本发明涉及胶粘剂,更具体地说,它涉及一种电致减粘胶及其制备方法和应用。
背景技术:
1、传统的胶带依赖紫外线照射或加热处理来改变胶黏剂的粘接强度,但这些方法存在一定的局限性,尤其是适用于无法进行紫外线照射的非透明部件或耐热性较差的部件。电致减粘胶带结合了电学和粘接技术,通过施加电压来实现胶带与粘接表面之间的可控剥离。当外加电压施加到胶电致减粘胶上时,电场能够引导胶黏剂中的极性分子重新排列,从而减少其与接触物表面的粘附力,使得胶带能够在不需要紫外线照射或高温加热的条件下实现轻松剥离。因此,电致减粘胶带不仅提高了粘接工艺的灵活性,还拓宽了其在电子、汽车、医疗和消费电子等领域的应用范围。
2、目前,cn115895519a公开了一种电解粘胶黏剂以及双面胶带,所述电解粘胶黏剂按重量份数计,包括以下原料组分: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,其中,所述固态导电盐用于提供阴离子,且所述固态导电盐为铵盐、卤化碳酸盐以及含有碱金属的有机磺酸盐中的至少一种;所述极性质子惰性溶剂包括碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯;该电解粘胶黏剂中阴阳离子易析出,容易导致电解粘效果不佳,胶黏剂剪切强度较低的问题,从而影响了电子器件的利用和保护。
3、基于上述陈述,本发明提出一种电致减粘胶及其制备方法与应用。
技术实现思路
1、为了解决现有电致减粘胶的电解粘效果不佳,剪切强度较低的问题,本发明提供了一种电致减粘胶及其制备方法。
2、第一方面,本发明提供了一种电致减粘胶,采用如下的技术方案:
3、一种电致减粘胶,包括以下重量份原料:聚丙烯酸酯100-150份、聚乙烯醇30-50份、功能性单体20-40份、导电剂1-5份、含烯基离子液体2-6份、锂盐1-5份、增粘剂1-5份、分散剂1-2份、引发剂0.1-2份、有机溶剂60-100份;
4、所述导电剂由2-噻吩甲酸与2-吡啶甲酸协同改性羟基化碳纳米管而得。
5、优选的,所述功能性单体由质量比为1:5-8:3的丙烯酸十八酯、4-乙烯基苯甲酸与n-丙烯酰吗啉混合而得。
6、优选的,所述导电剂,由以下方法制得:
7、将羟基化碳纳米管超声分散于氯仿中,再加入2-噻吩甲酸与2-吡啶甲酸,混合均匀,在55-65℃下搅拌反应1-3h,反应结束后,抽滤,洗涤,干燥,得到导电剂。
8、优选的,所述羟基化碳纳米管、2-噻吩甲酸、2-吡啶甲酸、氯仿的用量之比为10g:1g:0.6-1g:100-150ml。
9、优选的,所述含烯基离子液体为1-乙烯基-3-甲基咪唑二腈胺盐和/或1-烯丙基-3-乙烯基咪唑二腈胺盐。
10、优选的,所述含烯基离子液体由质量比为1:3的1-乙烯基-3-甲基咪唑二腈胺盐与1-烯丙基-3-乙烯基咪唑二腈胺盐混合而得。
11、优选的,所述锂盐为丙烯酸锂、衣康酸锂、油酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的两种或多种。
12、优选的,所述增粘剂为松香甘油酯、松香季戊四醇酯、氢化松香酯、歧化松香酯中的一种或几种。
13、优选的,所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮或烷基糖苷。
14、优选的,所述引发剂为过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、二羟基过氧化环己烷、异丙苯过氧化氢、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种。
15、优选的,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、异丙醇、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或几种。
16、第二方面,本发明提供了一种电致减粘胶的制备方法,采用如下的技术方案:
17、一种电致减粘胶的制备方法,包括以下步骤:
18、按配方,将聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、功能性单体、导电剂、含烯基离子液体、锂盐、增粘剂、分散剂加入有机溶剂中,均匀混合,在40-50℃下反应1-2h后,升温至60-80℃,并加入引发剂,反应3-6h,降至室温,得到电致减粘胶。
19、第三方面,本发明提供了一种电致减粘胶的应用,采用如下的技术方案:
20、一种电致减粘胶应用于电致减粘胶带中。
21、优选的,所述电致减粘胶带,由以下方法制得:
22、将所述电致减粘胶涂布离型膜a上,烘干后复合离型膜b,随后收卷,熟化完成。
23、优选的,所述离型膜a、离型膜b的材质为聚乙烯、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
24、综上所述,本发明具有以下有益效果:
25、1、本发明的电致减粘胶的原料包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、功能性单体、导电剂、含烯基离子液体、锂盐、增粘剂、分散剂,各组分之间相互作用,有效避免了电解质通电情况下大量析出,所得电致减粘胶具有优异的剥离强度和剪切强度,通电减黏效率高,且无残胶现象,可重复使用,可以在电子元件、连接线路固定及保护中的广泛应用。
26、2、本发明的导电剂由2-噻吩甲酸与2-吡啶甲酸协同改性羟基化碳纳米管而得;2-噻吩甲酸、2-吡啶甲酸分子均含有富电子的芳杂环可以与碳纳米管的碳原子形成π-π共轭键,有利于电荷的传递,增强碳纳米管的电子传输效率;且2-噻吩甲酸和2-吡啶甲酸分子共同改性碳纳米管,噻吩环加上吡啶环的结构,碳、氮、硫原子的空间分布比例不一,且氮原子、硫原子的电负性比碳原子的电负性强,使得电子云密度存在显著差异,形成空穴,进一步增加载流子的迁移效率;同时二者提高碳纳米管的分散性,改善碳纳米管与其他组分之间的界面接触,有助于胶体内部形成高效的导电网络。本发明的导电剂不仅促使电致减粘胶在低电压能够通过短时间的电压施加而容易地剥离,而且增强了电致减粘胶的剪切强度。
27、3、本发明的含烯基离子液体为1-乙烯基-3-甲基咪唑二腈胺盐和/或1-烯丙基-3-乙烯基咪唑二腈胺盐,二者的阳离子和阴离子均能够参与共聚反应,避免了阴阳离子易析出的现象,增强了胶体的内聚力,且含烯基离子液体的加入,协同导电剂,通电后具有更好的减黏效果,通电后具有更好的减黏效果,剥离时表面不易留下残胶;本发明进一步优选以特定质量比的1-乙烯基-3-甲基咪唑二腈胺盐与1-烯丙基-3-乙烯基咪唑二腈胺盐的混合物为含烯基离子液体,二者协同增效,增加了胶体内部的交联密度,使分子间结合更紧密,形成更为复杂的网络结构,进而获得更多的离子传输通道,提高了电致减粘胶的整体性能。
28、4、本发明的电致减粘胶的制备方法,步骤简单,成本低,且在制备过程中,控制各工艺参数,促进各原料之间相互作用,可获得高性能的电致减粘胶,可以广泛应用于电致减粘胶带中。
1.一种电致减粘胶,其特征在于,包括以下重量份原料:聚丙烯酸酯100-150份、聚乙烯醇30-50份、功能性单体20-40份、导电剂1-5份、含烯基离子液体2-6份、锂盐1-5份、增粘剂1-5份、分散剂1-2份、引发剂0.1-2份、有机溶剂60-100份;
2.根据权利要求1所述的电致减粘胶,其特征在于,所述功能性单体由质量比为1:5-8:3的丙烯酸十八酯、4-乙烯基苯甲酸与n-丙烯酰吗啉混合而得。
3.根据权利要求1所述的电致减粘胶,其特征在于,所述导电剂,由以下方法制得:
4.根据权利要求3所述的电致减粘胶,其特征在于,所述羟基化碳纳米管、2-噻吩甲酸、2-吡啶甲酸、氯仿的用量之比为10g:1g:0.6-1g:100-150ml。
5.根据权利要求1所述的电致减粘胶,其特征在于,所述含烯基离子液体为1-乙烯基-3-甲基咪唑二腈胺盐和/或1-烯丙基-3-乙烯基咪唑二腈胺盐。
6.根据权利要求5所述的电致减粘胶,其特征在于,所述含烯基离子液体由质量比为1:3的1-乙烯基-3-甲基咪唑二腈胺盐与1-烯丙基-3-乙烯基咪唑二腈胺盐混合而得。
7.根据权利要求1所述的电致减粘胶,其特征在于,所述锂盐为丙烯酸锂、衣康酸锂、油酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的两种或多种。
8.根据权利要求1所述的电致减粘胶,其特征在于,所述增粘剂为松香甘油酯、松香季戊四醇酯、氢化松香酯、歧化松香酯中的一种或几种;
9.一种权利要求1-8任一项所述的电致减粘胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.一种权利要求1-8任一项所述的电致减粘胶应用于电致减粘胶带中。