概述：

β-羧乙基丙烯酸酯（β-Carboxyethyl Acrylate，β-CEA）是一種含有羧基和丙烯酸酯基團(tuán)的功能性單體，本文綜述了β-羧乙基丙烯酸酯在壓敏膠（Pressure-Sensitive Adhesive，PSA）中的應(yīng)用，重點(diǎn)討論其對(duì)壓敏膠粘結(jié)強(qiáng)度的改善機(jī)理和效果。通過引入β-羧乙基丙烯酸酯，可提高壓敏膠的初粘力、剝離強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。

β-羧乙基丙烯酸酯是易于在乳液聚合和輻射固化體系中與乙烯類及丙烯酸類單體共聚，具有較低的玻璃化溫度(Tg值37°C)能有效地促進(jìn)粘結(jié)力，改善乳液的穩(wěn)定性，具有較長(zhǎng)的側(cè)羧酸鏈給予良好的撓曲性，促使聚合物和底材間產(chǎn)生相互作用，從而增強(qiáng)粘結(jié)力及剝離強(qiáng)度，這種強(qiáng)度隨時(shí)間變長(zhǎng)有增加的趨勢(shì)。β-CEA和氨基、羥基、環(huán)氧基、異氰酸酯官能團(tuán)等結(jié)構(gòu)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，可以用來改善壓敏膠的粘結(jié)強(qiáng)度。

物理化學(xué)特性

β-羧乙基丙烯酸酯具有較高的極性和反應(yīng)活性，能夠與多種單體共聚生成具有特定性能的聚合物。此外，其含有的羧基能夠通過氫鍵或離子鍵作用增強(qiáng)聚合物鏈之間的相互作用，提高材料的機(jī)械性能和粘附力。

β-羧乙基丙烯酸酯在壓敏膠中的應(yīng)用

1. 改性機(jī)理

β-羧乙基丙烯酸酯通過以下幾種機(jī)制改善壓敏膠的粘結(jié)強(qiáng)度：

化學(xué)交聯(lián)：β-羧乙基丙烯酸酯中的羧基能夠與其他反應(yīng)性基團(tuán)（如環(huán)氧基、羥基等）發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高壓敏膠的剪切強(qiáng)度和耐老化性能。

氫鍵作用：羧基能夠與基材表面或其他聚合物鏈中的極性基團(tuán)形成氫鍵，提高壓敏膠的初粘力和剝離強(qiáng)度。

極性相互作用：羧基和丙烯酸酯基團(tuán)的存在增加了壓敏膠的極性，使其能夠良好地濕潤(rùn)和粘附在極性基材表面，增強(qiáng)粘結(jié)強(qiáng)度。

2. 配方設(shè)計(jì)

在壓敏膠配方設(shè)計(jì)中，β-羧乙基丙烯酸酯通常作為共聚單體引入。常見的共聚單體包括丙烯酸酯類、苯乙烯類和乙烯基類單體。通過調(diào)節(jié)β-羧乙基丙烯酸酯的含量和共聚比例，可以控制壓敏膠的粘彈性能和粘結(jié)強(qiáng)度。

β-羧乙基丙烯酸酯對(duì)壓敏膠性能的影響

1. 初粘力

初粘力是衡量壓敏膠與被粘物表面瞬間粘附能力的重要指標(biāo)。引入β-羧乙基丙烯酸酯后，由于其極性和氫鍵作用，使得壓敏膠對(duì)基材表面的潤(rùn)濕性和粘附性顯著提高，從而增加初粘力。

2. 剝離強(qiáng)度

剝離強(qiáng)度是衡量壓敏膠從被粘物表面剝離所需力的指標(biāo)。β-羧乙基丙烯酸酯通過化學(xué)交聯(lián)和極性相互作用，增強(qiáng)了壓敏膠與基材之間的結(jié)合力，提高了剝離強(qiáng)度。

3. 剪切強(qiáng)度

剪切強(qiáng)度是衡量壓敏膠在垂直于粘結(jié)界面方向上承受剪切力的能力。β-羧乙基丙烯酸酯的引入，通過化學(xué)交聯(lián)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，顯著增強(qiáng)了壓敏膠的內(nèi)聚力和抗剪切能力，提高了剪切強(qiáng)度。

應(yīng)用案例

1. 電子產(chǎn)品粘接

在電子產(chǎn)品的組裝中，壓敏膠需要具有良好的初粘力和剝離強(qiáng)度，以保證部件的可靠粘接。β-羧乙基丙烯酸酯改性壓敏膠通過提高粘結(jié)強(qiáng)度和耐熱性能，滿足了電子產(chǎn)品對(duì)粘接材料的要求。

2 建筑材料粘接

在建筑材料的粘接應(yīng)用中，壓敏膠需要具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度和耐候性。β-羧乙基丙烯酸酯改性壓敏膠通過化學(xué)交聯(lián)和極性相互作用，提高了粘結(jié)強(qiáng)度和耐老化性能，適用于多種建筑材料的粘接。