一种水性粘接材料制备方法及制得的水性粘接材料技术

本发明专利技术涉及一种水性粘接材料制备方法及制得的水性粘接材料。该方法以乳化单体、共聚单体、引发剂A、引发剂B、分子量调节剂和去离子水为反应组分，采用自乳化低温聚合工艺。按自由基引发聚合机理，在反应体系中引入引发剂A和B，可协同提高引发活性和效率，降低体系聚合反应温度。按表面活性机理，在反应体系中引入具有乳化功能的乳化单体，可形成稳定的聚合物胶束，制得的水性粘接材料不含小分子乳化剂，综合性能更佳。采用先预乳化后滴加工艺，通过控制合适滴加量和速度，可有效控制反应速度和进程，后续加入分子量调节剂，可有效控制聚合物的结构、分子量大小和分布，防止过聚、破乳和析出，制得的水性粘接材料具有较好的稳定性和粘接性能。

A preparation method of water-borne adhesive material and the prepared water-borne adhesive material

The invention relates to a preparation method of a water-borne adhesive material and a water-borne adhesive material prepared. The method uses emulsified monomer, copolymer, initiator A, initiator B, molecular weight regulator and deionized water as reaction components, and adopts self-emulsifying low temperature polymerization process. According to the mechanism of radical-initiated polymerization, the introduction of initiator A and B in the reaction system can synergistically improve the initiation activity and efficiency, and reduce the reaction temperature of the system. By introducing emulsifying monomers into the reaction system according to the mechanism of surface activity, stable polymer micelles can be formed. The prepared water-borne adhesive material does not contain small molecule emulsifiers and has better comprehensive performance. The reaction speed and process can be effectively controlled by pre-emulsifying and dripping process, and the molecular weight regulator can be added later to control the structure, molecular weight size and distribution of the polymer effectively, and prevent super-polymerization, demulsification and precipitation. The water-borne adhesive material has good stability and bonding performance.

【技术实现步骤摘要】
一种水性粘接材料制备方法及制得的水性粘接材料
本专利技术涉及粘接材料
，具体涉及一种采用自乳化低温聚合工艺制备水性粘接材料的方法及所制得的水性粘接材料。
技术介绍
粘接材料属于有机高分子化合物，是一类能将同种或者异种物体的表面牢固粘合在一起的功能材料。随着科技的发展，各种多功能、高性能的粘接材料在现代工业中得到日益广泛的应用。目前我国粘接材料生产企业已有上千家，品种几千种，已成为我国精细化学品领域中发展最快的重点行业之一。但是，传统的粘接材料中大部分含有有害物质，如挥发性有机化合物及有毒的固化剂、增塑剂、稀释剂以及其他助剂及有害填料等，给环境带来了污染问题，并且给使用者带来健康安全问题。近年来，随着技术的革新和社会的需求，市场上先后出现了一些水性粘接材料，如丙烯酸酯、聚氨酯等乳液型粘合剂，其不含挥发性有毒溶剂，相对健康环保。但是，这些水性粘接材料普遍存在的缺陷，一方面是其产品体系中含有少量非活性乳化剂，这类乳化剂小分子化合物在产品使用时容易从产品中析出，影响产品的综合性能，另一方面是产品制备过程中大都需要加热到80℃以上进行聚合反应，造成较大的能源消耗和安全隐患问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺点与不足，针对性能提升、节能降耗、绿色安全等要求，从自由基引发聚合、表面活性以及高分子结构调控等机理出发，提供一种采用自乳化低温聚合工艺制备水性粘接材料的方法，通过在反应体系中引入高效复合引发剂、具有乳化功能的单体，并采用预乳化工艺和滴加工艺，可实现自乳化低温聚合反应并制备得到性能稳定的水性粘接材料。因此，在一个方面，本专利技术提供一种水性粘接材料制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供下述重量份的反应组分：(2)向第一反应容器中加入乳化单体、60-80％的去离子水和引发剂A，搅拌溶解，然后将共聚单体加入到该第一反应容器中，搅拌30-60min进行预乳化，得到预乳液；(3)将20-40％的该预乳液加入到第二反应容器中，升温至40-60℃并搅拌；(4)接着，保持在40-60℃下，向该第二反应容器中分别滴加剩余的该预乳液和滴加引发剂B溶解于剩余的去离子水中所得的溶液，滴加时间为2-4小时；(5)滴加完毕后，加入分子量调节剂，继续保持在40-60℃下反应1小时，然后降至室温过滤，制得该水性粘接材料。在本专利技术的具体实施方案中，该制备方法的步骤(1)中的乳化单体为甲基烯丙基磺酸钠、烯丙氧基羟丙磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烷基酰胺乙烯磺酸钠、烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十一烯酸钠的一种或两种以上。在本专利技术的具体实施方案中，该制备方法的步骤(1)中的共聚单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯的两种或两种以上。在本专利技术的具体实施方案中，该制备方法的步骤(1)中的引发剂A为环己酮亚硫酸氢钠、维生素C、硫酸亚铁、丙酮合亚硫酸氢钠、甲基丙基酮亚硫酸氢钠、乙醛亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钠中的一种。在本专利技术的具体实施方案中，该制备方法的步骤(1)中的引发剂B为过硫酸铵、过硫酸钾、30％双氧水中的一种。在本专利技术的具体实施方案中，该制备方法的步骤(1)中的分子量调节剂为巯基乙醇、巯基丙醇、十二硫醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种。在本专利技术的具体实施方案中，该制备方法的步骤(2)中的搅拌速度为1000-1500rpm。在本专利技术的具体实施方案中，该制备方法的步骤(3)中的搅拌速度为100-200rpm。在第二方面，本专利技术提供通过本专利技术第一方面的制备方法制得的水性粘接材料。该水性粘接材料通过自乳化低温聚合反应工艺制备得到，无毒性溶剂、增塑剂、小分子乳化剂，安全环保，产品粘接性好，室温、加热粘合或涂布烘烤后制成工业保护膜材，可广泛应用于电子加工过程中的临时性保护或永久性粘接，亦可应用于烟酒、化妆品、玩具、医药保健品的包装及木器材料的加工等行业。相对于现有技术，本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术从自由基引发聚合机理出发，在反应体系中引入引发剂A和引发剂B，通过两者的化学作用产生自由基，协同提高引发活性和效率，降低体系聚合反应温度，显著降低能耗和提高产品生产安全性。(2)本专利技术从表面活性机理出发，在反应体系中引入具有乳化功能的乳化单体，乳化单体分子结构一端参与聚合反应，另一端朝向反应体系中的水相，从而形成稳定的聚合物胶束，制备得到的水性粘接材料不含常规的粘接材料所含有的小分子乳化剂，其综合性能更佳。(3)本专利技术采用先预乳化后滴加的反应工艺，通过控制合适的滴加量和速度，能够有效控制反应速度和进程，后续加入分子量调节剂，能够有效控制聚合物的结构、分子量大小和分布，防止过聚、破乳和析出，制备得到的水性粘接材料具有较好的稳定性和粘接性能。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。这些实施例仅仅是示例性的，并不意在以任何方式限制本专利技术。实施例1(1)准备50g去离子水；3g烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵作为乳化单体；20g丙烯酸异辛酯、5g丙烯酸甲酯、4g甲基丙烯酸羟乙酯、1g丙烯酸作为共聚单体；0.05g硫酸亚铁作为引发剂A；0.2g过硫酸铵作为引发剂B；0.05g巯基乙酸作为分子量调节剂。(2)向第一反应容器中加入3g烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵、35g去离子水、0.05g硫酸亚铁，搅拌溶解。然后，将20g丙烯酸异辛酯、5g丙烯酸甲酯、4g甲基丙烯酸羟乙酯、1g丙烯酸加入到该第一反应容器中，以1500rpm的速度搅拌预乳化30min，得到预乳液。(3)将30％的该预乳液加入到第二反应容器中，升温至40℃并搅拌，搅拌速度为100转/分钟。(4)接着，保持在40℃下，向该第二反应容器中分别滴加70％的该预乳液和滴加0.2g过硫酸铵溶解于15g去离子水中所得的溶液，控制滴加时间为4小时。(5)滴加完毕后，加入0.05g巯基乙酸，继续保持在40℃下反应1小时，然后降至室温过滤，制得水性粘接材料。实施例2(1)准备40g去离子水；3g甲基烯丙基磺酸钠、5g十一烯酸钠作为乳化单体；30g丙烯酸异辛酯、8g丙烯酸乙酯、7g甲基丙烯酸缩水甘油酯作为共聚单体；0.1g维生素C作为引发剂A；0.6g30％双氧水作为引发剂B；0.1g巯基丙酸作为分子量调节剂。(2)向第一反应容器中加入3g甲基烯丙基磺酸钠、5g十一烯酸钠、32g去离子水、0.1g维生素C，搅拌溶解。然后，将30g丙烯酸异辛酯、8g丙烯酸乙酯、7g甲基丙烯酸缩水甘油酯加入到该第一反应容器中，以1000rpm的速度搅拌预乳化60min，得到预乳液。(3)将40％的该预乳液加入到第二反应容器中，升温至60℃并搅拌，搅拌速度为200转/分钟。(4)接着，保持在60℃下，向该第二反应容器中分别滴加剩余60％的该预乳液和滴加0.6g30％双氧水溶解于8g去离子水中所得的溶液，控制滴加时间为3小时。(5)滴加完毕后，加入0.1g巯基丙酸，继续保持在60℃下反应1小时，然后降至室温过滤，制得水性粘接材料。实施例3(1)准备45g去离子水；2g甲基烯丙基磺酸钠、4g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性粘接材料制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供下述重量份的反应组分：

【技术特征摘要】
1.一种水性粘接材料制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供下述重量份的反应组分：(2)向第一反应容器中加入乳化单体、60-80％的去离子水和引发剂A，搅拌溶解，然后将共聚单体加入到所述第一反应容器中，搅拌30-60min进行预乳化，得到预乳液；(3)将20-40％的所述预乳液加入到第二反应容器中，升温至40-60℃并搅拌；(4)接着，保持在40-60℃下，向所述第二反应容器中分别滴加剩余的所述预乳液和滴加引发剂B溶解于剩余的去离子水中所得的溶液，滴加时间为2-4小时；(5)滴加完毕后，加入分子量调节剂，继续保持在40-60℃下反应1小时，然后降至室温过滤，制得所述水性粘接材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的乳化单体为甲基烯丙基磺酸钠、烯丙氧基羟丙磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烷基酰胺乙烯磺酸钠、烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十一烯酸钠的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的共聚单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊勤海，樊秋实，胡文光，
申请(专利权)人：深圳市益达兴科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44