專利名稱：鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及膠黏劑及其制備技術領域，具體涉及一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑及其制備方法。
背景技術：
鈣塑材料是在樹脂中用填料填充改性而發(fā)展的一種新材料。它所用的樹脂主要是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或聚丙烯等熱塑性聚烯烴樹脂，所用的質料主要是碳酸鈣、硫酸鈣或亞硫酸鈣等無機鈣鹽，因此稱之為“鈣塑材料”。因為鈣塑材料具有防潮不怕水，韌性好不易折斷的優(yōu)點，且環(huán)保無污染可回收再利用，在包裝行業(yè)中，鈣塑材料已經(jīng)開始被廣泛利用。由鈣塑材料做瓦楞芯紙，與精制白牛皮紙或黃牛皮面紙黏結制備鈣塑瓦楞紙，不但具有防水增強作用，并且材料可回收利用，成本低。但是，現(xiàn)今適合鈣塑片材與紙黏結的膠黏劑卻很少，所以研究新型、高效、無污染的鈣塑瓦楞紙用膠黏劑非常必要。丙烯酸系聚合物具有優(yōu)良的保色、透明性、耐光和耐候性、耐久性，低溫性能好，對紫外線的降解作用不敏感，具有高黏結強度和剪切強度與優(yōu)良的抗氧化性。丙烯酸酯類單體很容易進行乳液聚合，可根據(jù)分子設計和粒子設計方法合成出軟硬程度不同的乳液膠黏齊U。但是，丙烯酸酯類乳液膠黏劑黏結性、耐熱性等方面尚不能完全滿足使用要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，該鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑粘合強度好、拉伸強度好、成本低，更適用于鈣塑瓦楞芯紙和面紙的黏結。本發(fā)明所采用的技術方案為
一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，它包括以下重量百分比的各組分N_羥甲基丙烯酰胺3% 5%、軟單體20 30%、硬單體5 8%、乳化劑0. 45 0.7%、過硫酸銨1. 5 2%、PVB1 6%、95%乙醇7 10%、乙酸乙酯7 10%、余量為水。所述N-羥甲基丙烯酰胺作為功能性單體，其分子結構中含有兩個官能團，即乙烯基和羥甲基，通過乳液聚合N-羥甲基丙烯酰胺可與其余單體(軟單體、硬單體)進行共聚，得到熱塑性聚合物。所述軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯中的一種或幾種。合成的聚合物其玻璃化溫度較低(20°C _70°C)，可以賦予產(chǎn)品初黏性。所述硬單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯中的一種或幾種。硬單體具有較高的玻璃化溫度，且能與丙烯酸酯或其他烯類單體共聚。引入硬單體，既可以提高膠黏劑的內聚力和使用溫度，又可以明顯改善膠黏劑的耐水性、黏結強度和透明性等。軟單體、硬單體配比增大，溶液中單體的濃度也隨之增加，導致單體與自由基充分接觸后，能更好的進行聚合反應，所以增加了固含量和拉伸強度。但隨著軟單體、硬單體配比的增加，黏度減小，增大到一定值后，聚合物內聚力下降，黏結性能會下降。所以作為優(yōu)選，軟單體、硬單體配比為(3. 64 4) :1。所述乳化劑為0P-10、十_■燒基硫酸納、十_■燒基苯橫酸納、乙稀基橫酸納、燒基乙稀基橫酸納、十~■燒基丙基玻拍酸納中的一種或幾種。PVB作為改性增塑劑，可以提高黏合劑的剝離強度和黏結強度。這是由于PVB分子中含有的羥基、乙酰基和醛基，可與羥基發(fā)生交聯(lián)反應，從而有效增強了分子間的作用力，使本發(fā)明鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑具有較好的黏結性能。但是，由于PVB與丙烯酸酯的相容性有限，故PVB用量不可太多。作為優(yōu)選，PVB占本發(fā)明鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的重量百分比為4-5%。作為優(yōu)選，所述PVB為回收PVB?；厥誔VB可降低本發(fā)明鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備成本。95%乙醇和乙酸乙酯在本發(fā)明鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑中是作為溶劑。因為PVB直接加入黏合劑中會產(chǎn)生破乳現(xiàn)象，根據(jù)PVB不溶于聚丙烯酸酯膠黏劑，溶于醇、酮、酯等類溶劑特性，實驗時，PVB先與乙醇相溶后再加入膠黏劑乳液中進行反應。為使PVB的溶解時間最短，乙醇和乙酸乙酯之間質量比優(yōu)選為1:1，PVB溶液濃度為5 30%。所述水為蒸餾水或去離子水。本發(fā)明鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備方法，包括以下步驟
(1)在帶攪拌器、回流冷凝管、溫度計的四口燒瓶中加入全部乳化劑和1/2的N-羥甲基丙烯酰胺、軟單體及硬單體，攪拌30分鐘,攪拌速度60(T80();r/min ；
(2)將四口燒瓶放入水 浴鍋中升溫至70°C，開啟回流冷凝管，加入1/3的過硫酸銨和全部水，等乳液出現(xiàn)藍光后，關閉回流冷凝管停止回流，調節(jié)溫度至80°C ；
(3)控制滴加速度，在2個小時內滴加完剩余的羥甲基丙烯酰胺、軟單體、硬單體及過硫酸銨，滴加完畢后升溫至85°C，并在此溫度下保溫2小時，然后自然降溫至50°C ；
(4)用氫氧化鈉溶液調節(jié)pH至6 7，得丙烯酸酯膠黏劑；
(5)取PVB于另一燒瓶中，加入95%乙醇作溶劑，加熱攪拌直至完全溶解，得白色透明膠
體；
(6)將乙酸乙酯加入步驟(5)所得白色透明膠體中，使其溶解，然后緩慢加入步驟(4)中所得丙烯酸酯膠黏劑，加熱攪拌，得到成品鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點和有益效果1.本發(fā)明的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑以水為介質(溶劑型是以苯、甲苯、汽油等作溶劑，有機溶劑的揮發(fā)存在易燃、有毒和污染環(huán)境的缺點)，將聚合物制備成穩(wěn)定的乳狀液體，具有環(huán)境友好，溶解速度快，使用方便等優(yōu)點。2.本發(fā)明所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑采用乳液聚合方法進行制備，固含量高，PH值為6 7，用PVB增塑劑進行改性，通過引入PVB分子中的羥基、乙?；腿┗岣吡损ず蠌姸群屠鞆姸?，尤其適合于鈣塑瓦楞芯紙與紙板面紙之間的黏結，并且回收PVB的使用有效降低了生產(chǎn)成本。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明作進一步具體描述，但不局限于此。
實施例1 :
一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，包括以下重量百分比的各組分
N-羥甲基丙烯酰胺3g
軟單體丙烯酸丁酯60g
硬單體甲基丙烯酸甲酯16. 5g
乳化劑=OP-1O0. 9g
十二燒基硫酸鈉0. 4g
過硫酸銨3. 75g
回收 PVB:1Og
95% 乙醇20g
乙酸乙酯20g
蒸餾水IOOg
上述鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備方法，包括以下步驟
(1)在帶攪拌器、回流冷凝管、溫度計的四口燒瓶中加入全部乳化劑和1/2的N-羥甲基丙烯酰胺、軟單體及硬單體，攪拌30分鐘,攪拌速度60(T80();r/min ；
(2)將四口燒瓶放入水浴鍋中升溫至70°C，開啟回流冷凝管，加入1/3的過硫酸銨和全部水，等乳液出現(xiàn)藍光后，關閉回流冷凝管停止回流，調節(jié)溫度至80°C ；
(3)控制滴加速度，在2個小時內滴加完剩余的羥甲基丙烯酰胺、軟單體、硬單體及過硫酸銨，滴加完畢后升溫至85°C，并在此溫度下保溫2小時，然后自然降溫至50°C ；
(4)用氫氧化鈉溶液調節(jié)pH至6 7，得丙烯酸酯膠黏劑；
(5)取PVB于另一燒瓶中，加入95%乙醇作溶劑，加熱攪拌直至完全溶解，得白色透明膠
體；
(6)將乙酸乙酯加入步驟(5)所得白色透明膠體中，使其溶解，然后緩慢加入步驟(4)中所得丙烯酸酯膠黏劑，加熱攪拌，得到成品鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，制得的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑呈乳白色，口!1值6 7，固含量45. 8%，剝離強度為709N/m，拉伸強度為220. 4N/25mm，完全滿足瓦楞紙板黏合劑指標。實施例2:
一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，包括以下重量百分比的各組分
N-羥甲基丙烯酰胺4g
軟單體丙烯酸乙酯70g
硬單體甲基丙烯酸18g
乳化劑=OP-1O0. 8g
十二燒基苯磺酸鈉0. 6g
過硫酸銨3. 5g
回收PVB:8g
95% 乙醇16g
乙酸乙酯16g
蒸餾水IOOg
上述鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備方法同實施例1，制得的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑呈乳白色，PH值6 7，固含量50%，剝離強度為681N/m，拉伸強度為195. 6N/25mm,完全滿足瓦楞紙板黏合劑指標。實施例3
一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，包括以下重量百分比的各組分
N-羥甲基丙烯酰胺3.5g
軟單體丙烯酸乙酯25g
丙烯酸丁酯35g
硬單體丙烯酸甲酯Ug
乳化劑乙稀基橫酸納0. 8g
十二燒基苯磺酸鈉0. 5g
過硫酸銨3. 6g
回收 PVB:14g
95% 乙醇28g 乙酸乙酯28g
蒸餾水120g
上述鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備方法同實施例1，制得的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑呈乳白色，PH值6 7，固含量39. 6%，剝離強度為692N/m，拉伸強度為240. 7N/25mm,完全滿足瓦楞紙板黏合劑指標。實施例4
一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，包括以下重量百分比的各組分
N-羥甲基丙烯酰胺3.5g
軟單體丙烯酸己酯65g
硬單體甲基丙烯酸17. 5g
乳化劑燒基乙稀基橫酸納0. 7g
十二烷基硫酸鈉0. 45g
過硫酸銨3. 8g
回收 PVB:12g
95% 乙醇24g
乙酸乙酯24g
去離子水IlOg
上述鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備方法同實施例1，制得的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑呈乳白色，PH值6 7，固含量40. 7%，剝離強度為701N/m，拉伸強度為230N/25mm,完全滿足瓦楞紙板黏合劑指標。實施例5
一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，包括以下重量百分比的各組分
N-羥甲基丙烯酰胺3g
軟單體丙烯酸辛酯70g
硬單體丙烯酸6g
丙烯酸甲酯Ilg乳化劑乙烯基磺酸鈉0. 9g 十_二燒基丙基玻拍酸納0. 4g
過硫酸銨3. 6g
回收 PVB:1lg
95% 乙醇22g
乙酸乙酯22g
去離子水105g
上述鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備方法同實施例1，制得的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑呈乳白色，口!1值6 7，固含量42%，剝離強度為705N/m，拉伸強度為228. 5N/25mm,完全滿足瓦楞紙板黏合劑指標。本發(fā)明的上述實施例是對本發(fā)明的說明而不能用于限制本發(fā)明，與本發(fā)明的權利要求書相當?shù)暮x和范圍內的任何改變，都應認為是包括在權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于包括以下重量百分比的各組分N-羥甲基丙烯酰胺3% 5%、軟單體20 30%、硬單體5 8%、乳化劑O. 45、. 7%、過硫酸銨1. 5 2%、PVB1 6%、95%乙醇7 10%、乙酸乙酯7 10%、余量為水。
2.根據(jù)權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于所述軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于所述硬單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于所述軟單體與硬單體的配比為(3. 64 4) :1。
5.根據(jù)權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于所述乳化劑為OP-1O、十_二燒基硫酸納、十_二燒基苯橫酸納、乙稀基橫酸納、燒基乙稀基橫酸納、十_.燒基丙基琥珀酸鈉中的一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于所述PVB重量百分比為4 5%。
7.根據(jù)權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于所述PVB為回收PVB。
8.根據(jù)權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑，其特征在于所述95%乙醇與乙酸乙酯的重量百分比為1:1。
9.權利要求1所述的鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)在帶攪拌器、回流冷凝管、溫度計的四口燒瓶中加入全部乳化劑和1/2的N-羥甲基丙烯酰胺、軟單體及硬單體，攪拌30分鐘,攪拌速度60(T80();r/min ； (2)將四口燒瓶放入水浴鍋中升溫至70°C，開啟回流冷凝管，加入1/3的過硫酸銨和全部水，等乳液出現(xiàn)藍光后，關閉回流冷凝管停止回流，調節(jié)溫度至80°C ； (3)控制滴加速度，在2個小時內滴加完剩余的羥甲基丙烯酰胺、軟單體、硬單體及過硫酸銨，滴加完畢后升溫至85°C，并在此溫度下保溫2小時，然后自然降溫至50°C ； (4)用氫氧化鈉溶液調節(jié)pH至6 7，得丙烯酸酯膠黏劑； (5)取PVB于另一燒瓶中，加入95%乙醇作溶劑，加熱攪拌直至完全溶解，得白色透明膠體； (6)將乙酸乙酯加入步驟(5)所得白色透明膠體中，使其溶解，然后緩慢加入步驟(4)中所得丙烯酸酯膠黏劑，加熱攪拌，得到成品鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鈣塑瓦楞紙用聚丙烯酸酯膠黏劑及其制備方法。該膠黏劑包括N-羥甲基丙烯酰胺3%~5%、軟單體20~30%、硬單體5~8%、乳化劑0.45~0.7%、過硫酸銨1.5~2%、PVB1~6%、95%乙醇7~10%、乙酸乙酯7~10%、余量水。該制備方法為在四口燒瓶加入乳化劑和1/2N-羥甲基丙烯酰胺、軟單體、硬單體；加入1/3過硫酸銨和水；滴加剩余羥甲基丙烯酰胺、軟單體、硬單體及過硫酸銨，85℃保溫2h后降至50℃；調pH至6~7，得丙烯酸酯膠黏劑；PVB加入95%乙醇，得白色透明膠體，加入乙酸乙酯，加入丙烯酸酯膠黏劑，加熱攪拌，得成品。該膠黏劑粘合強度好、拉伸強度好、成本低。
文檔編號C08F2/26GK103031089SQ201210485640
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權日2012年11月26日
發(fā)明者高德, 張萍, 趙滿 申請人:浙江大學寧波理工學院