环保型蜡纸箱用热熔胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型蜡纸箱用热熔胶及其制备方法，该热熔胶通过在石蜡乳液中将乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸进行乳液聚合得到，并可选择添加邻苯二甲酸二辛酯；该环保型蜡纸箱用热熔胶的熔融温度在58～71℃之间，其低于或接近蜡涂层温度的特点能够有效保护蜡纸箱表面的蜡涂层不会再粘结过程中发生损坏；该固态热熔胶的T型剥离强度和单搭接剪切强度均优于市售普通热熔胶，满足蜡纸箱蜡层所需的较大粘结强度且兼具高内聚强度，不易产生破坏，同时该热熔胶在熔融状态下流动性好、粘结时间短，可实现快速粘接作业，有效提高生产效率。

Hot melt adhesive for environmental protection wax box and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
环保型蜡纸箱用热熔胶及其制备方法
本专利技术涉及热熔胶
，特别涉及一种环保型蜡纸箱用热熔胶及其制备方法。
技术介绍
随着现代人生活品质的提高，国民提高了对新鲜蔬菜营养价值的认识，对瓜果蔬菜的新鲜度的要求也随之提高。中国农业的科技发展,国内的高档农产品也跨洋过海地销往世界。对于食品领域而言，由其是对于生鲜食品的包装，不仅要具备包装箱基本的功能，还要求其具备保鲜、防水、抗挤压等功能。因此蜡纸箱将会成为一种理想的环保冷链包装。蜡纸箱由于表面涂有蜡层，因此对胶粘剂的要求较高，首先是粘结强度要大，其次蜡纸箱上面的蜡在70℃左右就会融化，可能还会析出，因此车间工作温度不能过高。目前常用的封箱材料就是胶带、淀粉胶粘剂和热熔胶。运输纸箱必须能够经受温度、湿度变化和野蛮装卸，但使用胶带较难满足这一要求。目前在纸箱生产行业所用的淀粉胶粘剂，主要是以淀粉、水、氢氧化钠、氧化剂等原材料制作而成，欠缺在于干燥速度慢、粘接强度低、耐水性差和储存性能不稳定等，对于有涂层的或油性纸板粘不牢。封箱热熔胶的粘结强度虽然优于淀粉胶粘剂，但是一些热熔胶粘结强度仍不够用来粘蜡纸箱，其次大部分热熔胶的使用温度较高，不能很好地满足蜡纸箱用胶粘剂的使用要求。而且这些热熔胶还存在生产过程复杂，使用有机溶剂，对生产设备要求高等问题。现有纸箱胶粘剂已经在一定程度上限制了蜡纸箱在包装生产行业中的应用。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种环保型蜡纸箱用热熔胶，该种热熔胶粘结性能优良，制备方法简单，生产过程中以水为介质，不使用挥发性有机溶剂，生产安全且不造成环境污染，且其在应用时可采用低温施胶方式，可广泛应用作为各类纸箱的粘结剂，尤其满足蜡纸箱在粘结剂上的使用要求。本专利技术的另一目的是提供一种上述环保型蜡纸箱用热熔胶的制备方法。为此，本专利技术技术方案如下：一种环保型蜡纸箱用热熔胶，其原料组成和用量如下：共聚物单体：包括20～28份乙酸乙烯酯、3～11份甲基丙烯酸甲酯、4～8份丙烯酸丁酯和2～5份丙烯酸；1～12份石蜡乳液；43～59份去离子水；以及占共聚物单体、石蜡乳液和去离子水总重量的0.2～0.4％的过氧化物引发剂、0.5～2％的乳化剂A、0.1～0.3％的缓冲剂、0～20％的邻苯二甲酸二辛酯；其中，石蜡乳液由10～20份石蜡、4～10份乳化剂B和70～80份去离子水混合形成；所述缓冲剂为碳酸氢钠；乳化剂A为由重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠混合形成的复合乳化剂；乳化剂B为由重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80混合形成的复合乳化剂。在上述组分中，邻苯二甲酸二辛酯为可选择性增加组分，其加入可以增加热熔胶的黏度，提升其熔融状态下的流动性，同时还具有快速固化的效果，可以有效节省作业时间，提高生产效率。优选，所述过氧化物引发剂为过硫酸钾。一种基于上述组分的环保型蜡纸箱用热熔胶的制备方法，步骤如下：S1、配制石蜡乳液：将切片石蜡和复合乳化剂B置于反应容器中，并升温至75℃，待石蜡完全熔化后开启搅拌，搅拌10min后以2.0mL/min的速度滴加80份升温至75℃的去离子水，继续在75℃下保温搅拌30～60min，然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用；S2、配制复合乳液：将乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸、或乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和邻苯二甲酸二辛酯混合均匀得到单体混合液；将过氧化物引发剂溶于部分去离子水配制为引发剂水溶液；将剩余去离子水、复合乳化剂A和缓冲剂混合搅拌均匀得到混合反应液；将混合反应液升温至40℃，向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的过氧化物水溶液并搅拌混合均匀，继续升温至60℃，再向混合反应液中加入10份步骤S1制备的石蜡乳液并混合搅拌均匀，继续升温至75～78℃，再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液，同时以10s/滴的速度滴加剩余的过硫酸钾水溶液，待滴加完毕后，继续在75～78℃下保温搅拌反应1.5h，然后将所得复合乳液降至室温；S3、将室温下配制的饱和氯化钠溶液滴加至步骤S2得到的复合乳液中并以150～200r/min的速度剧烈搅拌，待滴加完毕且体系中出现明显聚合物沉淀后，过滤并用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h，即得到固态热熔胶。与现有技术相比，该环保型蜡纸箱用热熔胶的有益效果如下：1)该固态热熔胶的熔融温度在58～71℃之间，其低于或接近蜡涂层温度的特点能够有效保护蜡纸箱表面的蜡涂层不会再粘结过程中发生损坏；2)该固态热熔胶的T型剥离强度在标准GB/T2791—1995测试下为38～55N/25mm，其较高T型剥离强度满足蜡纸箱蜡层所需的较大粘结强度，相对于目前市售的普通热熔胶更适于蜡纸箱的粘结；且在实验室人力剥离粘结后的蜡纸箱实验中的剥离破坏模式表现为为胶层及界面破坏模式；3)该固态热熔胶的单搭接剪切强度在标准GB/T33334—2016下可达到0.5～2Mpa，表现出高内聚强度，即不易产生破坏；4)该固态热熔胶的粘结时间短，且通过添加邻苯二甲酸二辛酯使其具有很好的流动性，使涂敷便捷，进而实现在实际应用中的快速粘接作业，有效提高生产效率。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。在以下实施例中所使用的各组分均购自市售产品，且在各实施例中各组分的份数具体为重量份。实施例1一种环保型蜡纸箱用热熔胶，其制备步骤如下：S1、配制石蜡乳液：将16份切片石蜡和4份复合乳化剂B置于反应容器中，并升温至75℃，待石蜡完全熔化后开启搅拌，搅拌10min后以2.0mL/min的速度滴加80份升温至75℃的去离子水，继续在75℃下保温搅拌30min，然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用；其中，复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液；S2、配制复合乳液：将28份乙酸乙烯酯、3份甲基丙烯酸甲酯、7份丙烯酸丁酯和2份丙烯酸混合均匀得到单体混合液；将0.3份过硫酸钾溶于15份去离子水配制引发剂溶液；将剩余的33份去离子水、1.5份复合乳化剂A和0.1份碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合反应液；将混合反应液升温至40℃，向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引发剂溶液并搅拌混合均匀，继续升温至60℃，再向混合反应液中加入12份步骤S1制备的石蜡乳液并混合搅拌均匀，继续升温至75℃，再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液，同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液，待滴加完毕后，继续在75℃下保温搅拌1.5h，然后将所得复合乳液降至室温；其中，复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液；S3、将室温下配制的饱和氯化钠溶液以1s/滴的速度滴加至步骤S2得到的复合乳液中并以150r/min的速度剧烈搅拌，待滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型蜡纸箱用热熔胶，其特征在于，所述热熔胶的原料组成如下：/n共聚物单体：包括20～28份乙酸乙烯酯、3～11份甲基丙烯酸甲酯、4～8份丙烯酸丁酯和2～5份丙烯酸；/n1～12份石蜡乳液；/n43～59份去离子水；/n以及占共聚物单体、石蜡乳液和去离子水总重量的0.2～0.4％的过氧化物引发剂、0.5～2％的乳化剂A、0.1～0.3％的缓冲剂、0～20％的邻苯二甲酸二辛酯；/n其中，石蜡乳液由10～20份石蜡、4～10份乳化剂B和70～80份去离子水混合形成；所述缓冲剂为碳酸氢钠；乳化剂A为由重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠混合形成的复合乳化剂；乳化剂B为由重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80混合形成的复合乳化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型蜡纸箱用热熔胶，其特征在于，所述热熔胶的原料组成如下：
共聚物单体：包括20～28份乙酸乙烯酯、3～11份甲基丙烯酸甲酯、4～8份丙烯酸丁酯和2～5份丙烯酸；
1～12份石蜡乳液；
43～59份去离子水；
以及占共聚物单体、石蜡乳液和去离子水总重量的0.2～0.4％的过氧化物引发剂、0.5～2％的乳化剂A、0.1～0.3％的缓冲剂、0～20％的邻苯二甲酸二辛酯；
其中，石蜡乳液由10～20份石蜡、4～10份乳化剂B和70～80份去离子水混合形成；所述缓冲剂为碳酸氢钠；乳化剂A为由重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠混合形成的复合乳化剂；乳化剂B为由重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80混合形成的复合乳化剂。


2.根据权利要求1所述的环保型蜡纸箱用热熔胶，其特征在于，所述过氧化物引发剂为过硫酸钾。


3.一种如权利要求1所述的环保型蜡纸箱用热熔胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1、配制石蜡乳液：将切片石蜡和复合乳化剂B置于反应容器中，并升温至75℃，待石蜡完全熔化后开启搅拌，搅拌10min后以2.0mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏杰，郑娜，王家泰，周文雅，马转弟，王子珍，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12