一种低玻璃化转变温度的水基胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及功能材料制备技术领域，具体涉及一种低玻璃化转变温度水基胶及其制备方法和应用，水基胶由以下重量份数的原料制成：乙酸乙烯酯310

【技术实现步骤摘要】
一种低玻璃化转变温度的水基胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于功能材料制备
，具体涉及一种低玻璃化转变温度的水基胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]水基胶是由能分散或能溶解于水中的成膜材料制成的胶黏剂，又称为水溶性粘胶剂，以乙酸乙烯酯等在引发剂作用下经过乳液聚合制得的水基白乳胶，广泛应用于木器家具、纸制品、工业制造等，其有使用方便、初粘力好、常温固化、粘结范围广以及生产工艺简单等优点。
[0003]目前，市场上的水基胶其玻璃化转变温度大多较高(≥5℃)，由于水基胶的玻璃化转变温度与其最低成膜温度有较强的相关性，玻璃化转变温度越高，其最低成膜温度也高，相应的水基胶的成膜速度以及干燥速度也较慢，在生产运作上，对机械的运行以及产品的生产效率均有一定的影响；同时，由于其干燥时间较长，成膜速度较慢，会造成施胶不均匀以及产品外观脏乱等现象，对产品的外观质量造成较大的影响，因而降低水基胶的玻璃化转变温度对提高生产效率、改善产品外观有着重要的意义。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供了一种低玻璃化转变温度的水基胶及其制备方法和应用，本专利技术的目的在于克服现有水基胶玻璃化转变温度高、干燥速度慢的不足，通过降低水基胶的玻璃化转变温度，提供一种干燥速度快的水基胶，同时本专利技术制得的水基胶粒径较小，且具有良好的粘性、流动性和稳定性。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
[0006]一种低玻璃化转变温度的水基胶，所述水基胶由以下重量份数的原料制成：
[0007][0008]优选的，所述水基胶最低的玻璃化转变温度为
‑
3.12℃，粘度为1200
‑
1800mPa.s，固含量为40
‑
45％，pH为4.0
‑
6.5。
[0009]本专利技术还保护了低玻璃化转变温度的水基胶的制备方法，包括如下步骤：
[0010]步骤(1)、按照如下重量份数称取原料：乙酸乙烯酯，310
‑
335份；丙烯酸丁酯，120
‑
165份；丙烯酸，4.0
‑
5.5份；聚乙烯醇17
‑
88，30
‑
35份；C12
‑
14仲醇聚氧乙烯醚，25
‑
27.5份；过硫酸铵，0.9
‑
1.0份；柠檬酸三乙酯，22
‑
25份；碳酸氢钠，3.5
‑
4.0份；水，675.9
‑
801.4份，备用；
[0011]步骤(2)、将乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯与丙烯酸混合混匀，得到单体混合溶液；
[0012]分别将过硫酸铵和碳酸氢钠溶解，得到过硫酸铵溶液和碳酸氢钠溶液；
[0013]步骤(3)、溶解聚乙烯醇17
‑
88并得到聚乙烯醇溶液，将聚乙烯醇溶液温度调节至60
‑
70℃，然后向其中加入步骤(2)的单体混合溶液I、过硫酸铵溶液I、以及C12
‑
14仲醇聚氧乙烯醚，进行25
‑
35min的聚合体系预乳化反应，得到预乳化材料；
[0014]其中，单体混合溶液I占所述单体混合溶液总量的18
‑
22％；过硫酸铵溶液I占所述过硫酸铵溶液总量的18
‑
22％；
[0015]步骤(4)、将预乳化材料升温至70
‑
75℃，待预乳化材料表面出现明显蓝光时，循环交替滴加单体混合溶液II和过硫酸铵溶液II，滴加结束后进行0.5h的共聚反应，然后继续滴加剩余过硫酸铵溶液II，并保温1.5h，得到基本稳定的乳液聚合产物；
[0016]其中，所述单体混合溶液II、所述过硫酸铵溶液II每次分别等量滴加；
[0017]步骤(5)、将步骤(4)基本稳定的乳液聚合产物升温至80
‑
90℃，加入柠檬酸三乙酯并反应9
‑
11min，抽真空后，继续保温50
‑
70min，得到水基胶；
[0018]步骤(6)、将步骤(5)的水基胶降温至40
‑
60℃，加入碳酸氢钠溶液调节pH至4
‑
6.5，降温出料，得到低玻璃化转变温度的水基胶。
[0019]优选的，所述步骤(2)的过硫酸铵溶液中过硫酸铵与水的质量比为1:8
‑
12；碳酸氢钠溶液中碳酸氢钠与水的质量比为1:8
‑
10。
[0020]优选的，所述步骤(3)中聚乙烯醇的溶解温度为85
‑
95℃，聚乙烯醇溶液的质量分数为4.0
‑
5.0％。
[0021]优选的，所述步骤(4)中单体混合溶液II的滴加次数为4
‑
5次，过硫酸铵溶液II的滴加次数为5
‑
6次。
[0022]优选的，所述步骤(4)中预乳化材料于70
‑
75℃加热15
‑
30min，出现明显蓝光。
[0023]本专利技术还保护了低玻璃化转变温度的水基胶在制备卷烟接装材料、塑料粘结材料、木塑粘结材料中的应用。
[0024]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0025]1、本专利技术提供了一种较低玻璃化转变温度的水基胶，由乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、C12
‑
14仲醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇17
‑
88、过硫酸铵、柠檬酸三乙酯、碳酸氢钠制成；其中，丙烯酸丁酯以及柠檬酸三乙酯对降低水基胶玻璃化转变温度作用较大，丙烯酸丁酯作为软单体，在乳液聚合中起到内增塑作用，柠檬酸三乙酯在乳液聚合中作为增塑剂从而降低聚合物的玻璃化转变温度；
[0026]乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯以及丙烯酸三者的配比，对水基胶玻璃化转变温度也有一定的影响，本实验水基胶的制备方法为三元乳液聚合法，所用到的三个单体中，乙酸乙烯酯以及丙烯酸的玻璃化转变温度较高，丙烯酸丁酯的玻璃化转变温度较低，同时其在反应过程中会起到内增塑的作用，三者在聚合的过程中，其用量会影响聚合物的玻璃化转变温度；同时乙酸乙烯酯、丙烯酸两者与丙烯酸丁酯的配比也会影响聚合物的粘度以及耐性，而在本专利技术中三者的配比下，得到的水基胶玻璃化转变温度低、干燥速度快、粒径小，且具有良好的粘性、流动性和稳定性。
[0027]2、本专利技术的原料还包括了C12
‑
14仲醇聚氧乙烯醚作为乳化剂，起到乳化作用，使单体之间可以形成稳定的乳液状；聚乙烯醇17
‑
88作为保护胶体，在乳液聚合的过程中起到保护的作用，增强反应体系的稳定性；过硫酸铵作为引发剂，引发自由基发生聚合反应；碳酸氢钠作为pH调节剂，调节水基胶的酸碱度。
[0028]3、本专利技术还提供了低玻璃化转变温度水基胶的制备方法，采用本专利技术方法制得的水基胶干燥速度快，制备过程稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低玻璃化转变温度的水基胶，其特征在于，所述水基胶由以下重量份数的原料制成：2.根据权利要求1所述的一种低玻璃化转变温度的水基胶，其特征在于，所述水基胶最低的玻璃化转变温度为
‑
3.12℃，粘度为1200
‑
1800mPa.s，固含量为40
‑
45％，pH为4.0
‑
6.5。3.一种权利要求1所述的低玻璃化转变温度的水基胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)、按照如下重量份数称取原料：乙酸乙烯酯，310
‑
335份；丙烯酸丁酯，120
‑
165份；丙烯酸，4.0
‑
5.5份；聚乙烯醇17
‑
88，30
‑
35份；C12
‑
14仲醇聚氧乙烯醚，25
‑
27.5份；过硫酸铵，0.9
‑
1.0份；柠檬酸三乙酯，22
‑
25份；碳酸氢钠，3.5
‑
4.0份；水，675.9
‑
801.4份，备用；步骤(2)、将乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯与丙烯酸混合混匀，得到单体混合溶液；分别将过硫酸铵和碳酸氢钠溶解，得到过硫酸铵溶液和碳酸氢钠溶液；步骤(3)、溶解聚乙烯醇17
‑
88并得到聚乙烯醇溶液，将聚乙烯醇溶液温度调节至60
‑
70℃，然后向其中加入步骤(2)的单体混合溶液I、过硫酸铵溶液I、以及C12
‑
14仲醇聚氧乙烯醚，进行聚合体系预乳化反应，得到预乳化材料；其中，单体混合溶液I占所述单体混合溶液总量的18
‑
22％；过硫酸铵溶液I占所述过硫酸铵溶液总量的18
‑
22％；步骤(4)、将预乳化材...

【专利技术属性】
技术研发人员：程传玲，杨硕，王建民，佘鑫，周耕耘，代存迪，李峰骁，王豪礼，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：