丙烯酸类压敏胶（PSA）对高表面能基材具有良好的粘合性，但对低表面能材料的粘合性较差。本研究探索了硅氧烷二甲基丙烯酸酯（SiUDMA）的合成及其在改善丙烯酸类压敏胶在低表面能基材上的粘合性能方面的应用。通过控制二异氰酸酯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）的比例，合成了多种SiUDMA。结果表明，添加SiUDMA可显著提高压敏胶在难粘基材上的环形粘性和剥离强度，为需要强粘合力的工业应用提供了一种可行的解决方案。
丙烯酸类压敏胶（PSA）因其优异的粘合性能、透明度和耐老化性而被广泛应用于各种领域。然而，丙烯酸类压敏胶与低表面能基材（例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚二甲基硅氧烷（PDMS））的粘合仍然是一个重大挑战。这一局限性限制了压敏胶在包装、汽车和医疗等诸多关键应用领域的性能。
为了增强压敏胶与低表面能基材的粘附力，人们采用了多种策略，包括引入表面活性剂和化学改性剂。本研究聚焦于硅氧烷二甲基丙烯酸酯（SiUDMAs）作为潜在的改性剂，旨在提高压敏胶的粘附力。研究目标是分析SiUDMAs的合成及其在克服丙烯酸压敏胶粘附力不足方面的应用。
丙烯酸类压敏胶的特点是无需加热或加压即可与基材接触并形成粘合。其粘合机制主要归因于聚合物基体的粘弹性，使其能够在剥离过程中吸收能量。虽然丙烯酸类压敏胶对玻璃和金属等具有较高表面能的基材表现出优异的粘合力，但其在低表面能材料上的粘合性能则明显较差。
低表面能基材，例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚二甲基硅氧烷（PDMS），由于其非极性特性，会降低粘合剂的润湿性，从而给粘合带来独特的挑战。这会导致粘合强度降低，在实际应用中可能造成粘合失败。为了应对这些挑战，通过添加剂增强表面相互作用来改变压敏胶（PSA）的化学结构已成为研究的重点。
硅二甲基丙烯酸酯（SiDMA）已被用作改性剂以降低丙烯酸压敏胶的表面能。虽然SiDMA可以改善与低表面能基材的相容性，但它通常会导致增塑和混溶性问题，从而降低剥离强度。因此，需要寻找其他硅基改性剂，以在不损害压敏胶机械性能的前提下有效增强粘合力。
本研究通过控制二异氰酸酯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）的比例，合成了一系列SiUDMAs。合成过程包括PDMS与二异氰酸酯反应，随后加入二甲基丙烯酸酯单体。对所得产物进行了分子量、黏度和表面能表征。
随着二异氰酸酯与PDMS比例的增加，合成的SiUDMAs的分子量和黏度降低。相反，由于PDMS含量的降低，SiUDMAs的表面能增加。这种调整提高了其与丙烯酸类压敏胶的相容性，从而增强了其对低表面能基材的粘附性。
通过在PDMS基底上进行环形粘性和剥离强度测试，评估了改性压敏胶的粘合性能。添加分子量与SiDMA相近的SiUDMA2.0显著提高了粘合性能。具体而言，与对照压敏胶相比，环形粘性提高了4倍，剥离强度提高了6倍。
所有类型的SiUDMA均能降低压敏胶的表面能，显著增强其对PE、PP和PDMS基材的粘附力。例如，添加20 wt% SiUDMA2.0并在200 mJ/cm²下固化的压敏胶在PDMS基材上的剥离强度为520 gf/25 mm，是对照压敏胶（138 gf/25 mm）的三倍以上。
采用剪切粘合失效试验评估了SiUDMA改性压敏胶的热稳定性。结果表明，SiUDMA2.0改性压敏胶可耐受高达70℃的温度，优于对照压敏胶（其热稳定性仅为46.5℃）。这种优异的热性能表明SiUDMA改性压敏胶在高温应用领域具有潜在的应用价值。
观察到的粘合强度提升可归因于以下几个因素。首先，SiUDMAs的化学结构促进了其与低表面能基材的相互作用，从而提高了粘合剂的润湿性。其次，通过对SiUDMAs进行可控合成，可以精细调节其分子量和粘度，从而优化柔韧性和强度之间的平衡。
与传统的硅基改性剂相比，SiUDMAs 为低表面能基材带来的粘附难题提供了更有效的解决方案。它们能够在不影响机械性能的前提下增强粘附力，这使其区别于以往的改性方法，例如 SiDMA，后者往往会导致性能上的妥协。
这项研究的发现对依赖低表面能基材强力粘合的行业具有重要意义。利用SiUDMAs增强丙烯酸压敏胶的性能，为包装、汽车和医疗等对粘合可靠性要求极高的行业开辟了新的应用途径。
将硅酮氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯（SiUDMAs）掺入丙烯酸类压敏胶中，是一种提高其对低表面能基材粘合力的有效策略。SiUDMAs的合成及其改善环形粘性和剥离强度的能力，使其成为传统硅酮改性剂的优良替代品。未来的研究应着重于进一步优化合成工艺，并探索SiUDMAs在不同胶粘剂配方中的更多应用。
