Design and production of waterborne polyurethane/acrylic hybrid pressure sensitive adhesives

Resumen

Los adhesivos sensibles a la presión (PSA) se caracterizan por adherirse a una gran variedad de sustratos con la aplicación de una ligera presión durante un breve período de tiempo. Aunque tradicionalmente estos adhesivos han sido sintetizados en polimerización en disolución o fusión-caliente, aspectos económicos y medioambientales han hecho que los PSAs en base agua hayan acaparado la atención de los productores en los últimos años. Una de las limitaciones de los adhesivos sensibles a la presión acrílicos es que, por naturaleza química, poseen poca fuerza cohesiva. En este trabajo se han sintetizado adhesivos sensibles a la presión en base agua de polímeros híbridos poliuretano/acrílico. Se esperaba que la adición de poliuretano a un adhesivo de acrílico pudiera aumentar la fuerza cohesiva del producto final, abriendo así la posibilidad de utilizar los productos en aplicaciones de alta temperatura. Con el objetivo de conseguir un sinergismo real en las propiedades adhesivas finales, la formulación y el proceso de producción fueron especialmente diseñados para unir el poliuretano y el acrílico mediante enlaces covalentes. Para ese propósito, las reacción de adición de un metacrilato con funcionalidad hidroxilo (HEMA) y un prepolímero de poliuretano con funcionalidad isocianato (Incorez 701, Incorez Ltd.), y la polimerización radicalaria libre de los monómeros acrílicos fueron llevadas a cabo de forma simultanea Además, con el objetivo de incrementar el peso molecular del prepolímero de poliuretano, su reacción de adición con un diol (un agente alargador de cadena) fue llevado a cabo en el mismo proceso. Los látexes se sintetizaron mediante polimerización en miniemulsión, lo que posibilitó preparar látexes de baja viscosidad y con alto contenido en sólidos (50% en peso).