專利名稱：不加乳化劑的粘合劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不加乳化劑成分的粘合劑及其制備方法，特別涉及如下的不加乳化劑的粘合劑及其制備方法該粘合劑由作為粘合劑基本組分的油性成分經(jīng)溶液聚合制得，所述溶液聚合源自醇聚合，其采用乙醇或含有乙醇、異丙醇和水的莫斯特醇(mosstanol)作為溶劑進(jìn)行的水增溶作用來(lái)誘導(dǎo)，莫斯特醇因可生物降解而對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害，從而保持了諸如固有粘性、防水性及對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害的特性，且通過(guò)采用價(jià)格低廉的莫斯特醇和水而不是現(xiàn)有技術(shù)中的有機(jī)溶劑，可以實(shí)現(xiàn)降低產(chǎn)品成本和/或增加產(chǎn)率和/或利潤(rùn)，以及消除了現(xiàn)有技術(shù)中因采用有機(jī)溶劑而帶來(lái)的爆炸可能性。
通常，術(shù)語(yǔ)“粘合劑”意為一種能使某兩種物質(zhì)暫時(shí)粘結(jié)和剝離的組合物，它被廣泛用于工業(yè)各領(lǐng)域。
例如，在制鞋工藝中，用粘合劑來(lái)進(jìn)行預(yù)粘合，以防止在縫合前硬的鞋幫面與外包布分離。此外，它在各工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用極為廣泛，例如，一面涂覆粘合劑的用于包裝或修補(bǔ)/粘合紙張或書(shū)頁(yè)的透明膠帶；工業(yè)用途如電絕緣；備忘錄用的可剝離膠帶，在其一面涂覆有粘合劑(如美國(guó)3M公司生產(chǎn)的“Post-It”卡片)；文具如改正紙；汽車內(nèi)用品。
此外，它還廣泛用于制鞋、機(jī)械、建筑、皮革、電子和電氣設(shè)備制造等工業(yè)領(lǐng)域和日常生活中，在制鞋業(yè)中，尤其用它來(lái)使鞋的各硬幫面與其結(jié)合部位粘結(jié)，以及用粘合劑粘結(jié)內(nèi)襯膜與鞋底。
這類粘合劑的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是使用對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑，如甲苯(C7H8)、甲醇(CH3OH)、乙酸乙酯等作為主要成分，在催化劑作用下與樹(shù)脂單體反應(yīng)。
換言之，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制備粘合劑的方法可分為1)溶液聚合；和2)乳液聚合。用溶液聚合法制備傳統(tǒng)的粘合劑時(shí)，其配方包括35％重量的甲苯，20％重量的甲醇，30％重量的丙烯酸丁酯(CH2＝CHCOOC4H9)，5％重量的甲基丙烯酸甲酯(CH2＝C(CH3)COOCH3)，5％重量的醋酸乙烯酯(CH2＝CHOCOCH3)，3％重量的丙烯酸(CH2＝CHCOOH)和2％重量的丙烯酰胺(CH2＝CHCONH2)。
另外，用乳液聚合法制備傳統(tǒng)粘合劑時(shí)，其配方包括28％重量的丙烯酸丁酯(CH2＝CHCOOC4H9)，5％重量的甲基丙烯酸甲酯(CH2＝C(CH3)COOCH3)，5％重量的醋酸乙烯酯(CH2＝CHOCOCH3)，5％重量的丙烯酸(CH2＝CHCOOH)，1.8％重量的丙烯酰胺(CH2＝CHCONH2)，0.2％重量的過(guò)硫酸銨((NH4)S2O8)，3％重量的有機(jī)溶劑，2％重量的后添加劑和50％重量的水。
如上所述，用傳統(tǒng)的溶液聚合方法制得的粘合劑含有如甲苯和乙酸乙酯等有機(jī)溶劑，這些作為主要組分的有機(jī)溶劑占總組合物的50％重量以上，由于它們具有劇毒性、氣化性和揮發(fā)性，所以，進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，過(guò)熱有導(dǎo)致爆炸的危險(xiǎn)，而且，該組合物中所含的有毒的有機(jī)溶劑成分會(huì)污染環(huán)境并毒害工人。
另外，韓國(guó)專利公開(kāi)號(hào)1997-42907和1993-13374所公開(kāi)的使用含水粘合劑的情形中，使用了水作溶劑，并且是在催化劑存在的條件下使有機(jī)溶劑與單體進(jìn)行反應(yīng)來(lái)制備。在減少對(duì)人體和環(huán)境可能造成的污染方面，該方法有某些優(yōu)點(diǎn)。但是，由于該組合物含有大量的水，因而需要設(shè)置附加設(shè)備來(lái)干燥水分，以用作獲得粘性的獨(dú)立單元。而且，因?yàn)樵摵澈蟿┎捎昧撕軇蚨斐烧澈蠌?qiáng)度各異，于是限制了它的用途。另外，還有一個(gè)問(wèn)題是，所述粘合劑仍然含有少量對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑和消泡劑。
更特別的是，在溶液聚合的情形下，當(dāng)有機(jī)溶液蒸發(fā)時(shí)，會(huì)由均相溶液產(chǎn)生連續(xù)的涂膜，而在乳液聚合的情形下，通過(guò)干燥含水溶劑(原料)形成膜。所以，由乳液聚合得到的產(chǎn)物包含表面活性劑、消泡劑或濃度調(diào)節(jié)劑，這些都是在聚合過(guò)程中加入的低分子量組分，它們對(duì)粘性無(wú)幫助。盡管根據(jù)成膜工藝的方法和條件，它們會(huì)表現(xiàn)出某些差異，但與溶液聚合產(chǎn)物相比，由于它們的防濕/防水性不良，因而已知它們具有嚴(yán)重缺陷。
具體說(shuō)來(lái)，當(dāng)其用于制鞋廠時(shí)，這類粘合劑可根據(jù)所用的制造鞋幫的材質(zhì)不同而呈現(xiàn)出顯著不同的粘合強(qiáng)度。所以該含水粘合劑的用途較為局限，它們必須與溶液聚合法生產(chǎn)的粘合劑結(jié)合使用。
在這種情況下，由于設(shè)備/工廠很有必要既使用由溶液聚合法制備的粘合劑，也使用由乳液聚合法制備的粘合劑，所以就不能達(dá)到改善環(huán)境問(wèn)題的目的。更具體地說(shuō)，在乳液聚合方法中，應(yīng)當(dāng)通過(guò)洗滌除去粘在反應(yīng)器內(nèi)壁的產(chǎn)物，以便進(jìn)行后續(xù)操作。這樣產(chǎn)生的大量廢水會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。而且，有機(jī)溶劑和后添加劑的加入降低了粘合強(qiáng)度，使其不能滿足該方法所要求的性質(zhì)。這仍是一個(gè)問(wèn)題。
另外，當(dāng)前的趨勢(shì)是，大多數(shù)國(guó)家近來(lái)限制進(jìn)口和使用由對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑制得的粘合劑。所以，現(xiàn)在特別需要開(kāi)發(fā)一種改進(jìn)的粘合劑，其既不影響環(huán)境，也對(duì)人體無(wú)害，并比溶液聚合法生產(chǎn)的粘合劑具有更好的粘結(jié)強(qiáng)度和/或防水性，并且可以取代溶液聚合法生產(chǎn)的粘合劑。
為了達(dá)到這種要求提出了本發(fā)明，所以，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種粘合劑及這種粘合劑的制備方法該粘合劑含有由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈組成的組合物；其通過(guò)含有莫斯特醇的混合溶劑作為溶劑發(fā)生醇聚合來(lái)制備，該莫斯特醇含有乙醇，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒害作用，并由于可生物降解而對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害，從而使該粘合劑保持了如固有粘度、防水性和對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害的性質(zhì)，而且通過(guò)使用價(jià)格低廉的莫斯特醇和水代替現(xiàn)有技術(shù)中的有機(jī)溶劑，可以實(shí)現(xiàn)降低產(chǎn)品成本和/或提高產(chǎn)率和/或利潤(rùn)，并排除了現(xiàn)有技術(shù)中因采用有機(jī)溶劑而帶來(lái)的產(chǎn)生爆炸的可能性。
本發(fā)明的不加乳化劑組分的粘合劑含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈；其制備方法可以是使由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈組成的組合物與包含莫斯特醇的混合溶劑發(fā)生醇聚合；該莫斯特醇含有65％乙醇和35％異丙醇，及作為溶劑的水。
下文將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1和2所示為描述本發(fā)明方法的流程圖，其中粘合劑中不加對(duì)人體和環(huán)境有害的乳化劑成分，而是采用了對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害的乙醇(CH3CH2OH)，或采用含有莫斯特醇“L”和水的混合溶劑；莫斯特醇“L”中含有乙醇和異丙醇((CH3)2CHOH)。
更具體而言，如圖1所示，在第一聚合步驟(1)中，將如下原料加入到攪拌著的容器中，經(jīng)攪拌得到聚合產(chǎn)品28～36％重量的丙烯酸2-乙基己酯，17～6％重量的丙烯酸丁酯，0.05～1.7％重量的丙烯酸乙烯酯，1.5～2.8％重量的甲基丙烯酸甲酯，1.4～2.2％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，2～1％重量的水增溶劑，30～5％重量的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇。
然后進(jìn)行第二聚合步驟(2)將由第一聚合步驟(1)制得的產(chǎn)物的1/3加入到反應(yīng)浴器中，在80℃升高的溫度下進(jìn)行約1小時(shí)的預(yù)反應(yīng)，將剩余 的由第一聚合步驟(1)制得的產(chǎn)物加入并攪拌混合約3小時(shí)，以進(jìn)行反應(yīng)物的第二次聚合。
然后進(jìn)行熟化步驟(3)將第二聚合步驟(2)所得的反應(yīng)浴器中所有的聚合反應(yīng)物熟化2到4小時(shí)，同時(shí)保持溫度恒定在83到87℃。
然后進(jìn)行醇聚合步驟(4)向由熟化步驟(3)制得的聚合產(chǎn)物中加入10～5％重量的莫斯特醇和2～1％重量的水增溶劑，其中莫斯特醇中含有65％重量的乙醇和35％重量的異丙醇，從而在親油組分和親水組分之間進(jìn)行誘導(dǎo)混合。
最后進(jìn)行粘度調(diào)節(jié)步驟(5)向由上述醇聚合步驟(4)得到的產(chǎn)物中加入l0～40％重量的水并進(jìn)行混合，從而將粘度控制在20,000～25,000cps/25℃。
本發(fā)明的上述粘合劑含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈，其可以通過(guò)使由如下物質(zhì)組成的組合物與含有莫斯特醇和水的混合溶劑發(fā)生醇聚合來(lái)制備丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈；該莫斯特醇中含65％乙醇和35％異丙醇，且該粘合劑不加乳化劑成分。
特別地，該粘合劑含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈，其可以通過(guò)使由下列物質(zhì)組成的組合物發(fā)生醇聚合反應(yīng)來(lái)制備28～36％重量的丙烯酸2-乙基己酯，17～6％重量的丙烯酸丁酯，0.05～1.7％重量的丙烯酸乙烯酯，1.5～2.8％重量的甲基丙烯酸甲酯，1.4～2.2％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，2～1％重量的水增溶劑，40～10％重量的莫斯特醇和10-40％重量的水，其中莫斯特醇中含有65％重量的乙醇和35％的異丙醇，且該粘合劑不加乳化劑成分。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以用40％的乙醇代替40～10％重量的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇。而且，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可用0.05～1.7％重量的苯乙烯代替0.05～1.7％重量的丙烯酸乙烯酯。
根據(jù)本發(fā)明制備不含乳化劑成分的粘合劑的方法包括以下步驟第一聚合步驟(1)將如下原料加入到攪拌著的容器中，經(jīng)攪拌得到聚合產(chǎn)品28～36％重量的丙烯酸2-乙基己酯，l7～6％重量的丙烯酸丁酯，0.05～1.7％重量的丙烯酸乙烯酯，1.5～2.8％重量的甲基丙烯酸甲酯，1.4～2.2％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，2～1％重量的水增溶劑，30～5％重量的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇；第二聚合步驟(2)將由第一聚合步驟(1)制得的聚合產(chǎn)物的1/3加入到反應(yīng)浴器中，在80℃升高的溫度下進(jìn)行約1小時(shí)的預(yù)反應(yīng)，將剩余 的由第一聚合步驟(1)制得的產(chǎn)物加入并攪拌混合約3小時(shí)，以進(jìn)行反應(yīng)物的第二次聚合；熟化步驟(3)將第二聚合步驟(2)所得的反應(yīng)浴器中所有的聚合反應(yīng)物熟化2到4小時(shí)，同時(shí)保持溫度恒定在83到87℃；醇聚合步驟(4)向由熟化步驟(3)制得的聚合產(chǎn)物中加入10～5％重量的莫斯特醇和2～1％重量的水增溶劑，其中莫斯特醇中含有65％重量的乙醇和35％重量的異丙醇，從而在親油組分和親水組分之間進(jìn)行誘導(dǎo)混合；和粘度調(diào)節(jié)步驟(5)向由上述醇聚合步驟(4)得到的產(chǎn)物中加入10～40％重量的水并進(jìn)行混合，從而將粘度控制在20,000～25,000cps/25℃。
在本發(fā)明的另一方面，提供了含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酰胺和偶氮二異丁腈的粘合劑，該粘合劑由以下組分組成，且不加入乳化劑成分5～8.9％重量的丙烯酸2-乙基己酯，31～23％重量的丙烯酸丁酯，1.5～6％重量的丙烯酸乙烯酯，4.95～1.25％重量的丙烯酰胺，1.5～6％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，1～0.5％重量的水增溶劑，40～10％重量的莫斯特醇，和10～40％重量的水，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇。
在所述實(shí)施方案中，優(yōu)選用40％的乙醇代替40～10％重量的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇，且可以用1.5～0.05％重量的苯乙烯代替1.5～0.05％重量的丙烯酸乙烯酯。
在本發(fā)明的另外一個(gè)方面，一種制備含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酰胺和偶氮二異丁腈的不含乳化劑成分的粘合劑的方法包括如下步驟第一聚合步驟(1)將如下原料加入到攪拌著的容器中，經(jīng)混合得到聚合產(chǎn)物5～8.9％重量的丙烯酸2-乙基己酯，31～23％重量的丙烯酸丁酯，1.5～6％重量的丙烯酸乙烯酯，4.95～1.25％重量的丙烯酰胺，1.5～6％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，1～0.5％重量的水增溶劑，40～10％重量的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇；第二聚合步驟(2)將由第一聚合步驟(1)制得的聚合產(chǎn)物的1/3加入到反應(yīng)浴器中，在80℃升高的溫度下進(jìn)行約1小時(shí)的預(yù)反應(yīng)，將剩余2/3的由第一聚合步驟(1)制得的產(chǎn)物加入并攪拌混合約3小時(shí)，以進(jìn)行反應(yīng)物的第二次聚合；熟化步驟(3)將第二聚合步驟(2)所得的反應(yīng)浴器中所有的聚合反應(yīng)物熟化2到4小時(shí)，同時(shí)保持溫度恒定在83到87℃；醇聚合步驟(4)向由熟化步驟(3)制得的聚合產(chǎn)物中加入10～5％重量的莫斯特醇和2～1％重量的水增溶劑，其中莫斯特醇中含有65％重量的乙醇和35％重量的異丙醇，從而在親油組分和親水組分之間進(jìn)行誘導(dǎo)混合；和粘度調(diào)節(jié)步驟(5)向由上述醇聚合步驟(4)得到的產(chǎn)物中加入10～40％重量的水并進(jìn)行混合，從而將粘度控制在20,000～25,000cps/25℃。
實(shí)施例實(shí)施例1將下列物質(zhì)加入攪拌器并進(jìn)行混合和聚合35wt％的丙烯酸2-乙基己酯，6wt％的丙烯酸丁酯，2.5wt％的甲基丙烯酸甲酯，1.5wt％的丙烯酸乙烯酯，2.2wt％的丙烯酸，0.25wt％作為反應(yīng)引發(fā)劑(催化劑)的偶氮二異丁腈和30wt％的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇，收集得到的反應(yīng)產(chǎn)物。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入一個(gè)反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，并隨后進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入一個(gè)反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將含有65％乙醇和35％異丙醇的10wt％的莫斯特醇和0.55wt％的水增溶劑加入該反應(yīng)器，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入12wt％的水調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入一個(gè)反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入一個(gè)反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將含有65％乙醇和35％異丙醇的10wt％的莫斯特醇和1.0wt％的水增溶劑加入該反應(yīng)器，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入20wt％的水調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入一個(gè)反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入一個(gè)反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將含有65％乙醇和35％異丙醇的10wt％的莫斯特醇和0.55wt％的水增溶劑加入該反應(yīng)器，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入12wt％的水調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入一個(gè)反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入一個(gè)反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將10wt％的乙醇和0.55wt％的水增溶劑加入該反應(yīng)器，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入12wt％的水調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
將由本發(fā)明的上述方法制得的醇聚合粘合劑、一種傳統(tǒng)的溶液聚合粘合劑和一種乳液聚合的粘合劑在40到50℃下干燥3天之后，根據(jù)韓國(guó)通用粘合劑標(biāo)準(zhǔn)(KS A 1107)測(cè)試幾項(xiàng)內(nèi)容，結(jié)果列于表1。
將上述粘合劑涂敷在物品上并存放20分鐘，在25℃下測(cè)定其粘合強(qiáng)度(蠕變)(gf/25mm)，并將規(guī)格為25mm×25mm的試樣先在室溫下存放20分鐘，再在80℃下存放1小時(shí)之后，測(cè)定其保持強(qiáng)度(蠕變mm/hr；80℃)作為粘合保持時(shí)間和蠕變。
在24℃下采用1號(hào)(直徑1/32英寸)至32號(hào)(直徑32英寸)球，并在26°的斜坡上用甲苯?jīng)_洗試樣，然后在室溫下存放1小時(shí)，測(cè)定試樣的球粘著性。
表1
由表1可見(jiàn)，醇聚合法粘合劑與傳統(tǒng)的溶液聚合法粘合劑具有相同的蠕變和保持強(qiáng)度，而采用了水的乳液聚合法粘合劑蠕變較小。
圖2顯示了制備本發(fā)明的不加乳化劑的粘合劑的方法。在第一聚合步驟(1)中，將如下原料加入攪拌器中5～8.9wt％的具有粘性的丙烯酸2-乙基己酯，23～31wt％的具有粘性的丙烯酸丁酯，0.05～1.5wt％的具有粘性的丙烯酸乙烯酯，1.5～6wt％的具有粘性和反應(yīng)活性的丙烯酸，4.95～1.25wt％的丙烯酰胺，0.05～0.3wt％的作為反應(yīng)引發(fā)劑(催化劑)的偶氮二異丁腈和5～30wt％的莫斯特醇，該莫斯特醇中含有35％的異丙醇和65％的乙醇，隨后混合并聚合，收集所得的反應(yīng)產(chǎn)物。
在第二聚合步驟(2)中，將由第一聚合步驟(1)得到的反應(yīng)產(chǎn)物的1/3加入反應(yīng)器。該反應(yīng)器升溫到80℃，進(jìn)行1小時(shí)的第一反應(yīng)。第一反應(yīng)之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的2/3緩慢滴加入該反應(yīng)器反應(yīng)3小時(shí)。
在熟化步驟(3)中，將由上述第二聚合步驟(2)得到的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入反應(yīng)器中，并使該反應(yīng)器在83到87℃下保持2到4小時(shí)。
在醇聚合步驟(4)中，向上述反應(yīng)器中加入如下物質(zhì)5～10wt％的莫斯特醇，該莫斯特醇中含有35％的異丙醇和65％的乙醇，1～0.5wt％帶氨基的胺水增溶劑，其上的氫被碳水化合物的烷基取代。從而誘導(dǎo)親水物質(zhì)與憎水物質(zhì)相結(jié)合，從而使兩種物質(zhì)不發(fā)生分離。
在粘度調(diào)節(jié)步驟(5)中，加入10～40wt％的水，以便將粘度調(diào)節(jié)在20,000到25,000cps/25℃，從而完成不加乳化劑的粘合劑的制備。
在本發(fā)明的粘合劑制備方法中，醇聚合是按如下方式完成的憎水組分如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酰胺和偶氮二異丁腈通過(guò)莫斯特醇和水之間的分子和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生水增溶，這是因?yàn)樵诘谝痪酆喜襟E(1)和醇聚合步驟(4)中，采用了莫斯特醇，該莫斯特醇中含有35％的異丙醇和65％的乙醇和水，并對(duì)人體無(wú)毒且可生物降解。
加入1.5wt％或更少的具有粘性和反應(yīng)活性的丙烯酸將會(huì)降低蠕變和反應(yīng)活性，從而會(huì)產(chǎn)生未反應(yīng)的殘余單體。加入6wt％或更多的丙烯酸將會(huì)因過(guò)度聚合而導(dǎo)致過(guò)熱，因而有可能發(fā)生爆炸。所以，優(yōu)選加入1.5～6wt％的丙烯酸。
加入0.5wt％或更少的能誘導(dǎo)親水物質(zhì)和憎水物質(zhì)結(jié)合的水增溶劑將會(huì)導(dǎo)致親水組分和憎水組分的分離。加入1wt％或更多的水增溶劑會(huì)降低防水性，因而可能會(huì)減小蠕變。所以，優(yōu)選加入0.5～1wt％的水增溶劑。
使用加入5wt％或更少的丙烯酸2-乙基己酯和23wt％或更少的丙烯酸丁酯的粘合劑粘結(jié)鞋時(shí)，會(huì)在硬化過(guò)程中使鞋布僵硬。使用加入8.9wt％或更多的丙烯酸2-乙基己酯和31wt％或更多的丙烯酸丁酯的粘合劑時(shí)，會(huì)降低粘合強(qiáng)度。所以，優(yōu)選加入5～8.9wt％的丙烯酸2-乙基己酯和23～31wt％的丙烯酸丁酯。
加入0.5wt％或更少的丙烯酸酯會(huì)降低聚合度和粘度。加入1.5wt％或更多的丙烯酸酯會(huì)增加聚合度并使粘合劑凝膠化。所以，優(yōu)選加入0.5～1.5wt％的丙烯酸酯。
加入0.05wt％或更少的偶氮二異丁腈會(huì)降低反應(yīng)活性，從而產(chǎn)生殘余單體，削弱粘度的穩(wěn)定性。加入0.3wt％或更多的偶氮二異丁腈會(huì)由于過(guò)度聚合而降低粘合強(qiáng)度。所以，優(yōu)選加入0.05～0.3wt％的偶氮二異丁腈。
加入10wt％或更少的含有65％乙醇和35％異丙醇的莫斯特醇會(huì)導(dǎo)致不發(fā)生醇聚合。加入40wt％或更多的莫斯特醇會(huì)由于過(guò)度聚合而降低粘合強(qiáng)度。所以，優(yōu)選加入10～40wt％的莫斯特醇。
加入10wt％或更少的水會(huì)導(dǎo)致不發(fā)生醇聚合。水與莫斯特醇具有調(diào)節(jié)粘度和誘導(dǎo)醇聚合的作用。加入40wt％或更多的水會(huì)降低粘合強(qiáng)度。所以，優(yōu)選加入10～40wt％的水。
下面將進(jìn)一步論述本發(fā)明不加乳化劑的粘合劑的其他應(yīng)用實(shí)例。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，隨后進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將含有65％乙醇和35％異丙醇的8wt％的莫斯特醇和1.0wt％的水增溶劑加入該反應(yīng)器，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入25wt％的水以調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將含有65％乙醇和35％異丙醇的10wt％的莫斯特醇和0.5wt％的水增溶劑加入該反應(yīng)器，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入11wt％的水以調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入反應(yīng)器中，并將該反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將含有65％乙醇和35％異丙醇的8wt％的莫斯特醇和1.0wt％的水增溶劑加入該反應(yīng)器，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入25wt％的水以調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
將上述步驟所得的反應(yīng)產(chǎn)物的三分之一加入反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器加熱到80℃，進(jìn)行1小時(shí)的第一聚合。第一聚合之后，將上述反應(yīng)產(chǎn)物的三分之二緩慢滴加入該反應(yīng)器，進(jìn)行3小時(shí)的第二聚合。
將上述步驟所得的全部反應(yīng)產(chǎn)物加入反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器在83到87℃保持2到4小時(shí)。將8wt％的乙醇和1.0wt％的水增溶劑加入到該反應(yīng)器中，以便對(duì)親油物質(zhì)和親水物質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)混合。加入25wt％的水以調(diào)節(jié)粘度至22,000cps/25℃，從而完成粘合劑的制備。
在由實(shí)施例5到實(shí)施例8所制得的粘合劑中，粘合劑組分通過(guò)莫斯特醇和水的醇聚合作用結(jié)合起來(lái)。在實(shí)施例4所制得的粘合劑中，粘合劑組分通過(guò)乙醇和水的醇聚合作用結(jié)合起來(lái)。
采用乙醇和水作為溶劑，由于它們對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒，所以可以改善工作條件。特別地，由于加入了水，在生產(chǎn)和運(yùn)輸粘合劑時(shí)就避免了過(guò)熱，從而獲得了穩(wěn)定性。
按照鞋布的種類不同，對(duì)比本發(fā)明上述方法制備的醇聚合粘合劑、傳統(tǒng)的溶液聚合方法制備的粘合劑和乳液聚合法粘合劑的使用范圍和粘合強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表2。
表2
表2(續(xù))
從表2的結(jié)果可以清楚地看出，用水作溶劑的乳液聚合法粘合劑由于其粘合強(qiáng)度低而不能用于所有種類的鞋布，而本發(fā)明的醇聚合粘合劑由于它與由傳統(tǒng)的溶液聚合粘合劑具有相同的粘合強(qiáng)度，所以可以用于所有種類的鞋布。
本發(fā)明的粘合劑通過(guò)醇聚合反應(yīng)制得，該醇聚合反應(yīng)包括，使用對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒的含有乙醇和異丙醇的莫斯特醇和水作為溶劑，對(duì)如下粘合劑成分進(jìn)行水增溶丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈；該粘合劑具有與傳統(tǒng)的溶液聚合法粘合劑相同的粘合強(qiáng)度和抗水性，并且對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒。另外，采用莫斯特醇和水作溶劑避免了發(fā)生爆炸的可能性，而且由于莫斯特醇比有機(jī)溶劑便宜，因而降低了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種粘合劑，其中含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈；其可通過(guò)使由如下物質(zhì)組成的組合物與含有莫斯特醇(mosstanol)和水的混合溶液發(fā)生醇聚合制備所述組合物包含丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈；其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇；且該粘合劑不加乳化劑成分。
2.一種粘合劑，其中含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈；其可通過(guò)使由如下物質(zhì)組成的組合物發(fā)生醇聚合來(lái)制備28～36％重量的丙烯酸2-乙基己酯、17～6％重量的丙烯酸丁酯、0.05～1.7％重量的丙烯酸乙烯酯、1.5～2.8％重量的甲基丙烯酸甲酯、1.4～2.2％重量的丙烯酸和0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，2～1％重量的水增溶劑，40～10％重量的莫斯特醇和10～40％重量的水；其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇，且該粘合劑不加乳化劑成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的不加乳化劑成分的粘合劑，其中40～10％重量的含有65％的乙醇和35％的異丙醇的莫斯特醇被40％的乙醇代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的不加乳化劑成分的粘合劑，其中0.05～1.7％重量的丙烯酸乙烯酯被0.05～1.7％重量的苯乙烯所代替。
5.一種制備不加乳化劑成分的粘合劑的方法，該粘合劑含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈；該制備方法包括以下步驟第一聚合步驟(1)將如下原料加入到攪拌著的容器中，經(jīng)混合得到聚合產(chǎn)物28～36％重量的丙烯酸2-乙基己酯，17～6％重量的丙烯酸丁酯，0.05～1.7％重量的丙烯酸乙烯酯，1.5～2.8％重量的甲基丙烯酸甲酯，1.4～2.2％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，2～1％重量的水增溶劑，30～5％重量的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇；第二聚合步驟(2)將由第一聚合步驟(1)制得的聚合產(chǎn)物的1/3加入到反應(yīng)浴中，在80℃升高的溫度下進(jìn)行約1小時(shí)的預(yù)反應(yīng)；將剩余2/3的由第一聚合步驟(1)制得的產(chǎn)物加入并攪拌混合約3小時(shí)，以進(jìn)行反應(yīng)物的第二次聚合；熟化步驟(3)將第二聚合步驟(2)所得的反應(yīng)浴中所有的聚合反應(yīng)物熟化2到4小時(shí)，同時(shí)保持溫度恒定在83到87℃；醇聚合步驟(4)向由熟化步驟(3)制得的聚合產(chǎn)物中加入10～5％重量的莫斯特醇和2～1％重量的水增溶劑，其中莫斯特醇中含有65％重量的乙醇和35％重量的異丙醇，從而在親油組分和親水組分之間進(jìn)行誘導(dǎo)混合；和粘度調(diào)節(jié)步驟(5)向由上述醇聚合步驟(4)得到的產(chǎn)物中加入10到40％重量的水并進(jìn)行混合，從而將粘度控制在20,000到25,000cps/25℃。
6.一種含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酰胺和偶氮二異丁腈的粘合劑，其可由以下組分組成5～8.9％重量的丙烯酸2-乙基己酯，31～23％重量的丙烯酸丁酯，1.5～6％重量的丙烯酸乙烯酯，4.95～1.25％重量的丙烯酰胺，1.5～6％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，1～0.5％重量的水增溶劑，40～10％重量的莫斯特醇和10～40％重量的水，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇，35％的異丙醇，且該粘合劑不加乳化劑成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的不加乳化劑成分的粘合劑，其中40～10％重量的含有65％的乙醇和35％的異丙醇的莫斯特醇被40％的乙醇代替。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的不加乳化劑成分的粘合劑，其中1.5～0.05％重量的丙烯酸乙烯酯被1.5～0.05％重量的苯乙烯代替。
9.一種制備不加乳化劑成分的粘合劑的方法，所述粘合劑含有丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酰胺和偶氮二異丁腈；其制備方法包括以下步驟第一聚合步驟(1)將如下原料加入到攪拌著的容器中，經(jīng)混合得到聚合產(chǎn)物5～8.9％重量的丙烯酸2-乙基己酯，31～23％重量的丙烯酸丁酯，1.5～6％重量的丙烯酸乙烯酯，4.95～1.25％重量的丙烯酰胺，1.5～6％重量的丙烯酸，0.05～0.3％重量的偶氮二異丁腈，1～0.5％重量的水增溶劑，40～10％重量的莫斯特醇，其中莫斯特醇中含有65％的乙醇和35％的異丙醇；第二聚合步驟(2)將由第一聚合步驟(1)制得的聚合產(chǎn)物的1/3加入到反應(yīng)浴中，在80℃升高的溫度下進(jìn)行約1小時(shí)的預(yù)反應(yīng)；將剩余2/3的由第一聚合步驟(1)制得的產(chǎn)物加入并攪拌混合約3小時(shí)，以進(jìn)行反應(yīng)物的第二次聚合；熟化步驟(3)將第二聚合步驟(2)所得的反應(yīng)浴中所有的聚合反應(yīng)物熟化2到4小時(shí)，同時(shí)保持溫度恒定在83到87℃；醇聚合步驟(4)向由熟化步驟(3)制得的聚合產(chǎn)物中加入10～5％重量的莫斯特醇和2～1％重量的水增溶劑，其中莫斯特醇中含有65％重量的乙醇和35％重量的異丙醇，從而在親油組分和親水組分之間進(jìn)行誘導(dǎo)混合；和粘度調(diào)節(jié)步驟(5)向由上述醇聚合步驟(4)得到的產(chǎn)物中加入10到40％重量的水并進(jìn)行混合，從而將粘度控制在20,000到25,000cps/25℃。
全文摘要
一種不加乳化劑成分的粘合劑,其含有丙烯酸2－乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈;其可通過(guò)使由如下物質(zhì)組成的組合物與含有莫斯特醇和水的混合溶液發(fā)生醇聚合來(lái)制備:丙烯酸2－乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和偶氮二異丁腈;其中莫斯特醇含有65%的乙醇和35%的異丙醇;且該粘合劑不加乳化劑成分。
文檔編號(hào)C09J133/04GK1355266SQ0013425
公開(kāi)日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2000年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月27日
發(fā)明者具龍共 申請(qǐng)人:具龍共