一种纸用高粘水性压敏胶及其制备方法与流程

本发明涉及压敏胶，具体为一种纸用高粘水性压敏胶及其制备方法。

背景技术：

1、压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂，主要用于制备压敏胶带。压敏胶主要是丙烯酸系和橡胶系的溶剂型或胶乳型胶粘剂。由于高速操作、合理涂布、排除溶剂公害问题的需要，发展了水性压敏胶，无溶剂，无污染，使用比较方便。水性聚氨酯胶粘剂因结构中含有极性较强、相互间能形成氢键的氨酯基，故其内聚力较大，与极性物质的粘接力较强；另外，由于其具有无毒、不污染环境等特点，故已逐步成为压敏胶领域的重要组成部分。

2、水性聚氨酯压敏胶黏剂具有聚丙烯酸酯压敏胶黏剂的所有优点，同时具有优良的耐热耐寒性能；但总的看来，聚氨酯水性压敏胶产品还有一些缺点需要克服，如初粘性低、韧性不够好、强度过低等问题。固含量、结晶度、粘性是长期困扰水性聚氨酯胶粘剂应用的难点。本发明针对现存的这些问题，创新出一种纸用高粘水性压敏胶，具有低结晶度高韧性高强度的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种纸用高粘水性压敏胶及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种纸用高粘水性压敏胶及其制备方法，所述纸用高粘水性压敏胶以复合聚氨酯为主要原料，先进行超滤膜分离技术浓缩，再采用特殊复合剪切乳化分散工艺制备而成。

3、进一步的，所述复合聚氨酯以刚、柔两种预聚体共聚混合制得。

4、进一步的，所述柔性预聚体以改性聚丙烯多元醇为软段结构、异佛尔酮二异氰酸酯为硬段组成；刚性预聚体以聚四氢呋喃嵌段共聚的聚酯二元醇为软段结构、以甲苯-2,4-二异氰酸酯为硬段结构组成。

5、进一步的，一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，包括以下制备步骤：

6、(1)将20-30份羟基硅油、6-10份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、28-32份丙烯酸羟乙酯和10-12份乙酸乙酯混合均匀，在氮气气氛下，升温反应，得到改性聚丙烯酸多元醇；

7、(2)将100份改性聚丙烯酸多元醇在120-125℃脱水0.5-1h，加入25-50份异佛尔酮二异氰酸酯，90℃搅拌反应0.5-1h，加入催化剂，80-120℃搅拌反应3-6h，得柔性预聚体；将1-3份聚四氢呋喃、20-40份聚酯二元醇、10份甲苯-2,4-二异氰酸酯混合，加入n,n-二甲基甲酰胺至固含量为15％，然后在氮气氛围下，搅拌升温至90℃，搅拌溶解后，升温至180-230℃，反应2-4h，得到刚性预聚体；将柔性预聚体与刚性预聚体按质量比2.5:1-4:1混合，得混合物，加入混合物质量1-3％的亲水扩链剂，置于44-50℃的水浴，搅拌反应30min-60min，制得复合聚氨酯；

8、(3)先将20-30份复合聚氨酯经超滤膜浓缩至固含量为20～30％，再加入15-25份丙酮、15-20份去离子水、4-6份石蜡、0.5-1份抗氧剂1010、0.5-1份防老剂w66和4-6份乳化剂混合，置于乳化设备中，乳化10-60min，再于100℃保温2-3h，得纸用高粘水性压敏胶。

9、进一步的，步骤(1)所述升温反应条件为90-100℃，反应时间是2-6h。

10、进一步的，步骤(2)所述聚酯二元醇为己二酸型聚酯二元醇，具体为聚己二酸-2-甲基丙二醇酯，分子量为2000～4000。

11、进一步的，步骤(2)所述催化剂为二月桂酸有机锡或辛酸亚锡其中的一种，亲水扩链剂为乙二氨基乙磺酸钠或1,4-丁二醇-2-磺酸钠的一种。

12、进一步的，步骤(2)所述搅拌速度为200-300r/min。

13、进一步的，步骤(3)所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵或十二烷基硫酸钠其中的一种。

14、进一步的，步骤(3)所述乳化设备采用双层搅拌桨，上层为三叶后掠式搅拌桨，下层为边缘锯齿状二叶搅拌桨，在双层搅拌桨中间位置的内壁上设有频率为20-35khz的超声谐振系统，上下搅拌桨转速相同。

15、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

16、本发明以刚、柔两种预聚体共聚混合制得的复合聚氨酯为原料，先进行超滤膜分离技术浓缩，再采用特殊复合剪切乳化分散工艺制备出水性压敏胶，以实现高粘性、高韧性、高剥离强度的效果。

17、首先，复合聚氨酯以刚、柔两种预聚体共聚混合，形成互补，在提高黏度的同时兼顾压敏胶的韧性与剥离强度；柔性预聚体的软段结构主要以γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性的聚丙烯酸酯多元醇，改善柔性预聚体表面的基团交联性，硬段结构由长链脂肪族的异佛尔酮二异氰酸酯组成，柔性预聚体的存在，能够有效提高复合聚氨酯的粘性，能与纸张表面的亲水基团形成化学结合，提高附着力；刚性预聚体的软段结构主要由聚四氢呋喃嵌段共聚的聚酯二元醇组成，通过引入聚四氢呋喃，降低聚酯二元醇的结晶度，间接提高复合聚氨酯的韧性，提高压敏胶的拉伸度，而硬段结构则由一定刚性的甲苯-2,4-二异氰酸酯组成，刚性预聚体的存在，能够作为复合聚氨酯的支撑结构，有利于提升压敏胶的黏度与剥离强度。

18、其次，通过超滤膜分离技术对复合聚氨酯进行浓缩，提高固含量，减少后期剪切过程中出现破乳的风险；再采用特殊的复合剪切乳化分散工艺，剪切的搅拌桨为双层搅拌桨，上层为三叶后掠式搅拌桨，下层为边缘锯齿状二叶搅拌桨，在内壁上设有超声谐振系统，利用超声，以使搅拌桨搅拌和振动复合聚氨酯，产生剪切效果，提升预聚物的混合接触效率与乳化效果，提高其稳定性，进一步提高了压敏胶的粘性与强度。

技术特征：

1.一种纸用高粘水性压敏胶，其特征在于，所述纸用高粘水性压敏胶以复合聚氨酯为主要原料，先进行超滤膜分离技术浓缩，再采用特殊复合剪切乳化分散工艺制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种纸用高粘水性压敏胶，其特征在于，所述复合聚氨酯以刚、柔两种预聚体共聚混合制得。

3.根据权利要求2所述的一种纸用高粘水性压敏胶，其特征在于，所述柔性预聚体以改性聚丙烯多元醇为软段结构、异佛尔酮二异氰酸酯为硬段组成；刚性预聚体以聚四氢呋喃嵌段共聚的聚酯二元醇为软段结构、以甲苯-2,4-二异氰酸酯为硬段结构组成。

4.一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

5.根据权利要求4所述的一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述升温反应条件为90-100℃，反应时间是2-6h。

6.根据权利要求4所述的一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述聚酯二元醇为己二酸型聚酯二元醇，具体为聚己二酸-2-甲基丙二醇酯，分子量为2000~4000。

7.根据权利要求4所述的一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述催化剂为二月桂酸有机锡或辛酸亚锡其中的一种，亲水扩链剂为乙二氨基乙磺酸钠或1,4-丁二醇-2-磺酸钠的一种。

8.根据权利要求4所述的一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述搅拌速度为200-300r/min。

9.根据权利要求4所述的一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵或十二烷基硫酸钠其中的一种。

10.根据权利要求4所述的一种纸用高粘水性压敏胶的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述乳化设备采用双层搅拌桨，上层为三叶后掠式搅拌桨，下层为边缘锯齿状二叶搅拌桨，在双层搅拌桨中间位置的内壁上设有频率为20-35khz的超声谐振系统，上下搅拌桨转速相同。

技术总结本发明公开了一种纸用高粘水性压敏胶及其制备方法，涉及压敏胶技术领域。本发明先以改性聚丙烯酸酯多元醇为软段结构，长链脂肪族的异佛尔酮二异氰酸酯为硬段组成柔性预聚体，再以聚四氢呋喃嵌段共聚的聚酯二元醇为软段结构、甲苯‑2,4‑二异氰酸酯为硬段结构组成刚性预聚体，再将二者共聚混合，形成复合聚氨酯，作为压敏胶主要原料，能够有效提高压敏胶粘性，与纸张表面形成化学结合，提高附着力，又能提高压敏胶韧性；然后通过超滤膜分离技术浓缩，减少破乳风险，再采用特殊复合剪切乳化分散工艺制备出水性压敏胶，以实现高粘性、高韧性、高剥离强度的效果。技术研发人员：陈世烛,陈家坤,陈家路,李洪夫受保护的技术使用者：江苏金大包装材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2