一种纸塑黏接用水性胶黏剂及其制备方法与流程

本发明涉及粘合剂，具体涉及一种纸塑黏接用水性胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、纸塑黏接通常涉及到将纸张和塑料材料这两种不同性质的基材粘合在一起，这在包装、印刷等行业中是常见的工艺。由于纸张和塑料的材质差异较大，特别是某些塑料（如pvc）含有增塑剂，可能会影响胶水的粘接效果。普通万能胶可能初始时粘接效果良好，但随着时间的推移，胶水中的增塑剂渗出可能会导致粘接失效。为了实现有效的纸塑黏接，选择合适的胶黏剂至关重要。常用的胶黏剂包括溶剂型胶黏剂、热熔胶、水性胶黏剂。

2、水性胶黏剂使用的是水作为溶剂或分散剂，水溶性树脂或水性乳液为主料，配以增稠剂、消泡剂、ph调节剂、防腐剂等助剂共混得到。具有绿色环保、安全、使用方便、成本低廉等优势，特别在环保要求不断提升的趋势下，水性胶黏剂在包装印刷行业的应用得到迅速发展。应用比较广泛的有水性聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯乳液和 vae 乳液胶黏剂。水性胶黏剂在包装印刷行业的应用效果主要包括初粘力、持粘力、耐高低温性以及耐水性等指标。由于水性胶黏剂存在初粘力低，耐水性较差等问题，水性胶黏剂仍旧处在持续发展的阶段。

3、其中，丙烯酸酯共聚物乳液是由丙烯酸酯类单体共聚而成的一种高分子量、低黏度的乳状液体树脂。它通常包含丙烯酸甲酯、乙酯和丁酯，以及甲基丙烯酸甲酯和正丁酯等主要成分，具有优异的光泽和透明性、良好的耐水性和耐候性、耐碱性和抗污性，能提供良好的粘附力，能够牢固地粘接各种材料。但是丙烯酸酯共聚物乳液的力学强度不如某些其它类型的乳液，存在高温时容易变粘、低温时容易变脆、缺乏弹性的问题，不能适用于纸塑粘接时光滑难粘表面的粘接。

4、为了使丙烯酸酯类乳液更加优良的性能，可以通过引入带特定官能团的功能单体对丙烯酸酯乳液进行改性，以达到预期的功能。用有机硅对丙烯酸酯乳液进行改性，能有效弥补丙烯酸酯乳液耐高低温性差等不足。氟元素是元素周期表中电负性最大、最活泼的非金属元素，电负性极强，具有最强的氧化性，极易获得一个电子形成稳定结构。取代有机物中碳-氢(c-h）键上的h原子后，可赋予涂膜很高的表面活性。近年来分别利用有机硅和氟聚合物对丙烯酸酯改性已有许多报道，若同时在丙烯酸酯中引入氟元素和硅元素可有效地结合两者的优点，但两者同时加入会使丙烯酸酯乳液产生大量的凝胶。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种纸塑黏接用水性胶黏剂及其制备方法，以解决现有的丙烯酸酯水性胶黏剂存在的高温时容易变粘、低温时容易变脆、缺乏弹性的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

3、本发明提供了一种纸塑黏接用水性胶黏剂，是由下述重量份的原料制成：丙烯酸甲酯5-11份，甲基丙烯酸酯10-25份、丙烯酸1-5份、叔碳酸乙烯脂10-25份、过硫酸铵0.1-0.5份、有机硅氟改性乳液10-30份、松香酸甘油酯10-20份、聚乙烯醇3-8份，异构十三醇醚1-3份，十二烷基硫酸钠1-2份，硅烷消泡剂0.02-0.1份，环保增塑剂1-9份，防腐剂0.1-1份，去离子水35-60份。

4、其中，所述有机硅氟改性乳液是由下述制备方法制成：

5、将去离子水、十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠、环己醇加入反应釜中，开动搅拌器充分搅拌混合先升温至 50 ℃使其充分溶解，再加入 八甲基环四硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷、甲基丙烯酸六氟丁酯，反应5-8小时，再以5-10 ℃ /h 的速度升温至75℃，反应10h，调ph值至7后停止反应，得到有机氟-硅低聚体微乳液。

6、其中，所述离子水、十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠和环己醇的重量比为100：（2-4）：（1-2）：（1-2），所述去离子水与八甲基环四硅氧烷的重量比为100：（1-5）。

7、其中，所述八甲基环四硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷和甲基丙烯酸六氟丁酯的重量比为（1-5）：（2-4）：（1-3）。

8、本发明并提供了一种纸塑黏接用水性胶黏剂的制备方法，包括下述步骤：

9、（1）将去离子水抽入反应釜中，开动搅拌，夹套中通入蒸汽开始升温，同时加入聚乙烯醇和硅烷消泡剂，升温至90~92℃，继续搅拌0.5小时，使聚乙烯醇彻底溶解；降温至82~85℃，加入异构十三醇醚搅拌1小时，继续加入有机硅氟改性乳液和十二烷基硫酸钠，搅拌1小时；

10、（2）将过硫酸铵加入去离子水中，搅拌溶解，备用；将全部丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸酯泵入高位槽中；开始向反应釜中滴加丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸酯的混合单体，并加入总量30%的过硫酸铵溶液，此时聚合反应开始；滴加1小时后，体系出现放热反应现象，此时将丙烯酸、叔碳酸乙烯脂和松香酸甘油酯泵入高位槽中，继续滴加，并将其余的过硫酸铵溶液同步加入，在3~5小时内，同步加完混合单体和过硫酸铵溶液；滴加完毕后，升温至90~92℃，保温1小时，以尽量消除残留单体；

11、（3）开动反应釜夹套中的冷却水，开始降温，降温至50°c以下，此过程完成了四元共聚乳液的合成；

12、（4）向反应釜中依次加入环保增塑剂和防腐剂，搅拌均匀，即得。

13、其中，所述步骤（2）在保温的过程中，开动真空系统，用于去除微反应的少量残留单体。

14、本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：

15、本发明是以丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸和叔碳酸乙烯脂四单体与有机氟硅改性乳液进行共聚，采用无apeo的环保乳化剂聚乙烯醇、异构十三醇醚、环保增塑剂共聚而成的低表面能乳液。

16、本发明首先将氟硅单体(八甲基环四硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷和甲基丙烯酸六氟丁酯) 在酸性条件下乳液聚合，调聚成有机氟硅改性乳液，然后在引发剂的作用下，将有机氟硅低聚体和丙烯酸酯自由基聚合成多功能有机氟硅丙烯酸酯乳液，避免了有机氟硅同时改性出现的凝胶现象，并且胶黏剂的力学性能、耐水性、耐候性得到大幅提升。

技术特征：

1.一种纸塑黏接用水性胶黏剂，其特征在于是由下述重量份的原料制成：丙烯酸甲酯5-11份，甲基丙烯酸酯10-25份、丙烯酸1-5份、叔碳酸乙烯脂10-25份、过硫酸铵0.1-0.5份、有机硅氟改性乳液10-30份、松香酸甘油酯10-20份、聚乙烯醇3-8份，异构十三醇醚1-3份，十二烷基硫酸钠1-2份，硅烷消泡剂0.02-0.1份，环保增塑剂1-9份，防腐剂0.1-1份，去离子水35-60份。

2.根据权利要求1所述的一种纸塑黏接用水性胶黏剂，其特征在于：所述有机硅氟改性乳液是由下述制备方法制成：将去离子水、十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠、环己醇加入反应釜中，开动搅拌器充分搅拌混合先升温至 50 ℃使其充分溶解，再加入八甲基环四硅氧烷1-5份、甲基乙烯基环硅氧烷2-4份、甲基丙烯酸六氟丁酯，反应5-8小时，再以5-10 ℃/h 的速度升温至75 ℃，反应10h，调ph值至7后停止反应，得到有机氟-硅低聚体微乳液。

3.根据权利要求2所述的一种纸塑黏接用水性胶黏剂，其特征在于：所述去离子水、十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠和环己醇的重量比为100：（2-4）：（1-2）：（1-2）。

4.根据权利要求2所述的一种塑黏接用水性胶黏剂，其特征在于：所述八甲基环四硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷和甲基丙烯酸六氟丁酯的重量比为（1-5）：（2-4）：（1-3），所述去离子水与八甲基环四硅氧烷的重量比为100：（1-5）。

5.一种权利要求1-4任一项所述的纸塑黏接用水性胶黏剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

6.一种权利要求5所述的纸塑黏接用水性胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）在保温的过程中，开动真空系统，用于去除微反应的少量残留单体。

技术总结本发明公开一种纸塑黏接用水性胶黏剂及其制备方法，属于胶黏剂技术领域，是由下述重量份的原料制成：丙烯酸甲酯5‑11份，甲基丙烯酸酯10‑25份、丙烯酸1‑5份、叔碳酸乙烯脂10‑25份、过硫酸铵0.1‑0.5份、有机硅氟改性乳液10‑30份、松香酸甘油酯10‑20份、聚乙烯醇3‑8份，异构十三醇醚1‑3份，十二烷基硫酸钠1‑2份，硅烷消泡剂0.02‑0.1份，环保增塑剂1‑9份，防腐剂0.1‑1份，去离子水35‑60份。本发明首先将氟硅单体在酸性条件下乳液聚合，调聚成有机氟硅改性乳液，然后在引发剂的作用下，将有机氟硅低聚体和丙烯酸酯自由基聚合成多功能有机氟硅丙烯酸酯乳液，避免了有机氟硅同时改性出现的凝胶现象，并且胶黏剂的力学性能、耐水性、耐候性得到大幅提升。技术研发人员：王浩鹏,王中保,陈宝元,张诚,张凯强受保护的技术使用者：河南通宇胶业科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30