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压敏胶（PSAs）应用广泛，传统热固化时间长，UV 自由基固化存在局限。研究人员合成含特定功能基团的共聚物用于 PSA 胶带。该胶带 2h 固化，剥离强度 1.3 N cm-1 ，耐热达 220°C，有望为 PSA 胶带带来新变革。
在现代工业中，压敏胶（Pressure - Sensitive Adhesives，PSAs）就像一个万能的 “隐形助手”，广泛应用于汽车、电子设备、包装等众多领域。它能在低压下迅速粘附到任何基材上，为各种产品的制造和使用提供了极大的便利。然而，这位 “助手” 目前却存在一些烦恼。传统的丙烯酸类 PSAs 通常采用热固化反应，可这一过程就像个慢性子，需要 2 - 3 天的漫长时间才能完成固化，这对于追求高效生产的现代工业来说，无疑是个巨大的阻碍。
后来，UV 固化的 PSAs 出现了，它就像给这个 “助手” 注入了一剂强心针，凭借快速固化和无溶剂生产的优势吸引了众多关注。但它也并非完美无缺，UV 自由基固化需要在惰性气氛中进行，因为空气中的氧气会干扰固化过程，而且还需要复杂的设备，这使得它的应用受到了一定限制。于是，科研人员决心寻找更好的解决办法，开发一种能在空气中高效固化的 PSAs，这便是本次研究的初衷。
来自日本 LINTEC Corporation 和东京理科大学（Tokyo University of Science）的 Yuya Tanaka 和 Koji Arimitsu 等研究人员，投身到了这场探索之旅中。他们成功合成了一种具有阴离子固化性的新型共聚物，并将其应用于 PSA 胶带。经过一系列的测试和研究，他们发现这种新开发的 PSA 胶带表现十分出色。在涂布和 UV 照射 2 小时后，就能展现出良好的性能。它的剥离强度达到了理想的 1.3 N cm-1 ，并且在剪切粘附失效温度（Shear Adhesion Failure Temperature，SAFT）测试中，能承受高达 220°C 的高温，展现出了优异的耐热性。这一成果为 PSA 胶带的发展带来了新的曙光，比如在半导体器件的临时固定等方面，有望发挥重要作用。该研究成果发表在《Polymer Journal》上。
研究人员在开展这项研究时，用到了几个关键技术方法。首先是通过 2,2’ - 偶氮二异丁腈（AIBN）引发的自由基聚合反应来合成共聚物。接着，利用凝胶渗透色谱（GPC）来确认聚合物的平均分子量（Mw） 。同时，借助核磁共振（NMR）和傅里叶变换红外光谱（FT - IR）技术对聚合物的结构和化学键进行表征，以此判断合成是否成功。
下面来看具体的研究结果：
- 共聚物的合成与表征：研究人员选用丙烯酸丁酯（BA）、2 - 乙酰乙酰氧基甲基丙烯酸乙酯（AAEM）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等作为单体，通过两步反应合成了同时含有 AA 基团和丙烯酰基的共聚物。利用 GPC 确认了各聚合物的 Mw 约为 200 kg mol-1 ，NMR 观察到烯烃信号，FT - IR 检测到氨基甲酸酯键和 C = C 的吸收峰，这些都证实了目标聚合物合成成功。
- 光阴离子固化行为研究：通过 FT - IR 分析不同光碱发生器（PBG）含量下丙烯酸酯的转化率随时间的变化，发现增加 PBG 的量，UV 照射后转化率立即增加，但过高浓度会导致延迟固化。即使是低至 1.0 wt% 的 PBG，2 小时后转化率也能超过 60%，1.0 wt% PBG 时转化率可达 80% 。同时，PBG 含量越低，材料的粘性越高，但过高浓度可能导致 PBG 渗出。
- PSA 胶带性能测试：将含有不同成分的 PSA 胶带进行性能测试，结果显示，传统热固化型胶带在 24 小时后交联网络仍未完全形成，而 UV 固化的 PSA 胶带在 UV 照射 2 小时后剥离强度为 1.3 N cm-1 ，适合作为表面保护膜。并且，UV - 阴离子固化的 PSA 胶带在 SAFT 测试中表现出高达 220°C 的耐热性，远优于未交联的胶带。
研究结论和讨论部分表明，研究人员成功开发出了具有高灵敏度的 UV 阴离子固化 PSA 胶带。这种胶带不仅能快速固化，而且在保持理想粘附性能的同时具备优异的耐热性。其成功得益于共聚物中两种反应性基团的共存以及聚合物内部和之间形成的复杂交联结构。这一成果为 PSAs 领域带来了新的发展方向，后续研究人员还将继续探索不同功能基团浓度的聚合物性能，相信未来会有更多的惊喜和突破，为相关工业领域的发展提供更强大的支持。
