调节完pH后的混合液放入微波振荡仪中，加热升温至70℃，以300W功率微波振荡反应5h，反应结束后将反应液移入卧式离心机中，以5000r/min转速离心处理20min，分离得到下层沉淀，再将沉淀转入布氏漏斗，依次用无水乙醇和蒸馏水分别抽滤洗涤5次，最后放入烘箱，于60℃下干燥3h，得到椰壳纤维素，备用；向带有搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入0.5g十二烷基硫酸钠、1.5g烷基酚聚氧乙烯醚和100mL去离子水，启动搅拌器搅拌均匀后再加入35g丙烯酸丁酯、3.0g甲基丙烯酸甲酯、3.6g丙烯酸异辛酯和2.0g甲基丙烯酸，将烧瓶移入70℃水浴锅中保温搅拌40min，得到预乳液；再将上述预乳液移入90℃油浴锅中，加入0.8g过硫酸钾，搅拌反应15min后再加入1.2g过硫酸钾，继续搅拌并在搅拌状态下加入1.5g备用的椰壳纤维素，保温交联反应3h后冷却至室温并用浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.5，得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液；最后称取0.5g二乙烯三胺溶于5mL去离子水中，搅拌混合后倒入上述椰壳纤维素改性丙烯酸酯乳液中，放入超声分散仪中以300W功率分散20min，再将分散后的乳液用涂布机均匀的涂布在经过电晕处理后的聚丙烯膜上，涂抹厚度控制在50μm，放入烘箱在110℃下干燥8min后即可得到椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶。
本实例操作简便，使用时，将本发明制得的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶作为粘连介质，均匀覆盖在需粘附的物体上，然后将该物体以10N的压力按压在墙上即可。经检测，本发明制备的椰壳纤维素改性丙烯酸酯压敏胶制品180°剥离强度为0.75 N/mm，被粘物体90天内无位移，粘度可达30mPa·s。