一种通电解粘胶黏剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及胶黏剂领域，尤其涉及一种可通电失粘的胶黏剂。

背景技术：

1、在电子部件的制造组装等工序，和电子设备维修时，常发生电子设备组件的拆卸与再组装的再加工(rework)，需要保证成品率和已使用的部件分解回收的再循环(recycle)。

2、为了满足上述应用的要求，将构件之间接合时，需要一种与应用场景相匹配的高初始粘接强度和抗跌落性能同时，保证再加工、再循环时的剥离的容易性(剥离性)，且高温高湿环测后两方面性能受影响小的胶黏剂或胶带，其中，胶带一般由基材和层叠在其上的胶黏剂层构成。作为从被粘物上剥离胶黏剂的方法，除了物理机械方法以外，还已知利用光、热、振动或通电引起的刺激-响应来进行剥离的方法等。而作为通电实现剥离性的方法，通过施加电压，可以在不进行uv照射或加热处理的情况下容易地将胶黏剂从导电性物体上剥离，可以适合用于无法进行uv照射的非透明性的部件或耐热性弱的部件等的粘接固定，因此电解粘胶带可应用场景更广泛。

3、查阅相关资料可以了解到，日东电工株式会社的中国专利cn 108138026a，提供丙烯酸酯聚合物和不同离子液体(不同类型阳离子和相同双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子构成)形成的胶黏剂组合物，在低电压能够通过短时间的电压施加而容易地剥离(电压10v下通电30s)。但专利中所提及的通电前具有高粘接强度，然而实际180°剥离强度仅为0.13-0.34n/mm，很难满足电子部件中180°剥离强度>1n/mm的要求；另外，需要指出存在一种可能，因为较低的初始粘接强度，造就了专利中凸显的低电压短时间通电即可有很好剥离性能。

4、苏州高泰电子技术的中国专利cn 115895519a，提供胶黏剂主体100份，固态导电盐5-30份，极性质子惰性溶剂5-50份等胶黏剂组合物，初始粘接力0.4-0.8n/mm，解粘效果较好，但重要组成部分极性质子惰性溶剂为碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯，存在胶黏剂高温烘干成胶黏剂层时及高温高湿后，极性质子惰性溶剂挥发的问题，难以保证胶黏剂层性能的稳定及应用的稳定性。

5、因此需要一种解粘前具有高粘接强度、抗跌落性能好、耐高温高湿的、解粘条件温和且解粘效果好的电解粘胶。

技术实现思路

1、发明目的：本发明提供了一种通电解粘胶黏剂，该胶黏剂解决了现有技术中初始粘接强度较低、高温高湿环境后难以保证胶黏剂层的粘接强度和电解粘效果等性能稳定的问题。

2、技术方案：本发明的通电解粘胶黏剂，其特征在于，按重量份数计，包括：

3、

4、其中，所述丙烯酸酯聚合物a由(甲基)丙烯酸酯单体、含羧基的丙烯酸酯单体、特殊功能单体通过自由基聚合得到，其重均分子量为10-100万，优选25-50万。

5、所述丙烯酸酯聚合物b由(甲基)丙烯酸酯单体、含酰胺基的丙烯酸酯单体通过自由基聚合得到，其重均分子量为20-100万。

6、所述(甲基)丙烯酸酯单体为具有碳原子数1-14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体；优选具有碳原子数不大于8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。具体优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯中的一种或几种。进一步优选(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯和(甲基)丙烯酸乙酯中的一种或几种。

7、所述丙烯酸酯聚合物a中(甲基)丙烯酸酯单体的质量百分数为80-90％。

8、所述丙烯酸酯聚合物b中(甲基)丙烯酸酯单体的质量百分数为70-95％，优选75-90％。

9、所述丙烯酸酯聚合物a中含羧基的丙烯酸酯单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸和富中的马酸一种或几种；优选丙烯酸。

10、所述丙烯酸酯聚合物a中含羧基的丙烯酸酯单体的质量百分数为2.5-15％，优选5-10％。

11、所述丙烯酸酯聚合物b中含酰胺基的丙烯酸酯单体为丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮、n,n二甲基丙烯酰胺和n,n二甲基氨基丙基丙烯酰胺中的一种或几种。

12、所述丙烯酸酯聚合物b中含酰胺基的丙烯酸酯单体的质量百分数为5％-30％，优选10-25％，更优选12％-25％。

13、所述特殊功能单体为高介电常数、含环状碳酸酯结构、具有可自由基聚合双键的单体；优选碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯中的一种或两种。

14、所述丙烯酸酯聚合物a中特殊功能单体的质量百分数为5-10％。

15、所述离子液体为熔融盐；所述熔融盐包括阴离子和阳离子；所述阴离子为双(三氟甲磺酰)亚胺阴离子、双(氟磺酰)亚胺阴离子中的一种或两种，所述阳离子优选铵阳离子(如三丁基甲基铵、三辛基甲基铵等)、吡啶阳离子(如n-己基-4-甲基吡啶等)、或咪唑阳离子(如1-乙基-3甲基咪唑等)中的一种。离子液体优选sooyang chemtec的sy-il-qm341、sy-il-n222b、sy-il-py317、sy-icl-hb822b中的一种，或第一工业制药株式会社制的as-110中的一种，或koei chemical公司的il-a2、il-p14中的一种。

16、离子液体是由阴离子和阳离子组成的熔融盐，是具有没有蒸气压(无挥发性)、高耐热性、不燃性和化学稳定性等特性的物质，本发明利用阴、阳离子在电场作用下，阳离子向电极阴极迁移，而阴离子向电极阳极迁移，弱化胶黏剂层与被贴物之间接触界面的粘接牢度，从而实现胶黏剂层从被贴物剥离的易剥离性。

17、所述导电添加剂为ceo2、er2o3、zno和tio2中的一种或几种。

18、所述促迁移助剂为高沸点、高介电常数的环状碳酸酯溶剂，优选碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或几种。

19、所述增粘树脂为萜烯酚型增粘树脂、松香酯类增粘树脂中的一种或两种；萜烯酚型增粘树脂优选科腾公司的tp-96、tp-2040、tp-7042，或drt公司的t 105，或荒川化学的803l中的一种或几种；松香酯类增粘树脂优选荒川化学的ga-90、ga-100、d-125、d-135中的一种或几种。

20、所述固化剂为异氰酸酯类固化剂和环氧类固化剂的组合物。异氰酸酯类固化剂为covestro公司的n 3300、xp 2489、l 75中的一种或几种；环氧类固化剂为三菱化学公司的11029-x、11021-c、hunstman公司的ga-240中的一种或几种。

21、所述第一溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲乙酮中的一种或几种。

22、上述的通电解粘胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

23、(1)制备丙烯酸酯聚合物a：将(甲基)丙烯酸酯单体、含羧基的丙烯酸酯单体、特殊功能单体和第二溶剂在45-55℃的条件下混匀并反应0.5-1.5h，然后反应体系在无氧条件下升温至60-80℃，并加入引发剂，发生聚合反应得到丙烯酸酯聚合物a；

24、(2)制备丙烯酸酯聚合物b：将(甲基)丙烯酸酯单体、含酰胺基的丙烯酸酯单体和第二溶剂混匀，然后反应体系在无氧条件下升温至60-80℃，并加入引发剂，发生聚合反应得到丙烯酸酯聚合物b；

25、(3)制备胶黏剂：将丙烯酸酯聚合物a、第一溶剂和增粘树脂混匀溶解后，加入离子液体和促迁移助剂并混匀，然后加入丙烯酸酯聚合物b并混匀，再加入导电添加剂并混匀，最后加入固化剂混匀，即得到所述通电解粘的胶黏剂。

26、所述引发剂为偶氮二异丁腈(aibn)、过氧化苯甲酰(bpo)、过氧化二月桂酰(lpo)、过氧化-2-乙基己酸叔戊酯(tapo)、二羟基过氧化环己烷(bhcp)中的一种或几种。

27、所述丙烯酸酯聚合物a中引发剂的质量百分数为0.10-0.30％；所述丙烯酸酯聚合物b中引发剂的质量百分数为0.05-0.25％。

28、所述第二溶剂为乙酸乙酯和甲乙酮的混合物，所述第二溶剂在丙烯酸酯聚合物a、丙烯酸酯聚合物b中的质量百分数均为100-150％。

29、利用上述的通电解粘胶黏剂制备的胶带，包括至少含一层由通电解粘胶黏剂涂布烘干的胶黏剂层。

30、所述胶带还可包括基材，在所述基材的至少一面含有上述通电解粘的胶黏剂层。

31、上述制备的胶带可以是一种双面胶带，为所述通电解粘胶黏剂涂布烘干所得的无基材双面胶，或为在基材两面分别含所述通电解粘胶黏剂组合物涂布烘干所得的胶黏剂层的有基材双面胶带，也可以是一种单面胶带，为导电基材一面含有所述通电解粘胶黏剂组合物涂布烘干得到的胶黏剂层。

32、所提及的基材可以是棉纸基材、无纺布基材、导电无纺布基材或金属箔基材如铜箔、铝箔等；所提及的导电基材可以为金属箔基材如铜箔、铝箔等；胶带厚度为5 -250um，进一步地优选25um-150um，而上述提及的棉纸基材、无纺布基材、导电无纺布基材厚度优选10-30um，金属箔基材优选4um-100um。

33、所述无基材双面胶带的制作方法，首先在第一离型纸/膜上用逗号刮刀(或微凹)刮涂胶黏剂组合物，先在50℃下烘烤3min，再在90℃下烘烤4min，得到相应厚度的胶黏剂层，然后辊压贴合在第二离型纸/膜的离型面上，得到无基材双面胶带，其中第一离型纸/膜与第二离型纸/膜的离型力比为3:1。

34、所述有基材双面胶带的制作方法，首先在第一离型纸/膜上用逗号刮刀(或微凹)刮涂胶黏剂组合物，先在50℃下烘烤3min，再在90℃下烘烤4min，得到相应厚度的胶黏剂层，然后辊压贴合在基材的一面；接着在第二离型纸/膜上用逗号刮刀(或微凹)刮涂胶黏剂组合物，先在50℃下烘烤3min，再在90℃下烘烤4min，得到相应厚度的胶黏剂层，然后辊压贴合在基材的另一面，得到有基材双面胶带，其中第一离型纸/膜与第二离型纸/膜的离型力比为3:1。

35、所述单面胶带的制作方法，首先在离型纸/膜上用逗号刮刀(或微凹)刮涂胶黏剂组合物，先在50℃下烘烤3min，再在90℃下烘烤4min，得到相应厚度的胶黏剂层，然后辊压贴合在导电基材上，得到单面胶带。

36、其中，所述通电解粘胶带贴合在可导电的被贴物上，初始的180°剥离强度>1n/mm，在通电情况下，如电压10v通电60s后，180°剥离强度<0.05n/mm，且被贴物表面无残留，或仅有少量容易擦去的液体，此液体为离子液体在电场作用下迁移到粘接界面，离子液体在粘接界面处发生氧化或还原反应，胶带从被贴物物表面剥离时，少量离子液体残留在被贴物表面，残留的离子液体用无尘布蘸取乙醇就可轻松擦除。

37、有益效果：1、本发明提供一种通过含酸性基团的丙烯酸酯聚合物a与含碱性基团的丙烯酸酯聚合物b之间酸碱中和作用来形成离子传输通道的新方法，降低离子液体在电场作用下迁移的阻力，实现在电场作用下高效解粘效果；2、本发明利用丙烯酸酯聚合物分子结构设计、及其与增粘树脂、离子液体和促迁移助剂的胶黏剂组合物配方设计，保证其胶带具有高的初始粘接强度和抗跌落性能；3、通过两种丙烯酸酯聚合物酸碱中和形成离子传输通道，配合助导电添加剂、促迁移助剂协同作用下，离子液体在电场作用下发生迁移，实现胶带在低压电场、短时间内较好的解粘效果；4、通过主胶结构与促迁移助剂的相容性，避免在高温高湿应用场景下导电添加剂的钝化和促迁移助剂挥发迁移损失，保证高温高湿后胶带仍有较好的解粘效果。综上所述，本发明提供一种解粘前具有高粘接强度、耐高温高湿的、解粘条件温和且解粘效果好的胶黏剂组合物及电解粘胶带。