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Keywords:

  • butyl acrylate;
  • vinyl acetate;
  • emulsion polymerization;
  • adhesion;
  • structure-property relationships

Abstract

The influence of the amounts of acrylic acid, chain transfer agent and anionic stabilizer on polymer microstructural properties and final adhesive performance of BA/VAc emulsion-based PSAs on stainless-steel and high-density polyethylene substrates was investigated using a Box-Behnken experimental design for 15 runs. The resulting data were empirically modelled. For each final adhesive property (i.e., loop tack, shear and peel strength), different models were found to fit the data. Similar models for loop tack and peel strength were found to be adequate for different PSA thicknesses on the same substrate. AA and SDS had significant effects on loop tack as did the AA-SDS and CTA-SDS two-factor interactions. Quadratic peel strength models were found to adequately describe the data for SS substrate cases with a noticeable absence of any interaction parameters. The shear strength models were similar regardless of the substrate or thickness of the adhesive (e.g. in all models, AA and CTA, as well as their second-order interactions, were the significant factors).

À l'aide d'un plan expérimental de type Box-Behnken basé sur 15 essais, on a étudié l'influence des quantités d'acide acrylique, de l'agent de transfert de chaîne et du stabilisateur anionique sur les propriétés microstructurales des polymères et la performance d'adhésion finale des PSA basés sur des émulsions de BA/VAc sur l'acier inoxydable et les substrats de polyéthylène à haute densité. Les données résultantes ont été modélisées empiriquement. Pour chaque propriété d'adhésion finale (pégosité cyclique, cisaillement et résistance au pelage), on a trouvé que différents modèles calaient les données. Des modèles semblables pour la pégosité et la résistance au pelage s'avèrent adéquats pour différentes épaisseurs de PSA sur le même substrat. AA et SDS ont des effets significatifs sur la pégosité tout comme les interactions bifactorielles de AA-SDS et CTA-SDS. On a trouvé que les modèles de résistance au pelage quadratiques décrivaient convenablement les données pour les substrats SS, avec l'absence notoire de tout paramètre d'interaction. Les modèles de résistance au pelage sont similaires peu importe le substrat ou l'épaisseur de l'adhésif (p.ex. dans tous les modèles, AA et CTA, ainsi que leurs interactions de second ordre, sont les facteurs significatifs).