本發(fā)明屬于膠帶新材料，具體地，涉及一種多層復合膠帶及其制備方法。

背景技術：

1、膠帶，又名膠條、膠帶和膠帶紙等，是一種帶狀具有黏性的人工制品，可黏附在一些物品的表面上，可用作聯接兩種不同的物品或是某種屏壁保護之用。膠帶是由基材、膠黏劑，或基材、膠黏劑以及離型膜組成，通過粘接使兩個或多個不相連的物體連接在一起。

2、但是膠帶中的膠黏劑長期暴露在空氣中會與氧氣發(fā)生氧化反應，導致分子結構變化，粘性下降，紫外線也會破壞膠黏劑的分子結構，導致老化、降解，粘性下降甚至失去粘性，進而影響使用?，F有技術中為了確保膠帶在長期使用中保持原有的粘性和物理性能，避免性能衰退、變色、開裂等問題，通常會將防老劑或抗氧劑與膠黏劑中其余原料進行簡單的物理混合以達到抗老化效果，但是由于防老劑或抗氧劑與其余原料間無任何相互作用，因此隨著使用時間的延長，防老劑或抗氧劑會逐漸遷移甚至脫出，進而失去抗老化效果。因此，亟待設計一種抗老化效果優(yōu)異且穩(wěn)定的多層復合膠帶。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種多層復合膠帶及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現：

3、一種多層復合膠帶，由底基膜層、下粘接層、中基膜層、上粘接層和離型膜層構成。

4、進一步地，所述底基膜層和中基膜層的材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜中的一種或幾種。

5、進一步地，所述底基膜層和中基膜層的厚度為20-50μm。

6、進一步地，所述下粘接層由改性膠黏劑固化而成，厚度為20-25μm。

7、進一步地，所述改性膠黏劑通過如下步驟制備：

8、按重量份將聚酯樹脂50-60份、環(huán)氧樹脂30-40份、助劑10-15份和溶劑20-30份充分攪拌，最后加入固化劑5-15份，充分攪拌、過濾，即可得到改性膠黏劑。

9、進一步地，所述聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯中的一種或兩種。

10、進一步地，所述環(huán)氧樹脂為雙酚a環(huán)氧樹脂。

11、進一步地，所述助劑通過如下步驟制備：

12、s1、氮氣鼓吹干燥的三口燒瓶30min，以排出瓶內的空氣和水分，隨后加入3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸、edc（1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽）、nhs（n-羥基琥珀酰亞胺）和氯仿，攪拌溶解后緩慢加入2,2,6,6-四甲基哌啶胺，再升溫至65℃，保溫反應6.5h，反應結束后先冷卻至室溫，減壓蒸餾，柱層析提純（洗脫液選擇氯仿和乙醚的混合溶劑，氯仿和乙醚的的體積比為9:1），再減壓蒸餾，得到中間體1；3,5-二叔丁基-4-羥基肉桂酸、2,2,6,6-四甲基哌啶胺、edc、nhs和氯仿的用量比為25g:20ml:0.6g:0.4g:200ml；

13、在edc和nhs的作用下，控制3,5-二叔丁基-4-羥基肉桂酸與2,2,6,6-四甲基哌啶胺的摩爾比為1:1.1-1.2，則3,5-二叔丁基-4-羥基肉桂酸的-cooh與2,2,6,6-四甲基哌啶胺的-nh2發(fā)生酰胺化反應，反應方程式如下所示：

14、

15、s2、氮氣鼓吹干燥的三口燒瓶30min，以排出瓶內的空氣和水分，隨后加入中間體1、三乙胺和氯仿，攪拌溶解后，再緩慢加入三聚氯氰，加入完畢后于室溫下攪拌反應3h，反應結束后先冷卻至室溫，再減壓蒸餾，柱層析提純（洗脫液選擇苯和乙醚的混合溶劑，苯和乙醚的體積比為6:4），最后減壓蒸餾，得到中間體2；中間體1、三聚氯氰、三乙胺和氯仿的用量比為27g:13.8g:11.7ml:240ml；

16、三乙胺作為縛酸劑，控制中間體1和三聚氯氰的摩爾比為1:1.05-1.1，中間體1的-nh-與三聚氯氰的-cl發(fā)生取代反應，反應過程如下所示：

17、

18、s3、氮氣鼓吹干燥的棕色三口燒瓶30min，以排出瓶內的空氣和水分，隨后加入間苯二酚，無水三氯化鋁和二甲基亞砜，攪拌均勻后，緩慢加入中間體2，隨后攪拌升溫至115℃，在115℃下反應12h，反應結束后將反應混合物慢慢倒入冰水中，析出固體，過濾，再用80%的甲醇水溶液重結晶，得到中間體3；中間體2、間苯二酚、無水三氯化鋁和二甲基亞砜的用量比為26g:4.9ml:7.8g:200ml；

19、控制中間體2和間苯二酚的摩爾比為1:1.1-1.2，中間體2與間苯二酚在無水三氯化鋁的催化作用下發(fā)生傅克?；磻?，反應過程如下所示：

20、

21、s4、氮氣鼓吹干燥的三口燒瓶30min，以排出瓶內的空氣和水分，隨后加入中間體3、三乙胺和二甲基亞砜，攪拌溶解后，再緩慢加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加入完畢后升溫至50℃攪拌反應3h，反應結束后先冷卻至室溫，再減壓蒸餾，得到中間體4；中間體3、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、三乙胺和二甲基亞砜的用量比為22g:9ml:5.6ml:200ml；

22、三乙胺作為縛酸劑，控制中間體3和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的摩爾比為1:1.05-1.1，中間體3的-cl與3-氨基丙基三乙氧基硅烷的-nh2發(fā)生取代反應，反應過程如下所示：

23、

24、s5、取干燥的氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化鈦、碳酸鈣分散于無水乙醇和水的混合溶液中，加入乙酸調節(jié)ph為4，攪拌均勻后轉入三口燒瓶中；將中間體4分散于二甲基亞砜中，攪拌15min后轉入上述三口燒瓶中，轉入完畢后升溫至65℃反應1h，反應結束后冷卻至室溫，離心，取沉淀物在無水乙醇中超聲震蕩0.5h，最后于80℃干燥12h，得到助劑；氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化鈦、碳酸鈣與中間體4的用量比為15g:15g:20g:10g:3g。

25、中間體4在水解后生成的硅醇基會與氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化鈦、碳酸鈣表面的羥基產生化學反應生成穩(wěn)定的化學鍵，新化學鍵的形成降低了氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化鈦、碳酸鈣的表面能，使得氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化鈦、碳酸鈣處于穩(wěn)定狀態(tài)，同時粒子表面的有機介質使得粒子之間團聚的空間阻力增大，從而氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化鈦、碳酸鈣的分散性變好，也即助劑在改性膠黏劑中的分散度大大增加。

26、助劑中的氫氧化鋁、氫氧化鎂能賦予改性膠黏劑優(yōu)異的阻燃抑煙效果；助劑中的二氧化鈦能賦予改性膠黏劑優(yōu)異的抗紫外線性能；助劑中的碳酸鈣的微細結構和多孔結構特點能增大改性膠黏劑與被粘合材料間的接觸面積，進而能增強改性膠黏劑的粘接強度，同時碳酸鈣還能提高改性膠黏劑的機械性能和耐熱性能。

27、助劑中還含三嗪類結構、受阻酚結構和受阻胺類結構。三嗪類結構由于分子內氫鍵構成的螯合環(huán)在吸收紫外光后，分子內氫鍵破壞，形成不穩(wěn)定的高能離子型化合物，隨后釋放多余能量以恢復原來的低能穩(wěn)定狀態(tài)，從而強烈吸收280nm-400nm的紫外線，此外，三嗪類結構具有高效、耐高溫、色澤淺和相容性好等優(yōu)點。受阻酚結構能夠捕捉高分子聚合物在氧化過程中產生的自由基，中斷自由基鏈式反應，從而阻止進一步的氧化降解，提高改性膠黏劑的抗氧化能力。受阻胺結構通過捕獲自由基、分解氫過氧化物、猝滅單線態(tài)氧和捕獲重金屬離子等作用來實現光防護效果、發(fā)揮光穩(wěn)定效用、達到防止氧化的目的。助劑中的受阻胺結構與受阻酚結構、三嗪類結構并用，具有優(yōu)良的協同效應。

28、助劑含有氨基，其能與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基以及固化劑中的異氰酸酯基產生化學作用，進而助劑能穩(wěn)定存在于改性膠黏劑中，充分穩(wěn)定地發(fā)揮作用。助劑中的有機抗老化結構（受阻胺結構、受阻酚結構、三嗪類結構）和無機抗老化成分（二氧化鈦）協同作用，使得添加有助劑的改性膠黏劑具有優(yōu)異的抗熱老化性能和抗紫外老化性能，在熱、光等因素的影響下不易老化，能確保改性膠黏劑的粘性；助劑中的有機阻燃元素氮、硅（無鹵阻燃元素）和無機阻燃成分（氫氧化鋁、氫氧化鎂）協同作用，使得添加有助劑的改性膠黏劑具有高效安全且持久的阻燃抑煙效果；助劑中的碳酸鈣使得添加有助劑的改性膠黏劑具有優(yōu)異的機械性能和耐熱性能。

29、進一步地，所述固化劑為甲苯二異氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種。

30、進一步地，所述溶劑為甲苯、氯仿、二甲基亞砜、四氫呋喃中的一種或幾種。

31、進一步地，所述上粘接層由丙烯酸酯膠黏劑固化而成，厚度為25-30μm。

32、進一步地，所述離型膜層的材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

33、進一步地，所述離型膜層厚度為25-30μm。

34、一種多層復合膠帶的制備方法，包括以下步驟：

35、將中基膜層的一面電暈，隨后涂覆改性膠黏劑，于60-120℃固化形成下粘接層，再在下粘接層一面貼合底基膜層；在離型膜層的離型面上涂布丙烯酸酯膠黏劑，于60-120℃固化形成上粘接層，再將上粘接層與中基膜層的另一面貼合后收卷，得到多層復合膠帶。

36、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明助劑中含碳酸鈣、有機抗老化結構（受阻胺結構、受阻酚結構、三嗪類結構）和無機抗老化成分（二氧化鈦）、有機阻燃元素氮、硅（無鹵阻燃元素）和無機阻燃成分（氫氧化鋁、氫氧化鎂），加之助劑與環(huán)氧樹脂和固化劑間存在化學作用，因而助劑能夠穩(wěn)定存在于改性膠黏劑中，最大限度地發(fā)揮自身作用，進而本發(fā)明改性膠黏劑和多層復合膠帶具備優(yōu)異穩(wěn)定的抗熱老化性能和抗紫外老化性能、高效安全且持久的阻燃抑煙效果以及優(yōu)異的機械性能和耐熱性能。