一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶及制备方法技术

目前国内市场全面推行禁塑令，使得纸吸管开始在市场上流行了起来，市场粘接纸吸管用的胶粘剂的环保性、耐水性和粘合初粘性一般。本发明专利技术提供了一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶及其制备方法，涉及胶黏技术领域。所述水性环保纸吸管胶包括疏水性聚乙烯醇、蜡质淀粉、环保非离子乳化剂、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯脂、丙烯酸羟乙酯、交联剂、引发剂、醋酸钠、食品级消泡剂、食品级防霉剂、环保型增塑剂、DAP扩链剂、可饮用去离子水。本发明专利技术的水性环保纸吸管胶耐水性好，干燥速度较快，成膜硬度高，不含甲醛、有机溶剂以及其他VOC含量，环保无毒，安全性好。全性好。

【技术实现步骤摘要】
一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶及制备方法


[0001]本专利技术属于粘合剂
，具体涉及一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]吸管是吸食饮料的常用工具，非常普及，但是由于其数量巨大，使用范围广，快产快销，难以分类回收，并且不可降解，所以对环境和生物造成了巨大的影响。所以纸吸管成为首选的替代品。纸吸管胶是指用于纸吸管中的纸类材质粘接的粘合剂。目前，市场上的纸吸管胶杂乱无序，由于现有的纸吸管胶采用的原材料环保性不够强、没有引用一些性能优良的添加助剂，并且在配方设计上缺乏先进的聚合工艺，所以这些产品在强度和环保或耐水性上达不到客户的要求。目前的纸吸管吸水容易变湿变软，不能长时间在水中浸泡，使用过程中必须要经过人体口腔，并且直接接触食品。所以需要保证所用吸管胶具有高耐水性和高强度粘合性能。这些问题都还存在技术壁垒。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术不足，提供一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶及其制备方法，所诉产品使用方便，初粘快，强度高，耐水性好，环保性好，适用于机涂量产，机器清洗方便。
[0004]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶，按重量组份数计，包括：疏水性聚乙烯醇15～30份、蜡质淀粉10～25份、环保型非离子乳化剂1～3份、醋酸乙烯酯65～110份、叔碳酸乙烯脂15～35份、丙烯酸羟乙酯4～8份、交联剂0.5～2份、引发剂0.4～1份、醋酸钠0.5～1份、食品级消泡剂0.2～0.5份、食品级防霉剂0.5～1份、环保型增塑剂5～10份、DAP扩链剂0.2～0.8份、可饮用去离子水300～350份。
[0005]进一步地，所述的交联剂由甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼中的一种或多种按任意配比混合组成。
[0006]进一步地，所述的引发剂优选为过硫酸钠或过硫酸钾。
[0007]进一步地，所述的食品级防霉剂优选为苯甲酸钠或乙基己基甘油。
[0008]进一步地，所述的环保型增塑剂优选为乙酰柠檬酸三丁酯。
[0009]一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)将可饮用去离子水、疏水性聚乙烯醇、醋酸钠按重量比275～287.5:15～30:0.5～1加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至90～95℃，搅拌至疏水性聚乙烯醇溶解完毕；(2)将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯、交联剂按重量比58.5～99:15～35:4～8:0.5～2称取，混合均匀备用，得到混合单体a；将引发剂加水配置成浓度为1.5％(v/v)的引发剂溶液；
[0011](3)将可饮用去离子水与蜡质淀粉按重量比25～62.5:10～25混合，升温至85～95℃糊化2～3h后降温至50～60℃，再按质量比0.1～0.3:6.5～11加入环保型非离子乳化剂、
醋酸乙烯脂搅拌5～10分钟，加入步骤(2)制得的引发剂溶液的10％，升温至75～80℃反应1～3小时，降温至常温得到改性蜡质淀粉液；
[0012](4)调节温度60
‑
65℃，按质量比41.6～98.8:0.9～2.7:0.2～0.5加入步骤(3)制得的改性蜡质淀粉溶液、环保型非离子乳化剂和食品级消泡剂，按质量比7.8
‑
14.4:0.2
‑
0.8取出步骤(2)制得的混合单体a的10％和DAP扩链剂，与步骤(2)制得的引发剂溶液的30％，同时滴加反应至待冷凝回流管无回流时，温度提升至78
‑
80℃，保温30～60min；
[0013](5)调节温度至78
‑
82℃，待温度平稳后，滴加剩余混合单体a与剩余的60％步骤(2)制得的引发剂溶液的，所述剩余混合单体a的重量组分为70.2～129.6份，引发剂溶液比混合单体a晚滴完20～30min，进行聚合反应，反应3.5h～4.5h，混合单体a滴加完毕后，将温度提高至85
‑
88℃；
[0014](6)保温1h～1.5h后降温，在40℃～60℃的条件下按质量比5～10:0.5～1加入环保型增塑剂和食品级防霉剂，用滤网过滤包装得最终产品。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016](1)本专利技术的产品环保性极高，达到了美国FAD标准。由于选用的原材料都是工业生产上的食品级原材料和助剂，在反应过程中并无其他有害物质产生，再通过工艺上的层层把关，将残留单体去除，使VOC的含量低于400ppm，安全性较好。
[0017](2)本专利技术的耐水性极高，将粘接好的纸吸管放入沸水中长时间浸泡，纸吸管并无开裂现象。采用疏水性聚乙烯醇和改性交联单体接枝的蜡质淀粉共聚，产生了疏水性的基团，提高了胶黏剂的强度、粘合初粘性和耐水性。
[0018](3)本专利技术的强度极高，在粘接纸吸管后，撕破粘接处纸破率几乎达到100％，并且使得纸材的硬度提高。这是由于加入了特殊的交联单体，使结构成网状的交联状，相比链状，强度更高，受到玻璃化温度的影响，纸材的硬度也随之提高。
附图说明
[0019]图1为本专利技术环保纸吸管胶在聚合时采用的改性高耐水聚乙烯醇的结构式图；
[0020]图2为本专利技术的反应机理图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0022]本专利技术提供的耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶在聚合时采用了特殊的改性高耐水聚乙烯醇，从而增加了耐水性和强度。改性高耐水聚乙烯醇的结构式如图1所示，反应机理如图2所示。本专利技术还加入了支链结构的改性淀粉进行接枝改性，极大程度上提高了产品的耐水性和强度，在消泡剂、增塑剂等添加剂方面，本专利技术引入了环保性能好的一些助剂，使得环保性大大提高。
[0023]实施例1
[0024]一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶，按重量组份数计，包括：疏水性聚乙烯醇15份、蜡质淀粉10份、环保非离子乳化剂1份、醋酸乙烯酯65份、叔碳酸乙烯脂15份、丙烯酸羟乙酯4份、交联剂甲基丙烯酸异冰片酯0.5份、DAP扩链剂0.2份、引发剂过硫酸钠0.4
份、醋酸钠0.5份、食品级消泡剂0.2份、苯甲酸钠0.5份、乙酰柠檬酸三丁酯5份、可饮用去离子水300份。
[0025]所述耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶的制备方法如下：
[0026](1)将可饮用去离子水、疏水性聚乙烯醇、醋酸钠按重量比275:15:0.5加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至90
‑
95℃，搅拌1～3h，待疏水性聚乙烯醇溶解完毕。
[0027](2)将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯、交联剂甲基丙烯酸异冰片酯按重量比为58.5:15:4:0.5称取，混合均匀备用，得到标记混合单体a；并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶，其特征在于，按重量组份数计，包括：疏水性聚乙烯醇15～30份、蜡质淀粉10～25份、环保型非离子乳化剂1～3份、醋酸乙烯酯65～110份、叔碳酸乙烯脂15～35份、丙烯酸羟乙酯4～8份、交联剂0.5～2份、引发剂0.4～1份、醋酸钠0.5～1份、食品级消泡剂0.2～0.5份、食品级防霉剂0.5～1份、环保型增塑剂5～10份、DAP扩链剂0.2～0.8份、可饮用去离子水300～350份。2.根据权利要求1所述的一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶，其特征在于，所述的交联剂由甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼中的一种或多种按任意配比混合组成。3.根据权利要求1所述的一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶，其特征在于，所述的引发剂优选为过硫酸钠或过硫酸钾。4.根据权利要求1所述的一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶，其特征在于，所述的食品级防霉剂优选为苯甲酸钠或乙基己基甘油。5.根据权利要求1所述的一种耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶，其特征在于，所述的环保型增塑剂优选为乙酰柠檬酸三丁酯。6.一种权利要求1～5中任一项所述的耐水低VOC零甲醛的水性环保纸吸管胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将可饮用去离子水、疏水性聚乙烯醇、醋酸钠按重量比275～287.5:15～30:0.5～1加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至90～95℃，搅拌至疏水性聚乙烯醇溶解完毕；(2)将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯、交联剂按重量比58.5～99:15～35:4～8:0.5～2称...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘惠民，万江，胡良锦，杨艳苹，
申请(专利权)人：顶立新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：