一種具有優(yōu)異初粘性及終粘性的環(huán)保水性粘合劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水性粘合劑及其制備方法，尤其涉及一種環(huán)保的，具有優(yōu)異初粘性及終粘性的水性粘合劑及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著保護(hù)環(huán)境、珍惜資源的理念日益深入人心，對膠黏劑的高固含量、無溶劑、水性、光固化等環(huán)境友好因素和低溫固化、廢棄物再生利用等節(jié)能技術(shù)越來越重視，并不斷加大研究開發(fā)力度。在軟包裝領(lǐng)域，歐美發(fā)達(dá)國家軟包裝復(fù)合生產(chǎn)中使用的主要是無溶劑型膠黏劑和水性膠黏劑。目前，我國95%以上的軟包裝生產(chǎn)采用的是溶劑型膠黏劑，使用最多、性能最好是溶劑型雙組分聚氨酯膠黏劑。由于溶劑型膠黏劑具有優(yōu)良的柔軟性、耐低溫及耐蒸煮性、易操作性和廣泛的適應(yīng)性，且國內(nèi)軟包裝行業(yè)的干式復(fù)合設(shè)備目前只適用于溶劑型膠黏劑。此外，環(huán)保型膠黏劑在性能方面也還有一定的局限性。與溶劑型膠黏劑相比，水性膠黏劑具有無溶劑釋放、環(huán)境友好、無毒、不可燃、使用安全、成本低等優(yōu)點(diǎn)，固含量可高達(dá)50%-60%，具有上膠量少、黏結(jié)強(qiáng)度高的優(yōu)勢。水性聚氨酯(PU)膠黏劑、丙烯酸乳液、EVA共聚乳液等。
[0004]在軟包裝領(lǐng)域，尤其是禮盒包裝領(lǐng)域，由于所涉及材料品類較多，涉及到紙-塑、紙-木、皮-塑、塑-塑等材料的粘合，除對最終粘合效果的要求外，由于自動(dòng)化或流水型工藝的需要，需要上膠后快速的粘合，尤其是包裝盒具有較多的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)，其張力導(dǎo)致包裝材料很粘實(shí)現(xiàn)牢固的初粘，同時(shí)，由于工藝流程的需要，還對膠水的開放時(shí)間具有較高的要求，而這些就對膠的初粘性及終粘性提出了很高的要求，目前的水性環(huán)保膠產(chǎn)品單獨(dú)使用無法達(dá)到自動(dòng)化上膠和出口要求粘合性的要求。所以，在目前的包裝盒膠裝領(lǐng)域，仍采用粘合性優(yōu)勢顯著的黃膠或藥水糊。如可開發(fā)一種具有優(yōu)異初粘性及最終粘度，且滿足一定開放時(shí)間的水性環(huán)保膠，無疑將具有巨大的市場。
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服水性膠初粘性差、不同基材之間粘合適應(yīng)性差且終粘性差的缺陷，
提供一種環(huán)保的，具有優(yōu)異初粘性及終粘性的且可適用于自動(dòng)化上膠的水性粘合劑及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種具有優(yōu)異初粘性的環(huán)保水性粘合劑，由多種原料復(fù)配而成，原料包括水性乙烯類乳液、水性聚酯連接料、水性增粘乳液、水性橡膠乳液、表面活性劑及增粘物水溶液。
[0008]其中，各組分質(zhì)量份數(shù)比例如下:
水性乙烯類乳液:50-80 水性聚酯連接料:10-20 水性增粘乳液:3-10 水性橡膠乳液:10-20 表面活性劑:1-3 增粘物水溶液:2-5
進(jìn)一步，所述水性聚酯連接料的合成方法為:
A:以丙二醇甲醚醋酸酯作為底料，將BPO溶于丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、乙二酸的混合液中，并將混合液逐步滴加到底料中，加溫至90-100°C，保持回流，3 h滴加完畢，保溫1 h后，補(bǔ)加少量BPO進(jìn)一步保溫反應(yīng)0.5h，確保殘存自由基不會(huì)影響下一步合成，
混合液中各組分丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、乙二酸占混合液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35-55%，25-40%，5-10 %和10-18 %，底料與混合液的質(zhì)量比為1: 1.5-1.8, BP0加入總量為混合液質(zhì)量的1% ;
B:將A得到反應(yīng)液降溫至60°C，向反應(yīng)瓶中加入對羥基苯甲醚，將催化劑三乙烯二胺溶解于甲基丙烯酸酯中一起投入反應(yīng)瓶，在100-110°c之間保溫反應(yīng)，2 h后開始測量酸價(jià)，1 h測1次，直到酸價(jià)降至50 mgKOH/g以下。降溫到60°C，加入氨水中和，出料得到水性聚酯連接料，
其中對羥基苯甲醚與A中混合液的質(zhì)量比為0.25-0.46 ;甲基丙烯酸酯與A中混合液的質(zhì)量比為0.24-0.54，其中的催化劑三乙烯二胺為甲基丙烯酸酯質(zhì)量的l-2wt%。
[0009]進(jìn)一步，所述水性乙烯類乳液為乙烯-乙酸酯共聚乳液(EVA乳液)或醋酸乙烯一乙烯共聚乳液(VAE乳液)或兩者任意比例混合。優(yōu)選的，選擇VAE乳液的質(zhì)量比例介于50%-100% 之間。
[0010]進(jìn)一步，所述VAE乳液選擇固含量50%以上的VAE乳液中一種或多種的混合，優(yōu)選的，其中乳液中乙烯基摩爾比高于50%的VAE乳液介于所有VAE乳液質(zhì)量的10%-20%。
[0011]進(jìn)一步，所述水性乙烯類乳液的固含量大于50%。優(yōu)選的，固含量介于55%_65%之間。
[0012]進(jìn)一步，所述水性增粘乳液為水性烯萜樹脂乳液或水性松香樹脂乳液中的一種。
[0013]進(jìn)一步，所述水性橡膠乳液為水性氯丁橡膠乳液或水性苯丙乳液中的一種。優(yōu)選的，選擇水性氯丁橡膠乳。
[0014]進(jìn)一步，所述表面活性劑為陰離子表面活性劑。優(yōu)選的，可使用琥珀酸酯磺酸鹽或十一■燒基苯橫酸納。
[0015]進(jìn)一步，所述增粘物水溶液為聚乙烯醇水溶液或羥甲基纖維素水溶液中的一種，其水溶液濃度為30-50wt%。
[0016]進(jìn)一步，所述各組分按以下次序加料，首先，將水性乙烯類乳液與水性聚酯連接料混合均勻，后加入水性橡膠乳液，并快速攪拌，在攪拌過程中緩慢加入表面活性劑得到均勻乳液，后加入水性增粘樹脂攪拌均勾，最后加入增粘物水溶液攪拌均勾，得到最終水性乳液。
[0017]進(jìn)一步，不同基材間以該具有優(yōu)異初粘性的水性環(huán)保粘合劑粘合時(shí)采用不同的開放時(shí)間，紙-塑、紙-紙、紙-木基體之間粘合時(shí)涂膠后開放15-25S，皮-塑、皮-紙、皮-木基體之間粘合時(shí)涂膠后開放25-35S。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方法。但這些實(shí)施方法僅為示范性目的，而本發(fā)明不限于此。
[0020]實(shí)施例1
一種具有優(yōu)異初粘性的環(huán)保水性粘合劑，由多種原料復(fù)配而成，原料包括水性乙烯類乳液、水性聚酯連接料、水性增粘乳液、水性橡膠乳液、表面活性劑及增粘物水溶液。
[0021 ] 其中，各組分質(zhì)量份數(shù)比例如下:
水性乙烯類乳液:65 水性聚酯連接料:12 水性增粘乳液:6 水性橡膠乳液:15 表面活性劑:1.5 增粘物水溶液:3.5
進(jìn)一步，所述水性聚酯連接料的合成方法為:
A:以丙二醇甲醚醋酸酯作為底料，將ΒΡ0溶于丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、乙二酸的混合液中，并將混合液逐步滴加到底料中，加溫至95°C，保持回流，3 h滴加完畢，保溫1 h后，補(bǔ)加少量BPO進(jìn)一步保溫反應(yīng)0.5h，確保殘存自由基不會(huì)影響下一步合成，
混合液中各組分丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、乙二酸占混合液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52wt%，28wt %，8wt %和12 wt %，底料與混合液的質(zhì)量比為1:1.6，ΒΡ0加入總量為混合液質(zhì)量的1%，其中，第一次溶于混合液中的ΒΡ0質(zhì)量為混合液質(zhì)量的0.8%，后期補(bǔ)加的ΒΡ0的質(zhì)量為混合液質(zhì)量的0.2% ;
B:將A得到反應(yīng)液降溫至60°C，向反應(yīng)瓶中加入對羥基苯甲醚，將催化劑三乙烯二胺溶解于甲基丙烯酸酯中一起投入反應(yīng)瓶，在100-110°c之間保溫反應(yīng)，2 h后開始測量酸價(jià)，1 h測1次，直到酸價(jià)降至50 mgKOH/g以下，降溫到60°C，加入氨水中和，出料得到水性聚酯連接料，
其中對羥基苯甲醚與A中混合液的質(zhì)量比為0.37 ;甲基丙烯酸酯與A中混合液的質(zhì)量比為0.37，其中的催化劑三乙烯二胺為甲基丙烯酸酯質(zhì)量的1.6%。
[0022]所述水性乙烯類乳液為100%質(zhì)量的VAE乳液，采用中國川維的705型VAE乳液，其固含量為55%。
[0023]所述水性增粘乳液為水性烯萜樹脂乳液。