一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶及其制备方法，包括：紫胶废弃渣胶、EVA、EVOH、聚合松香缩水甘油酯、松香缩水甘油酯、复合增粘剂、碳酸钙、石蜡和抗氧剂。其制备方法包括以下步骤：(1)紫胶废弃渣胶的处理；(2)EVA部分水解制得EVOH；(3)EVA、EVOH、紫胶废弃渣胶与聚合松香缩水甘油酯及松香缩水甘油酯反应性共混；(4)复合增粘剂与其它添加剂的加入、熔融混合与出料。制得的热熔胶中由于使用了紫胶废弃渣胶，大大减少传统增粘剂的用量，具有较大的原料成本优势。同时这种热熔胶具有适宜的软化温度和良好的熔体流动性，而且对多种材料有良好热熔粘接性，因而具有广阔的应用前景。

A hot melt adhesive containing waste lac residue and EVA and its preparation method

The invention discloses a hot-melt adhesive containing waste shellac residue and EVA and a preparation method thereof, including waste shellac residue, EVA, EVOH, polymerized rosin glycidyl ester, rosin glycidyl ester, composite tackifier, calcium carbonate, paraffin and antioxidant. The preparation method comprises the following steps: (1) the treatment of shellac waste residue gum; (2) the partial hydrolysis of EVA to produce EVOH; (3) the reactive blending of EVA, EVOH and shellac waste residue gum with polymerized rosin glycidyl ester and rosin glycidyl ester; (4) the addition, melting mixing and discharging of composite tackifier and other additives. The waste residue of Lac is used in the hot melt adhesive, which greatly reduces the amount of traditional tackifier and has a great advantage of raw material cost. At the same time, this kind of hot melt adhesive has suitable softening temperature and good melt fluidity, and good hot melt adhesion to various materials, so it has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶及其制备方法
本专利技术涉及一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶及其制备方法，属于粘合剂领域。
技术介绍
热熔胶是一种由100％的热塑性聚合物构成的，不含有机溶剂以及粘接成分的水性载体的“绿色粘接剂”。因其具有固化速度快、生产效率高、储运方便、对多种材料都具有很好粘接性能及无溶剂无污染的环保优势，近些年得到快速发展，被广泛应用于包装、书籍装订、制鞋和木材工业。大多数热熔胶是用热塑性聚合物制备的，例如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚酰胺、聚氨酯和聚酯等。EVA具有宽泛的熔体流动速率(MFR)、对各种基材的良好粘接性和便宜的价格，为热熔胶工业中最常用的热塑性聚合物。据统计EVA热熔胶占到整个行业份额的80％(荆鹏等，新型家具封边用EVA热熔胶的制备[J]，化学与粘合，2010，2(2)：35-37)，其制备中新配方和新工艺的研发对于热熔胶行业的技术进步具有举足轻重的地位。EVA热熔胶的传统制备方法是，用EVA与合适的增粘树脂进行混炼并配以少量增塑剂、填充剂、抗氧剂等加工而成。其中的增粘树脂是热熔胶的重要成分之一，在EVA热熔胶中的用量高达50％。使用后可提高主干聚合物的初粘性和粘合力，并改善热熔胶的粘度和流变性，使之便于热熔粘接使用。对增粘树脂通常要求其具有与主干聚合物合适的相溶性，但又具有低的分子量和高的玻璃化温度(Young-JunPark,etal,HotadhesivepropertiesofEVA/aromatichydrocarbonresinblend9[J],InternationalJ.ofadhesion&adhesives,2003,(23):383-393)。C5和C9石油树脂是目前在热熔胶中广泛使用的增粘剂，具有耐酸、耐碱、抗老化的特点。但也存在本身难以克服的缺点，其分子结构中缺少极性基团，与一些极性树脂如EVA等难以充分互溶，限制了它的有效利用。为克服上述问题，一种方案是将石油树脂进行改性，引入极性基团，增大其与EVA等极性聚合物的相溶性。陈均志等人将C5石油树脂进行马来酸酐改性，制备出了具有良好粘接性能的热熔胶。另一种方案是依托可再生的松香和萜烯资源的一系列天然树脂作为EVA热熔胶的增粘剂，在石油资源逐渐减少和人类环保意识逐步提高的今天，这一技术路线也越来越受到重视。但通常这类增粘剂的制备均要涉及复杂的合成路线和特殊改性剂的使用，例如胡元丽等(蒎烯树脂对EVA热熔胶性能的影响[J]，粘接，2006，27(3)：23-24)用于EVA热熔胶中的蒎烯树脂，以及中国专利技术专利申请201610746502.8和201210512507.6中公开的作为热熔胶增粘剂的松香甘油酯和巴豆酸羟乙酯改性松香。另外，目前广泛采用的皂化法从紫胶中提取紫胶桐酸会形成大量的黑色黏稠状紫胶废弃渣胶，这部分渣胶约占原料紫胶的73～85％。目前一般把其当作燃料烧掉，造成了很大的资源浪费，对紫胶加工企业综合效益产生了很大的影响。这种情形下，为紫胶废弃渣胶寻找合适的利用途径，就成为相关企业的迫切要求。根据哈成勇等人对中国紫胶树脂组成的研究结果(哈成勇等，中国紫胶树脂基本组成的研究[J]，分析化学研究简报，1999，27(2)：178～181))，中国紫胶中的属于链状脂肪酸的紫胶桐酸被提取后，紫胶废弃渣胶中的主要成分就属于环状萜烯酸的壳脑(醛)酸或其缩合物(结构式如下)：从结构式可知，紫胶废弃渣胶的组成与紫胶树脂相当，是一类天然的含多羟基的聚酯树脂。其分子量较低、粘度较低又富含极性基团，而且又极具成本优势，这些特点使其具备成为EVA热熔胶增粘剂的分子结构和物性基础。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶及其制备方法。用紫胶废弃渣胶代替部分石油树脂增粘剂，或部分松香和萜烯增粘剂，制得的热熔胶具有较低的软化温度和良好的熔体流动性，对木材和金属等材料有良好的热熔粘接性。本专利技术采用的技术方案如下：一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶，所包括的组成物及重量份为：脱水紫胶废弃渣胶10～30份(优选15～25份)，EVA85～95份(优选88～92份)，EVOH5～15份(优选8～12份)，聚合松香缩水甘油酯4～10份(优选6～8份)，松香缩水甘油酯4～10份(优选6～8份)，复合增粘剂，碳酸钙，石蜡和抗氧剂。其中，复合增粘剂与(EVA+EVOH)的质量比为10～40％，优选15～25％；碳酸钙的用量为反应性共混物(紫胶废弃渣胶+EVA+EVOH+聚合松香缩水甘油酯+松香缩水甘油酯)总质量的8～12％，石蜡的用量为反应性共混物总质量的3～7％，抗氧剂的用量为反应性共混物总质量的0.2～0.8％。其中，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中VA(醋酸乙烯)质量百分含量为12～40％，优选18～32％，其熔体流动速率(MFR)为14～30g/10min，优选20～30g/10min。可从以下商业牌号中选用(括号内数值为VA含量和MFR值)：EVA625(15，14)，EVA633(20，20)，EVA710(18，28)，EVA750(32，30)。其中，EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)为EVA的部分水解产物，是将EVA在水解催化剂存在下，将其中的部分醋酸乙烯单元水解，进而引入部分羟基的产物。水解度为10～53％，优选20～35％。用于水解生成EVOH的EVA，其醋酸乙烯质量百分含量为25～50％，优选30～42％，其MFR为30～70g/10min，优选40～65g/10min。可从以下商业牌号中选择：EVA760(42，70)，EVA40W(40，65)，EVAUL04533CC(33，45)。其中，紫胶废弃渣胶取自紫胶桐酸生产线，经真空干燥脱去水份，记为WS。其中，聚合松香缩水甘油酯(PRG)，优选以聚合松香为原料，与环氧氯丙烷进行酯化反应和闭环反应得到的产物，其环氧值大于0.18mol/100g。其中，松香缩水甘油酯(RG)，优选以松香为原料，与环氧氯丙烷进行酯化反应、闭环反应得到的产物，其环氧值大于0.24mol/100g。其中，复合增粘剂为C9石油树脂、萜烯酚醛树脂和松香甘油酯的混合物，质量比为1:0.8:0.5或1:1:1或1:1.2:1。其中C9石油树脂优选平均分子量为2000～5000，软化点为80～140℃的C9石油树脂；萜烯酚醛树脂优选软化点为130～170℃的萜烯酚醛树脂；松香甘油酯优选软化点>80℃，酸值<10mgKOH/g的松香甘油酯。其中，碳酸钙优选1250目的轻质碳酸钙。其中，石蜡优选58#石蜡。其中，抗氧剂优选抗氧剂1010。所述含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶的制备方法，具体操作步骤如下：(1)脱水紫胶废弃渣胶的制备将取自紫胶桐酸生产线的紫胶废弃渣胶，经70～85℃真空干燥8～16h脱去水分，制得脱水紫胶废弃渣胶，记为WS；(2)EVA的部分水解反应将EVA用四氢呋喃溶解，缓慢加入NaOH乙醇溶液作为水解催化剂，缓慢升温至35～45℃，反应1～5h后，加入盐酸水溶液中和反应液，并继续搅拌。然后将冷却后的反应液倾倒入蒸馏水中，在搅拌下使其完全沉淀。将沉淀产物剪碎，用蒸馏水反复洗干净后，于40～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶，所包括的组成物及重量份为：脱水紫胶废弃渣胶10～30份，EVA 85～95份，EVOH 5～15份，聚合松香缩水甘油酯4～10份，松香缩水甘油酯4～10份，复合增粘剂，碳酸钙，石蜡和抗氧剂。其中，复合增粘剂与(EVA+EVOH)的质量比为10～40％；碳酸钙的用量为反应性共混物总质量的8～12％，石蜡的用量为反应性共混物总质量的3～7％，抗氧剂的用量为反应性共混物总质量的0.2～0.8％。

【技术特征摘要】
1.一种含紫胶废弃渣胶和EVA的热熔胶，所包括的组成物及重量份为：脱水紫胶废弃渣胶10～30份，EVA85～95份，EVOH5～15份，聚合松香缩水甘油酯4～10份，松香缩水甘油酯4～10份，复合增粘剂，碳酸钙，石蜡和抗氧剂。其中，复合增粘剂与(EVA+EVOH)的质量比为10～40％；碳酸钙的用量为反应性共混物总质量的8～12％，石蜡的用量为反应性共混物总质量的3～7％，抗氧剂的用量为反应性共混物总质量的0.2～0.8％。2.根据权利要求1所述的热熔胶，其特征在于，所包括的组成物及重量份为：脱水紫胶废弃渣胶15～25份，EVA88～92份，EVOH8～12份，聚合松香缩水甘油酯6～8份，松香缩水甘油酯6～8份。复合增粘剂与(EVA+EVOH)的质量比为15～25％。3.根据权利要求1或2所述的热熔胶，其特征在于，EVA中醋酸乙烯质量百分含量为12～40％，熔体流动速率为14～30g/10min。4.根据权利要求3所述的热熔胶，其特征在于，EVA中醋酸乙烯质量百分含量为18～32％，其熔体流动速率为20～30g/10min。5.根据权利要求1或2所述的热熔胶，其特征在于，EVOH水解度为10～53％；用于水解生成EVOH的EVA的醋酸乙烯质量百分含量为25～50％，熔体流动速率为30～70g/10min。6.根据权利要求5所述的热熔胶，其特征在于，EVOH水解度为20～35％；用于水解生成EVOH的EVA的醋酸乙烯质量百分含量为30～42％，熔体流动速率为40～65g/10min。7.根据权利要求1或2所述的热熔胶，其特征在于，聚合松香缩水甘油酯为以聚合松香为原料，与环氧氯丙烷进行酯化反应和闭环反应得到的产物，其环氧值大于0.18mol/100g；松香缩水甘油酯为以松香为原料，与环氧氯丙烷进行酯化反应、闭环反应得到的产物，其环氧值大于0.24mol/100g。8.根据权利要求1或2所述的热熔胶，其特征在于，复合增粘剂为C9石油树脂、萜烯酚醛树脂和松香甘油酯质量比的混合物，质量比为1:0.8:0.5或1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐辉，朱漫白，张晓春，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53