一种聚丙烯丝束香烟过滤嘴棒粘接剂制造技术

一种聚丙烯丝束香烟过滤嘴棒粘接剂，其特征在于该粘接剂是丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类可聚合单体的共聚物乳液，该共聚物乳液是软、硬段单体质量百分比为２０∶８０～４０∶６０的高硬段共聚物和软、硬段单体重量百分比为７５∶２５～５５∶４５的高软段共聚物的混合物；软段单体是含有碳原子数大于或等于４的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸酯类单体，硬段单体是含有碳原子数小于４的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类单体的可聚合单体；该粘接剂以水为分散介质，不含有机溶剂，其固体含量的质量百分为５０～７０％、２５℃时的粘度为２００～３００ｍＰａ·ｓ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种共聚物乳液，专用于作为聚丙烯丝束香烟加胶过滤嘴棒生产中的粘接剂，属于粘接剂

技术介绍
卷烟滤嘴材料主要分为两类，一是二醋酸纤维素，二是聚丙烯丝束，两者用于过滤嘴棒生产时都需要经过粘接处理。与二醋酸纤维素配套使用的粘接剂主要是三醋酸甘油酯、2-甲基-1，3-丙二醇二醋酸酯、2，2-二甲基丙二醇二醋酸酯和二醋酸甘油酯等不挥发液体有机增塑剂。对聚丙烯丝束而言，其与二醋酸纤维素相比具有廉价、原料易得等优点，特别适合于中、低档卷烟过滤嘴棒的制备，但因其分子内无强极性和亲水性基团，表面光滑，易开散，因此，上述适用于二醋酸纤维素论粘接的不挥发液体有机增塑剂不能使用，必须使用专门合成的粘接剂，适合聚丙烯丝束使用的粘接剂主有溶液型粘接剂，该类粘接剂主要通过溶液聚合或将具有粘接性能的树脂(如萜烯树脂、松香树脂等)直接溶解于有机溶剂的方法制得，是目前国内香烟过滤嘴棒生产厂使用的主要粘接剂。有关的文献报道主要有一种含70％～100％的乙醇为溶剂，含聚醋酸乙烯5％～28％的粘接剂(CN1044674)；“聚烯烃纤维有机溶剂型胶粘剂”(崔建民，CN1047876)；“烟用聚丙烯丝束加胶粘合剂的研究”(常德卷烟厂，中国科技成果库，分类号TS426)；“烟用丙纶纤维丝束粘合剂”(郑州市银河化工厂，中国科技成果库，编号94209045)；“烟用丙纤滤嘴胶粘剂的研究”(《中国胶粘剂》1996，5(1)，26-28)；“烟用丙纤滤棒胶粘剂的研究”(《粘接》1994，15(3)，14-17)等。该类粘接剂主要以聚醋酸乙烯(PVAc)、松香酸酯及萜烯树脂、聚醋酸乙烯酯、聚(甲基)丙烯酸酯及其共聚物等为主要固体物质。其固体含量较低(一般情况下＜30％)，分散介质一般为有机溶剂(如乙醇、高闪点溶剂油等)。由于该类粘接剂中含有大量的有机溶剂，具有成本高、易燃易爆、污染环境等缺点，长期接触会严重危害生产工人的健康，在发达国家已被禁止使用。水乳液复配型粘接剂，该类粘接剂是溶液型粘接剂的改进型。如“过滤嘴胶粘剂及其制造方法”(马重子，CN1224039)报到了一种以醋酸纤维素、无机高分子粘接剂和植物有机高分子粘接剂配制而成的聚丙烯丝束过滤嘴棒的粘接剂；美国专利(US Pat 4521493)报道了一种水乳液粘接剂用于聚丙烯丝束过滤嘴棒的粘接剂，其A组分为加氢松香甘油酯、加氢松香季戊四醇酯或聚萜烯树脂；B组分为聚醋酸乙烯酯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，醋酸乙烯-丙烯酸及苯乙烯-丙烯酸共聚物；A∶B的质量比为5～30∶95～70；最好为5～10∶95～90。该类粘接剂在有机溶剂介质中分散了一定量的水，避免了溶液型粘接剂的易燃易爆缺点，但仍然会造成污染环境并危害生产工人的健康。中国科学院化学研究所(CN1292237)报道了一种“卷烟用聚丙烯滤棒及其制备方法”，其所用粘接剂的单体为丙烯酸十三烷基酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或二缩二乙二醇二丙烯酸酯。将上述粘接剂单体与3.0~3.5％的α-羥基酮混合后喷到开松的聚丙烯丝束表面，再经电子束辐射进行聚合和固化制得。该粘接剂的使用需要对现有的制备嘴棒设备进行改装，使用过程中要求控制准确，不便于使用，成本较高。英国专利(GB1514217；GB2170391)报道了两种聚丙烯丝束过滤嘴棒水溶液型粘接剂，醋酸乙烯-丙烯酸乙基己酯共聚物乳液(固含量47％，粘度100mPa·s)和苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物乳液(固含量50％，粘度52mPa·s)；美国Union Oil of Californin公司生产的Amsco-Res-4125(丁二烯-苯乙烯共聚悬浮水乳液)；Rohm and Hass Company生产的Rhoplex 631和Rhoplex P376；Hercules Incorporated公司生产的Kristalex 3100等。上述粘接剂均由一种共聚乳液组成，其固含量一般低于50％，使用时需要较高的施胶量，综合成本较高。此外，上述粘接剂的制备方法与本专利技术有着显著的不同。近10多年来，为减少污染，适应安全生产和环保的要求，国内外研究人员对高固含量(大于65％)、低粘度(300～1000mPa·s)聚合物乳液的合成方法进行了大量的研究，已制备了固含量为70％以上，粘度为300～500mPa·s多元粒径分布的乳液聚合物，其应用领域主要集中于涂料的制备，直接用高固含量、低粘度乳液制备卷烟过滤嘴棒粘接剂在国内外未见有研究报道。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，专利技术一种由丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类可聚合单体的共聚物乳液组成的、用作聚丙烯丝束香烟过滤嘴棒粘接剂。本专利技术粘接剂是这样的该乳液共聚物粘接剂是由丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类可聚合单体的共聚物组成，以水为分散介质，不含有机溶剂，其固体含量的质量百分为50～70％(体系中总可聚合单体的质量百分比)、25℃时的粘度为200～300mPa·s。该丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类共聚物乳液是软、硬段单体质量百分比为20∶80～40∶60的高硬段共聚物和软、硬段单体重量百分比为75∶25～55∶45的高软段共聚物的混合物；软段单体是含有碳原子数大于或等于4的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸酯类单体(如丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正辛酯等)，硬段单体是含有碳原子数小于4的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类单体的可聚合单体(如丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸酐等)；高硬段共聚物与高软段共聚物的混合物中，高硬段共聚物与高软段共聚物的质量百分比为70∶30～30∶70。该丙烯酸酯共聚物乳液中还可含有苯乙烯(其含量为单体总质量的3～6％)或顺丁烯二酸酐(其含量为单体总质量的1～5％)，或同时含有苯乙烯、顺丁烯二酸酐(其含量为单体总质量的3～11％)。本专利技术可采用的制备工艺为采用循环滴加乳液聚合方法，通过控制混合单体的混合比例、混合单体的滴加速度和反应乳液的抽取速度，合成两种具有不同软、硬段比例的固含量为50～70％、25℃时的粘度为200～300mPa·s的丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类聚合物乳液，再通过将两种不同软、硬段比不同的聚合物乳液混合，得到聚丙烯丝束香烟过滤嘴棒粘接剂。两种共聚物乳液中的一种是软、硬段单体质量百分比为20∶80～40∶60的高硬段共聚物，另一种共聚物乳液是软、硬段单体质量百分比为75∶25～55∶45的高软段共聚物；软段单体是含有碳原子数大于或等于4的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸酯类单体，硬段单体是含有碳原子数小于4的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类单体、或含有苯环的可聚合单体。本专利技术以水为分散介质，以可赋予粘接剂以良好的快干性、吸附性和缓释性的高硬段聚合物与可赋予粘接剂以良好粘接性能的高软段聚合物适当组合，具有高固体含量(50～70％)、低粘度(200～500mPa·s)，适合专用于聚丙烯丝束香烟加胶过滤嘴棒生产的粘接剂。与上述现有技术相比，具有如下主要优点和积极效果1、以水为分散介质，不含任何有机溶剂，有效地避免了有机溶剂型和水乳液复配型粘接剂所不可避免的易燃易爆、污染环境和危害生产工人健康等缺点。2、现有的水溶液型粘接剂技术中，全部是用一种共聚物乳液制成，而本专利技术所制备的粘接剂含有两种软、硬段单体比不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯丝束香烟过滤嘴棒粘接剂，其特征在于该粘接剂是丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类可聚合单体的共聚物乳液，该共聚物乳液是软、硬段单体质量百分比为20∶80～40∶60的高硬段共聚物和软、硬段单体重量百分比为75∶25～55∶45的高软段共聚物的混合物；软段单体是含有碳原子数大于或等于4的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸酯类单体，硬段单体是含有碳原子数小于4的烷烃链的丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类单体的可聚合单体；该粘接剂以水为分散介质，不含有机溶剂，其固体含量的质量百分为50～70％、25℃时的粘度为200～300mPa·s。2.根据权利要求1所述的聚丙烯丝束香烟过滤嘴棒粘接剂，其特征在于高...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红，孙彦琳，桌诚，柴国庆，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：