一種瓜爾膠改性醋酸乙烯酯低固高粘壓板膠粘劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瓜爾膠改性醋酸乙烯酯低固高粘壓板膠粘劑及其制備方法，其主要成分包括自來水、改性瓜爾膠、消泡劑、緩沖劑、乳化劑、引發(fā)劑、甲基丙烯酸、醋酸乙烯酯、自交聯(lián)單體、增塑劑、催化劑和防腐劑。本發(fā)明是以改性瓜爾膠為保護(hù)膠體，利用瓜爾膠分子結(jié)構(gòu)中直鏈上大部分伯羥基和仲羥基都處在外側(cè)，具有最大的氫鍵結(jié)合面積；通過加大初期聚合引發(fā)劑量，直接滴加單體聚合工藝，增加均相成核數(shù)目從而增加體系中乳膠粒數(shù)目制備低固含高粘度膠粘劑產(chǎn)品。
【專利說明】
-種瓜爾膠改性醋酸乙稀醋低固高粘壓板膠粘劑及其制備 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及膠粘劑制備技術(shù)，尤其設(shè)及一種瓜爾膠改性醋酸乙締醋低固高粘膠粘 劑制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 瓜爾膠，是從豆科植物中提取的一種植物膠，它在化學(xué)組成上是聚半乳糖甘露糖。 瓜爾膠為大分子天然親水膠體，屬于天然半乳甘露聚糖，是一種天然的增稠劑。外觀是從白 色到微黃色的自由流動(dòng)粉末，能溶于冷水或熱水，遇水后及形成膠狀物質(zhì)，達(dá)到迅速增稠的 功效。瓜爾膠是已知的最有效和水溶性最好的天然聚合物。在低濃度下，可形成高粘稠溶 液;表現(xiàn)出非牛頓流變特性，與棚砂形成酸可逆凝膠。由于它的獨(dú)特性能，應(yīng)用于食品、制 藥、個(gè)人保健、膠粘劑和紡織印染等行業(yè)。
[0003] 我國林業(yè)資源匿乏，人造板行業(yè)的迅速發(fā)展可彌補(bǔ)木材資源的嚴(yán)重不足，從而帶 動(dòng)了木材用膠粘劑的蓬勃發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國主要使用脈醒樹脂或酪醒樹脂膠粘劑，但是由 于其在使用過程中會(huì)產(chǎn)生游離甲醒，對(duì)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害。水基型聚醋酸乙締 (PVAc)膠粘劑是目前用途最廣、用量最大的環(huán)保膠粘劑品種之一。它是W水為分散介質(zhì)進(jìn) 行乳液聚合而得，是一種水性環(huán)保膠。由于具有成膜性好、粘接強(qiáng)度高、固化速度快、耐稀酸 稀堿性好、使用方便、價(jià)格便宜、不含有機(jī)溶劑等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于木材、家具、裝修、印 巧IJ、紡織、皮革、造紙等行業(yè)，是一種非常環(huán)保用膠粘劑。
[0004] 作為壓板用聚醋酸乙締醋乳液，較低的固體成份含量可W達(dá)到強(qiáng)度要求，但由于 工人施工工藝的要求，防止膠水流澗，一般要求膠水具有較高的粘度，通常為十幾萬厘泊。 要得到低固體含量，高粘度的產(chǎn)品，通常會(huì)在聚合后期加入淀粉再進(jìn)行糊化，使膠粘劑生產(chǎn) 工藝時(shí)間延長，造成不必要的能源浪費(fèi)，淀粉在運(yùn)個(gè)過程中是物理變化過程，沒有與醋酸乙 締醋進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)，存放過程中膠水有分層的危險(xiǎn)。同時(shí)，由于淀粉容易發(fā)霉，后期需 要加入多量的防霉劑，增加了一定量的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的在于針對(duì)W淀粉糊化工藝增加低固體含量聚醋酸乙締醋乳液粘度的 不足，提供了一種W瓜爾膠為保護(hù)膠體的低固高粘壓板膠粘劑及其合成方法。本發(fā)明的低 固高粘膠粘劑W瓜爾膠為保護(hù)膠體，瓜爾膠具有可再生、無污染、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可W降低 不可再生資源石油等的用量，并降低成本；W水為分散介質(zhì)，使用方便，對(duì)環(huán)境無污染，對(duì)被 膠接材料無污染，常溫固化或熱壓均可、粘度高、粘接強(qiáng)度強(qiáng)，合成方法具有操作簡便，制備 效率高的特點(diǎn)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案:一種瓜爾膠改性醋酸乙締醋低固高 粘壓板膠粘劑，包括如下重量份數(shù)的組分組成： 改性瓜爾膠 1.8-2.0 消泡劑 0.1-0.12 郭化劑 0.1-0.12 緩沖劑 0.1-0.12 引發(fā)劑 0.03-0.04 醋酸乙締醋 21.0-23.0 甲基丙婦酸 1.2-1. .4
[0007] 自交聯(lián)單體 1.2-1.4 催化劑 化2-0.4 促進(jìn)劑 0.15-0.2 尿素 0.5-0.8 增塑劑 0.4-0.6 防腐劑 0.1-0.3 水 73.12-69.5
[000引進(jìn)一步地，所述改性瓜爾膠為徑丙基瓜爾膠。
[0009] 進(jìn)一步地，所述消泡劑為BYK024，緩沖劑為醋酸鋼，引發(fā)劑為過硫酸錠，乳化劑為 羅地亞C0436,增塑劑為伊±曼了乂18,防腐劑為LXE殺菌劑，催化劑為六水合硝酸侶，促進(jìn)劑 為巧樣酸。
[0010] 進(jìn)一步地，所述自交聯(lián)單體為氯特化工徑甲丙締酷胺溶液(NMA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%)。
[0011] -種瓜爾膠改性醋酸乙締醋低固高粘壓板膠粘劑的制備方法，該方法包括如下工 藝步驟：
[001 ^ a、將0.03-0.04重量份的引發(fā)劑溶解于0.97-1.3重量份水中，得1.0-1.34重量份 引發(fā)劑溶液;將1.2-1.4重量份的自交聯(lián)單體分散于1.2-1.4重量份水中，得2.4-2.8重量份 自交聯(lián)單體水溶液;將21.0-23.0重量份數(shù)的醋酸乙締醋和1.2-1.4重量份數(shù)的甲基丙締酸 加入單體槽罐混合攬拌均勻，制成22.2-24.4重量份的混合單體；
[0013] b、將剩余70.95-66.8重量份的水加入反應(yīng)蓋中，開動(dòng)攬拌，加入0.1-0.12重量份 消泡劑，0.1-0.12重量份乳化劑，0.1-0.12重量份緩沖劑，1.8-2.0重量份數(shù)的改性瓜爾膠， 升溫到6(TC，攬拌分散90分鐘使改性瓜爾膠充分溶解；
[0014] C、升溫至72°C，加入步驟a配制的0.4-0.54重量份引發(fā)劑溶液，然后同時(shí)滴加步驟 a配制的22.2-24.4重量份混合單體和余下0.6-0.8重量份引發(fā)劑溶液，控制混合單體在 3.0-3.5小時(shí)滴完，引發(fā)劑溶液在3.5-4.0小時(shí)滴完，且混合單體的滴加時(shí)間少于引發(fā)劑溶 液的滴加時(shí)間0.化;在混合單體滴加了 1.5小時(shí)后，開始滴加步驟a配制的2.4-2.8重量份交 聯(lián)單體水溶液，控制在1.5-2小時(shí)滴加完，且保證交聯(lián)單體水溶液與混合單體同時(shí)滴加完；
[0015] d、混合單體加完繼續(xù)反應(yīng)20分鐘后，升溫至88°C，保溫反應(yīng)30分鐘后，降溫至50°C W下加入0.2-0.4重量份催化劑、0.15-0.2重量份促進(jìn)劑、0.5-0.8重量份的尿素、0.4-0.6 重量份的增塑劑和0.1-0.3重量份的防腐劑，邊降溫邊攬拌20分鐘混合均勻，抽真空出料形 成成品。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：1、瓜爾膠分子結(jié)構(gòu)中直鏈上沒有非極性基團(tuán)，大部分伯徑 基和仲徑基都處在外側(cè)，而且半乳糖支鏈并沒有遮住活性的醇徑基。因而瓜爾膠具有最大 的氨鍵結(jié)合面積，形成的氨鍵結(jié)合距離短，結(jié)合力大，所W表現(xiàn)出非常高的粘度;2、瓜爾膠 經(jīng)過徑丙基化，在瓜爾膠分子結(jié)構(gòu)中引入了徑丙基基團(tuán)，生成的徑丙基瓜爾膠酸，改性后的 產(chǎn)品親水性提高，增加了分子的分支程度，使其水溶速度加快，增加成膜過程與NMA交聯(lián)點(diǎn)， 增加與基材間色散力作用從而提高粘附力;3、聚合工藝上通過初期在反應(yīng)蓋中加入40%過 硫酸錠溶液，加熱時(shí)產(chǎn)生大量自由基，當(dāng)向體系中滴入單體時(shí)，使均相成核與膠束成核同時(shí) 進(jìn)行，增加體系中乳膠粒數(shù)目，從而提高產(chǎn)品粘度;4、硝酸侶作為路易斯酸，可W催化徑甲 基與聚合物鏈中簇基、徑基在成膜過程中自交聯(lián)形成Ξ維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] W下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0018]實(shí)施例一
[0019] 配方:總量=1000kg
[0020]
[0021]
[0022] 生產(chǎn)工藝：
[0023] a、將0.3kg的過硫酸錠溶解于9.7kg水中，得10kg過硫酸錠溶液;將12kgNMA-48% 分散于12kg水中，得24kgNMA水溶液;將210kg醋酸乙締醋和12kg甲基丙締酸加入單體槽罐 混合攬拌均勻，制成22化g混合單體；
[0024] b、將剩余709.化g水加入反應(yīng)蓋中，開動(dòng)攬拌，加入Ik濁YK024，lkgC0436，1kg醋酸 鋼，18kg徑丙基瓜爾膠，升溫到60°C，攬拌分散90分鐘使徑丙基瓜爾膠充分溶解；
[002引 C、升溫至72°C，加入步驟a配制的4kg過硫酸錠溶液，然后同時(shí)滴加步驟a配制的 222kg混合單體和余下化g過硫酸錠溶液，控制混合單體在3.0小時(shí)滴完，過硫酸錠溶液在 3.5小時(shí)滴完;在混合單體滴加了 1.5小時(shí)后，開始滴加步驟a配制的24kgNMA水溶液，控制在 1.5小時(shí)滴加完；
[00%] d、混合單體加完繼續(xù)反應(yīng)20分鐘后，升溫至88°C，保溫反應(yīng)30分鐘后，降溫至50°C W下加入化g六水合硝酸侶、1.5kg巧樣酸、5kg尿素、4kgTXIB和IkgLEX殺菌劑，邊降溫邊攬 拌20分鐘混合均勻，抽真空出料形成成品。
[0027] 實(shí)施例二配方:總量=1000kg
[002引
[0029] ~生產(chǎn)工藝: '
' ' '
[0030] a、將0.3kg的過硫酸錠溶解于9.化g水中，得10kg過硫酸錠溶液;將13kgNMA-48% 分散于13kg水中，得26kgNMA水溶液;將220kg醋酸乙締醋和13kg甲基丙締酸加入單體槽罐 混合攬拌均勻，制成233kg混合單體；
[0031] b、將剩余690.9kg水加入反應(yīng)蓋中，開動(dòng)攬拌，加入1. lkgBYK024，1. lkgC0436， 1. 1kg醋酸鋼，19kg徑丙基瓜爾膠，升溫到60°C，攬拌分散90分鐘使徑丙基瓜爾膠充分溶解；
[0032] C、升溫至72°C，加入步驟a配制的4kg過硫酸錠溶液，然后同時(shí)滴加步驟a配制的 233kg混合單體和余下化g過硫酸錠溶液，控制混合單體在3.2小時(shí)滴完，過硫酸錠溶液在 3.7小時(shí)滴完;在混合單體滴加了 1.5小時(shí)后，開始滴加步驟a配制的26kgNMA水溶液，控制在 1.7小時(shí)滴加完；
[0033] d、混合單體加完繼續(xù)反應(yīng)20分鐘后，升溫至88°C，保溫反應(yīng)30分鐘后，降溫至50°C W下加入3kg六水合硝酸侶、1.8kg巧樣酸、6kg尿素、5kgTXIB和2kgLEX殺菌劑，邊降溫邊攬 拌20分鐘混合均勻，抽真空出料形成成品。
[0034] 實(shí)施例Ξ配方:總量=1000kg
[0035]
[0036] 生產(chǎn)工藝：
[0037] a、將0.4kg的過硫酸錠溶解于13kg水中，得13.4kg過硫酸錠溶液;將14kgNMA-48% 分散于14kg水中，得28kgNMA水溶液;將230kg醋酸乙締醋和14kg甲基丙締酸加入單體槽罐 混合攬拌均勻，制成244kg混合單體；
[0038] b、將剩余668kg水加入反應(yīng)蓋中，開動(dòng)攬拌，加入1.化gBYK024，1.化gC0436，1.2kg 醋酸鋼，20kg徑丙基瓜爾膠，升溫到60°C，攬拌分散90分鐘使徑丙基瓜爾膠充分溶解；
[0039] C、升溫至72°C，加入步驟a配制的5.4kg過硫酸錠溶液，然后同時(shí)滴加步驟a配制的 244kg混合單體和余下8kg過硫酸錠溶液，控制混合單體在3.5小時(shí)滴完，過硫酸錠溶液在4 小時(shí)滴完;在混合單體滴加了 1.5小時(shí)后，開始滴加步驟a配制的28kgNMA水溶液，控制在2小 時(shí)滴加完；
[0040] d、混合單體加完繼續(xù)反應(yīng)20分鐘后，升溫至88°C，保溫反應(yīng)30分鐘后，降溫至50°C W下加入4kg六水合硝酸侶、2kg巧樣酸、8kg尿素、6kgTXIB和3kgLEX殺菌劑，邊降溫邊攬拌 20分鐘混合均勻，抽真空出料形成成品。
[0041 ] 實(shí)施例1至實(shí)施例3產(chǎn)品物理及性能指標(biāo)，按照HJ/T220-2005、GB/T185832008和 服/T2727-2010標(biāo)準(zhǔn)檢測，標(biāo)準(zhǔn)檢測結(jié)果如表所示。
[0042]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種瓜爾膠改性醋酸乙烯酯低固高粘壓板膠粘劑，其特征在于，包括如下重量份數(shù) 的組分組成： 改性瓜爾膠 1.8-2.0 消泡劑 0.1-0.12 乳化劑 0.1-0.12 緩沖劑 0.1-0.12 引發(fā)劑 0.03-0.04 醋酸乙烯酯 21.0-23.0 甲基丙烯酸 1.2-1.4 自交聯(lián)單體 1.2-1.4 。 催化劑 0.2-0.4 促進(jìn)劑 0.15-0.2 尿素 0.5-0.8 增塑劑 0.4-0.6 防腐劑 0.1-0.3 水 73.12-69.52. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓜爾膠改性醋酸乙烯酯低固高粘壓板膠粘劑，其特征在于:所 述改性瓜爾膠為羥丙基瓜爾膠。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓜爾膠改性醋酸乙烯酯低固高粘壓板膠粘劑，其特征在于:所 述消泡劑可以為BYK024,緩沖劑可以為醋酸鈉，引發(fā)劑可以為過硫酸銨，乳化劑可以為羅地 亞C0436,增塑劑可以為伊士曼TXIB，防腐劑可以為LXE殺菌劑，催化劑可以為六水合硝酸 鋁，促進(jìn)劑可以為檸檬酸。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓜爾膠改性醋酸乙烯酯低固高粘壓板膠粘劑，其特征在于:所 述自交聯(lián)單體為氰特化工羥甲丙烯酰胺溶液(NM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48% )。5. -種權(quán)利要求1所述的瓜爾膠改性醋酸乙烯酯低固高粘壓板膠粘劑的制備方法，其 特征在于，該方法包括如下工藝步驟： a、 將0.03-0.04重量份的引發(fā)劑溶解于0.97-1.3重量份水中，得1.0-1.34重量份引發(fā) 劑溶液;將1.2-1.4重量份的自交聯(lián)單體分散于1.2-1.4重量份水中，得2.4-2.8重量份自交 聯(lián)單體水溶液;將21.0-23.0重量份數(shù)的醋酸乙烯酯和1.2-1.4重量份數(shù)的甲基丙烯酸加入 單體槽罐混合攪拌均勻，制成22.2-24.4重量份的混合單體； b、 將剩余70.95-66.8重量份的水加入反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌，加入0.1-0.12重量份消泡 劑，0.1-0.12重量份乳化劑，0.1-0.12重量份緩沖劑，1.8-2.0重量份數(shù)的改性瓜爾膠，升溫 到60 °C，攪拌分散90分鐘使改性瓜爾膠充分溶解； c、 升溫至72°C，加入步驟a配制的0.4-0.54重量份引發(fā)劑溶液，然后同時(shí)滴加步驟a配 制的22.2-24.4重量份混合單體和余下0.6-0.8重量份引發(fā)劑溶液，控制混合單體在3.0- 3.5小時(shí)滴完，引發(fā)劑溶液在3.5-4.0小時(shí)滴完，且混合單體的滴加時(shí)間少于引發(fā)劑溶液的 滴加時(shí)間〇. 5h;在混合單體滴加了 1.5小時(shí)后，開始滴加步驟a配制的2.4-2.8重量份交聯(lián)單 體水溶液，控制在1.5-2小時(shí)滴加完，且保證交聯(lián)單體水溶液與混合單體同時(shí)滴加完； d、混合單體加完繼續(xù)反應(yīng)20分鐘后，升溫至88 °C，保溫反應(yīng)30分鐘后，降溫至50°C以下 加入0.2-0.4重量份催化劑、0.15-0.2重量份促進(jìn)劑、0.5-0.8重量份的尿素、0.4-0.6重量 份的增塑劑和0.1-0.3重量份的防腐劑，邊降溫邊攪拌20分鐘混合均勻，抽真空出料形成成 品D
【文檔編號(hào)】C09J11/06GK106010303SQ201610344888
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】劉維均, 章勇生, 羅平, 徐建, 宋志強(qiáng), 牟海燕
【申請人】臺(tái)州市頂立膠粘劑有限公司