本發(fā)明屬于鞋用膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保水性噴膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

噴膠是一種具有適合粘度，將兩種不同的物質(zhì)界面緊密連接起來，起到傳遞應(yīng)用作用的膠粘劑，廣泛用于家具，皮革和裝飾行業(yè)。目前，市面上的噴膠主要以溶劑型噴膠(油性噴膠)為主。溶劑型噴膠含有大量的有機(jī)溶劑，如甲苯和氯化溶劑，甚至含有苯等致癌成分。這些有機(jī)溶劑容易進(jìn)入空氣，嚴(yán)重影響了人們的生活環(huán)境，損害人們身體健康。另外，溶劑型噴膠也存在易燃易爆的問題，頻頻引發(fā)火災(zāi)。因此，世界各國(guó)競(jìng)相研究用水溶劑替代有機(jī)溶劑的環(huán)保型水性噴膠。在德國(guó)，美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，推出了水性聚氨酯噴膠和水性氯丁噴膠。其中，水性聚氨酯噴膠需要加熱活化后才能使用，但是，噴膠行業(yè)一般都采取冷粘，因此，限制了水性聚氨酯噴膠的使用。而水性氯丁噴膠因?qū)Νh(huán)境無污染，對(duì)人體健康無損害，無毒無味等優(yōu)點(diǎn)，而成為膠黏劑工業(yè)發(fā)展方向之一。水性氯丁噴膠以水作為溶劑，具有不含有機(jī)溶劑，不含重金屬，無味，干燥快，耐熱性和防老性俱佳等優(yōu)點(diǎn)。然而，水性氯丁噴膠初粘強(qiáng)度不高，抗凍性又差。同時(shí)，對(duì)于不滲透性材料如金屬、塑料和橡膠等的粘接效果不理想。

同時(shí)，目前現(xiàn)有的水性噴膠僅能實(shí)現(xiàn)相同材質(zhì)之間的粘結(jié)，如海綿與海綿、無紡布與無紡布、皮革與皮革、人造革與人造革之間的粘結(jié)，若是粘結(jié)的材質(zhì)不同，其粘結(jié)性會(huì)大大降低，甚至無法粘結(jié)，因此，水性噴膠在鞋業(yè)的使用受到了很大限制。因此，對(duì)鞋用水性噴膠的研究可以有效改善現(xiàn)有水性噴膠在鞋業(yè)應(yīng)用的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種環(huán)保水性噴膠及其制備方法，該環(huán)保水性噴膠具有較強(qiáng)的出粘力，可冷粘，對(duì)極性和非極性材料均具有良好的粘結(jié)效果，可滿足不同氣候環(huán)境下的使用要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

環(huán)保水性噴膠，由按照質(zhì)量百分比計(jì)的如下組分制得：天然膠乳49.30％-52.01％、丙烯酸酯17.34％-18.49％、乳化劑0.87％-1.24％、水性增粘乳液0.87％-1.85％、水性增稠劑1.74％-2.47％、粘土0.435％-1.23％、水性消泡劑0.095％-0.25％、質(zhì)量濃度為2％的氨水12.32％-13％、特丁基氫過氧化物0.12％-0.13％、質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺水溶液0.43％-0.51％、去離子水12.3％-13％。

更進(jìn)一步地，所述乳化劑為甲基丙烯酸羥丙磺酸鈉(乳化劑HPMAS)或3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉中的一種。

更進(jìn)一步地，所述水性增稠劑為丙烯酸系堿溶脹陰離子型增稠劑PR-328。

更進(jìn)一步地，所述粘土的粒徑≤0.2um。

更進(jìn)一步地，所述水性消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑ADEKA NATE B-199。

更進(jìn)一步地，所述特丁基氫過氧化物為二(1-甲基乙基)苯基氫過氧化物。

更進(jìn)一步地，所述氨水的質(zhì)量濃度為2％，所述四乙撐五胺水溶液的質(zhì)量濃度為10％。

更進(jìn)一步地，所述丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯。

本發(fā)明還提供環(huán)保水性噴膠的制備方法，步驟如下：

步驟a：配制質(zhì)量濃度為2％的氨水、質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺水溶液，按照所述質(zhì)量配比，稱取各組分備用；

步驟b：將天然膠乳、質(zhì)量濃度為2％的氨水依次加入聚合釜中，于30-35℃下攪拌均勻；

步驟c：將去離子水、乳化劑依次加入預(yù)乳化釜內(nèi)攪拌乳化10-20min，加入丙烯酸酯繼續(xù)攪拌乳化10-20min，得預(yù)乳化液，加入特丁基氫過氧化物，于30-35℃下攪拌混合均勻，得預(yù)乳化液混合物；

步驟d：將步驟c得到的預(yù)乳化液混合物滴加至步驟b中，攪拌均勻；

步驟e：加入質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺溶液，繼續(xù)攪拌10-20min；

步驟f：降低攪拌速度，繼續(xù)攪拌15-20h；

步驟g：于30-60r/min的轉(zhuǎn)速下，邊攪拌邊加入水性增粘乳液，加入完畢后，繼續(xù)攪拌10-20min，依次加入水性增稠劑、粘土，繼續(xù)攪拌10-20min，加入水性消泡劑，繼續(xù)攪拌5-15min；

步驟h：調(diào)節(jié)溶液pH至9～10，過濾取濾液，即得所述環(huán)保水性噴膠。

更進(jìn)一步地，步驟b中所述攪拌速度為80～100r/min，所述攪拌時(shí)間為20～30min，步驟c中所述攪拌速度為80～100r/min，步驟d中所述攪拌速度為80～100r/min，步驟e中所述攪拌速度為80～100r/min，步驟f中所述攪拌速度為30～60r/min。

更進(jìn)一步地，步驟h中用氨水調(diào)節(jié)溶液pH。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：

本發(fā)明提供了一種環(huán)保水性噴膠及其制備方法，該環(huán)保水性噴膠具有較強(qiáng)的初粘力，可冷粘，對(duì)極性和非極性材料均具有良好的粘結(jié)效果，可滿足各種氣候下的使用要求。

天然膠乳具有優(yōu)良的綜合性能，如薄膜形成性質(zhì)良好，伸長(zhǎng)率高，彈性好。但是天然膠乳在作為粘合劑使用時(shí)，由于缺乏極性基，導(dǎo)致其初粘力差、粘合強(qiáng)度不高，而使其應(yīng)用受到限制，本發(fā)明通過用丙烯酸酯對(duì)天然膠乳進(jìn)行化學(xué)接枝改性，增強(qiáng)其對(duì)極性材料的粘合，從而有效改善了乳液的初粘力，而粘土的加入不僅可以有效提高噴膠的粘合強(qiáng)度，還加快了膠乳干燥成膜的速度，從而使本發(fā)明噴膠實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同材質(zhì)(如海綿與無紡布、皮革與無紡布、人造革與無紡布等不同材質(zhì)之間的粘合)之間的粘合，且粘結(jié)性能較強(qiáng)，有效拓展了水性噴膠在制鞋行業(yè)和皮革行業(yè)的應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用原料或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品，其中，水性增粘乳液可通過購(gòu)買得到，可以使用水性松香樹脂增粘乳液918，購(gòu)自濟(jì)寧華凱有限公司，固含量為54±1％，pH8.0±1。

環(huán)保水性噴膠，由按照質(zhì)量百分比計(jì)的如下組分制得：天然膠乳49.30％-52.01％、丙烯酸酯17.34％-18.49％、乳化劑0.87％-1.24％、水性增粘乳液0.87％-1.85％、水性增稠劑1.74％-2.47％、粘土0.435％-1.23％、水性消泡劑0.095％-0.25％、質(zhì)量濃度為2％的氨水12.32％-13％、特丁基氫過氧化物0.12％-0.13％、質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺水溶液0.43％-0.51％、去離子水12.3％-13％，其中所述乳化劑為甲基丙烯酸羥丙磺酸鈉(乳化劑HPMAS)或3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉中的一種，所述水性增稠劑為丙烯酸系堿溶脹陰離子型增稠劑PR-328，所述粘土的粒徑≤0.2um，所述水性消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑ADEKA NATE B-199，所述特丁基氫過氧化物為二(1-甲基乙基)苯基氫過氧化物，所述丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯。

環(huán)保水性噴膠的制備方法如下：

步驟a：配制質(zhì)量濃度為2％的氨水、質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺水溶液，按照所述質(zhì)量配比，稱取各組分備用；

步驟b：將天然膠乳、質(zhì)量濃度為2％的氨水依次加入聚合釜中，于30-35℃、80～100r/min下攪拌20～30min，即可攪拌均勻；

步驟c：將去離子水、乳化劑依次加入預(yù)乳化釜內(nèi)，于80～100r/min下攪拌乳化10-20min，加入丙烯酸酯繼續(xù)于80～100r/min下攪拌乳化10-20min，得預(yù)乳化液，加入特丁基氫過氧化物，于30-35℃、80～100r/min下攪拌混合均勻，得預(yù)乳化液混合物；

步驟d：將步驟c得到的預(yù)乳化液混合物滴加至步驟b中，于80～100r/min下攪拌均勻；

步驟e：加入質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺溶液，繼續(xù)于80～100r/min下攪拌10-20min；

步驟f：降低攪拌速度，于30～60r/min下繼續(xù)攪拌15-20h；

步驟g：于30-60r/min的轉(zhuǎn)速下，邊攪拌邊加入水性增粘乳液，加入完畢后，繼續(xù)攪拌10-20min，依次加入水性增稠劑、粘土，繼續(xù)攪拌10-20min，加入水性消泡劑，繼續(xù)攪拌5-15min；

步驟h：調(diào)節(jié)溶液pH至9～10，過濾取濾液，即得所述環(huán)保水性噴膠，可以用氨水調(diào)節(jié)pH。

通過實(shí)施例1至3來具體說明本發(fā)明，實(shí)施例1至實(shí)施例3在制作環(huán)保噴膠時(shí)使用的各組分的配比如下表1所示：

表1 實(shí)施例1至3各組分配比

各實(shí)施例的制備方法如下：

實(shí)施例1

本實(shí)施例的環(huán)保水性噴膠的制備方法如下：

步驟a：配制質(zhì)量濃度為2％的氨水、質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺水溶液，按照所述質(zhì)量配比，稱取各組分備用；

步驟b：將天然膠乳、質(zhì)量濃度為2％的氨水依次加入聚合釜中，于35℃、100r/min下攪拌20min，即可攪拌均勻；

步驟c：將去離子水、乳化劑依次加入預(yù)乳化釜內(nèi)，于100r/min下攪拌乳化10min，加入甲基丙烯酸甲酯繼續(xù)于100r/min下攪拌乳化10min，得預(yù)乳化液，加入特丁基氫過氧化物，于35℃、100r/min下攪拌混合均勻，得預(yù)乳化液混合物；

步驟d：將步驟c得到的預(yù)乳化液混合物滴加至步驟b中，于100r/min下攪拌均勻；

步驟e：加入質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺溶液，繼續(xù)于100r/min下攪拌10min；

步驟f：降低攪拌速度，于50r/min下繼續(xù)攪拌18h；

步驟g：于50r/min的轉(zhuǎn)速下，邊攪拌邊加入水性增粘乳液，加入完畢后，繼續(xù)攪拌15min，依次加入水性增稠劑、粘土，繼續(xù)攪拌15min，加入水性消泡劑，繼續(xù)攪拌10min；

步驟h：調(diào)節(jié)溶液pH至9～10，過濾取濾液，即得所述環(huán)保水性噴膠。

實(shí)施例2

環(huán)保水性噴膠的制備方法如下：

步驟a：配制質(zhì)量濃度為2％的氨水、質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺水溶液，按照所述質(zhì)量配比，稱取各組分備用；

步驟b：將天然膠乳、質(zhì)量濃度為2％的氨水依次加入聚合釜中，于30℃、80r/min下攪拌30min，即可攪拌均勻；

步驟c：將去離子水、乳化劑依次加入預(yù)乳化釜內(nèi)，于80r/min下攪拌乳化20min，加入甲基丙烯酸甲酯繼續(xù)于80r/min下攪拌乳化10min，得預(yù)乳化液，加入特丁基氫過氧化物，于30℃、80r/min下攪拌混合均勻，得預(yù)乳化液混合物；

步驟d：將步驟c得到的預(yù)乳化液混合物滴加至步驟b中，于80r/min下攪拌均勻；

步驟e：加入質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺溶液，繼續(xù)于80r/min下攪拌20min；

步驟f：降低攪拌速度，于30r/min下繼續(xù)攪拌20h；

步驟g：于30r/min的轉(zhuǎn)速下，邊攪拌邊加入水性增粘乳液，加入完畢后，繼續(xù)攪拌20min，依次加入水性增稠劑、粘土，繼續(xù)攪拌20min，加入水性消泡劑，繼續(xù)攪拌5min；

步驟h：調(diào)節(jié)溶液pH至9～10，過濾取濾液，即得所述環(huán)保水性噴膠。

實(shí)施例3

環(huán)保水性噴膠的制備方法如下：

步驟a：配制質(zhì)量濃度為2％的氨水、質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺水溶液，按照所述質(zhì)量配比，稱取各組分備用；

步驟b：將天然膠乳、質(zhì)量濃度為2％的氨水依次加入聚合釜中，于35℃、90r/min下攪拌25min，即可攪拌均勻；

步驟c：將去離子水、乳化劑依次加入預(yù)乳化釜內(nèi)，于90r/min下攪拌乳化15min，加入甲基丙烯酸甲酯繼續(xù)于90r/min下攪拌乳化15min，得預(yù)乳化液，加入特丁基氫過氧化物，于30℃、90r/min下攪拌混合均勻，得預(yù)乳化液混合物；

步驟d：將步驟c得到的預(yù)乳化液混合物滴加至步驟b中，于90r/min下攪拌均勻；

步驟e：加入質(zhì)量濃度為10％的四乙撐五胺溶液，繼續(xù)于90r/min下攪拌15min；

步驟f：降低攪拌速度，于60r/min下繼續(xù)攪拌15h；

步驟g：于60r/min的轉(zhuǎn)速下，邊攪拌邊加入水性增粘乳液，加入完畢后，繼續(xù)攪拌15min，依次加入水性增稠劑、粘土，繼續(xù)攪拌15min，加入水性消泡劑，繼續(xù)攪拌15min；

步驟h：調(diào)節(jié)溶液pH至9～10，過濾取濾液，即得所述環(huán)保水性噴膠。

將本發(fā)明實(shí)施例1至3所得環(huán)保水性噴膠、市售溶劑型噴膠、涂布型膠進(jìn)行物性比較，結(jié)果如下表2所示：

表2 本發(fā)明實(shí)施例1制得的環(huán)保水性噴膠、市售溶劑型噴膠及涂布型膠進(jìn)行物性比較

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。