水性丙烯酸乳液、塑塑复合材料用水性粘合剂及其制备方法技术

技术编号:4252557 阅读:469 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种水性丙烯酸乳液、塑塑复合材料用水性粘合剂及其制备方法,属粘合剂制备领域。该乳液包括:该丙烯酸乳液由30~50wt%的丙烯酸硬单体、40~60wt%的丙烯酸软单体和5~10wt%的丙烯酸功能单体在水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、pH调节剂作用下聚合而成。还提供水性粘合剂及其制备方法。该水性丙烯酸乳液中的成膜物质(丙烯酸酯共聚物)分子链段上具有-OH、-COOH、-NH等多种化学基团,它们能够形成多种化学键以及氢键作用力,对各种复合基材(塑料膜、镀铝膜、金属箔等)均表现出较好的粘接力;通过软、硬单体恰当的搭配,并采用相应的功能单体参与共聚,提高了粘合剂对低表面张力的塑料膜的亲和性,既提高了胶水在塑料膜表面的润湿性,又提高了复合强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粘合剂
,特点是涉及一种。
技术介绍
复膜胶是用于塑料膜、铝箔、纸张等材料之间的干式复合的专用胶粘剂,用它复合的材料可用于包装食品、饮料、日化用品、烟酒等,是一种非常经济美观简易的包装材料,在食品包装领域得到迅速的发展。然而,市场上现用的复膜胶主要是溶剂型胶粘剂,由于使用大量的乙酸乙酯、丁酮、异丙醇等有机溶剂,使用中给工人带来很大的身体危害,挥发到空气中的溶剂又给环境带来了污染,而且复合过程中残留的溶剂也可能进一步侵入食品中,带来了食品的安全隐患。水性复膜胶是以水为介质,完全无毒无害,对工人和环境均是友好的,且不受石油资源的涨价影响,成本低廉,操作简便,也不会二次污染包装的食品,是一种真正环保的粘合剂,可以用于食品包装材料的复合。但是普通的丙烯酸酯类乳液粘合剂,对各种塑料膜粘接强度还不够高,主要表现为初粘力低、复合膜剥离强度低、耐热性较差,还不能满足大多数食品包装的需要。
技术实现思路
基于上述现有技术所存在的问题,本专利技术实施例的目的是提供一种,制备在塑塑材料复合中使用的水性粘合剂,其使用简单、粘接强度高、成本低、安全环保,可替代溶剂型胶粘剂。 本专利技术实施方式是通过下述技术方案实现的 本专利技术实施例提供一种水性丙烯酸乳液,该丙烯酸乳液由30 50wt%的丙烯酸硬单体、40 60wt^的丙烯酸软单体和5 10wt^的丙烯酸功能单体在水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、ra调节剂作用下聚合而成;其中,所述乳化剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的1. 0 3. 0% ;所述引发剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0. 4 1. 0% ;所述缓冲剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的o. i o. 6% ;所述ra调节剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0. 5 2% ;所述水的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的1 1. 5倍。 本专利技术实施例提供一种塑塑复合材料用水性粘合剂,该粘合剂由98.5 99. 5wt^的水性丙烯酸乳液与0. 5 1. 5wt^的助剂组合而成;其中,所述水性丙烯酸乳液采用上述的水性丙烯酸乳液;所述助剂包括水性消泡剂、水性润湿剂和水性防腐剂。 本专利技术实施例还提供一种塑塑复合材料用水性粘合剂的制备方法,包括 制备水性丙烯酸乳液 按上述的水性丙烯酸乳液的配方取各原料;4 将原料中包括丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体的全部丙烯酸单体、60 80wt%的乳化剂、50 70wt%的水加入到预乳化釜中,乳化30 40min,得到不分层的乳化液; 然后在聚合反应釜中加入剩余的水、剩余的乳化剂、缓冲剂,升温到78 8(TC,投入5 15wt^的上述制得的乳化液,加入25 35wt^的引发剂,反应20 30min,滴加剩余的上述制得的所述乳化液与剩余的引发剂,3 4h滴完; 接着将聚合反应釜升温至85 90。C保温反应1 2h,降温至45 50。C加入ffl调节剂调节反应体系的ra值为6 7之间,即制得水性丙烯酸乳液; 制备水性粘合剂 取98. 5 99. 5wt %的上述制得的水性丙烯酸乳液和0. 5 1. 5wt^的助剂;其中,所述助剂包括水性消泡齐U、水性润湿剂和水性防腐剂;将所述水性丙烯酸乳液与所述助剂混合后得到固含量为40 50%的粘合剂即为塑塑复合材料用水性粘合剂。 通过上述本专利技术实施例提供的技术方案可以看出,本专利技术实施例中通过将由丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、丙烯酸功能单体在水、乳化剂、引发齐U、缓冲剂和ra调节剂的作用下聚合而成的水性丙烯酸乳液,该水性丙烯酸乳液中的成膜物质(丙烯酸酯共聚物)分子链段上具有-OH、 -COOH、 -NH等多种化学基团,它们能够形成多种化学键以及氢键作用力,对各种复合基材(塑料膜、镀铝膜、金属箔等)均表现出较好的粘接力;通过软、硬单体恰当的搭配,并采用相应的功能单体参与共聚,提高了粘合剂对低表面张力的塑料膜的亲和性,既提高了胶水在塑料膜表面的润湿性,又提高了复合强度。另一方面,采用乳液聚合方法得到的聚合物既具有较高的分子量,又具有较低的涂布粘度和较好的流平性,使得聚合物具有较高的剪切强度和初始强度,无需长时间熟化即可达到最佳粘接强度。利用该水性丙烯酸乳液与助剂配合制得的水性粘合剂是一种单组分粘合剂,具有使用简单、粘接强度高、安全环保的特点,可用在塑塑复合材料制备中使用,是溶剂型复合胶的较好替代产ci具体实施例方式为便于理解,下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。 水性丙烯酸乳液的实施例一 本专利技术实施例一提供一种水性丙烯酸乳液,该水性丙烯酸乳液可用于制备塑塑复合材料用的水性粘合剂,该丙烯酸乳液由28 45wt %的丙烯酸硬单体、48 65wt %的丙烯酸软单体和3 7wt^的丙烯酸功能单体在水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、Kl调节剂作用下聚合而成;其中,所述乳化剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0. 5 5. 0% ;所述引发剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0. 4 1. 0% ;所述缓冲剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的o. i o.6% ;所述ra调节剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0. 5 2% ;所述水的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的1 1. 5倍。 上述水性丙烯酸乳液中所用的丙烯酸硬单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的任一种或两种的组合。所用的丙烯酸软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的任一种或任意两种的组合。所用的丙烯酸功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、双丙酮丙烯酰胺中的任意三种或任意三种以上的组合。 上述水性丙烯酸乳液中,丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体参与共聚得到的丙烯酸共聚物的玻璃化转变温度为0 _15°C。 上述水性丙烯酸乳液中所用的乳化剂为阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂与反应型乳化剂按质量比例为i : i : o. 1 l混合后形成的组合型乳化剂;其中,所述的阴离子型乳化剂采用烷基硫酸盐、磺基琥珀酸盐中的任一种;所述的非离子型乳化剂采用烷基酚聚氧乙烯醚类、烷基醇聚氧乙烯醚类中的任一种;所述的反应型乳化剂采用烯丙基聚醚硫酸盐、烯丙基磺基琥珀酸盐中的任一种。 所用的引发剂可采用过硫酸盐;过硫酸盐包括过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的任一种;所用的缓冲剂可采用碳酸氢钠、碳酸氢铵中的任一种;所用的ra调节剂可采用氨水。 本实施例中的水性丙烯酸乳液通过将由丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、丙烯酸功能单体在水、乳化剂、引发剂、缓冲剂和Kl调节剂的作用下聚合而成,该水性丙烯酸乳液中的成膜物质(丙烯酸酯共聚物)分子链段上具有-0H、-C00H、-NH等多种化学基团,它们能够形成多种化学键以及氢键作用力,对各种复合基材(塑料膜、镀铝膜、金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性丙烯酸乳液,其特征在于:该丙烯酸乳液由30~50wt%的丙烯酸硬单体、40~60wt%的丙烯酸软单体和5~10wt%的丙烯酸功能单体在水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、PH调节剂作用下聚合而成;其中,所述乳化剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的1.0~3.0%;所述引发剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.4~1.0%;所述缓冲剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.1~0.6%;所述PH调节剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.5~2%;所述水的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的1~1.5倍。

【技术特征摘要】
一种水性丙烯酸乳液,其特征在于该丙烯酸乳液由30~50wt%的丙烯酸硬单体、40~60wt%的丙烯酸软单体和5~10wt%的丙烯酸功能单体在水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、PH调节剂作用下聚合而成;其中,所述乳化剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的1.0~3.0%;所述引发剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.4~1.0%;所述缓冲剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.1~0.6%;所述PH调节剂的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.5~2%;所述水的用量为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的1~1.5倍。2. 根据权利要求l所述的水性丙烯酸乳液,其特征在于所述丙烯酸硬单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的任一种或两种的组合。3. 根据权利要求l所述的水性丙烯酸乳液,其特征在于所述丙烯酸软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的任一种或任意两种的组合。4. 根据权利要求l所述的水性丙烯酸乳液,其特征在于所述丙烯酸功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、双丙酮丙烯酰胺中的任意三种或任意三种以上的组合。5. 根据权利要求1所述的水性丙烯酸乳液,其特征在于所述丙烯酸乳液中丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体参与共聚得到的丙烯酸共聚物的玻璃化转变温度为0 -15°C。6. 根据权利要求1所述的水性丙烯酸乳液,其特征在于所述乳化剂为阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂与反应型乳化剂按质量比例为i : i : o. i i混合后形成的组合型乳化剂;其中,所述阴离子型乳化剂采用烷基硫酸盐、磺基琥珀酸盐中的任一种;所述非离子型乳化剂采用烷基酚聚氧乙烯醚类、烷基醇聚氧乙烯醚类中的任一种;所述反应型乳化剂采用烯丙基聚醚硫酸盐、烯丙基磺基琥珀酸盐中的任一种。7. 根据权利要求l所述的水性丙烯酸乳液,其特征在于所述引发剂采用过硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈小锋沈峰邓煜东
申请(专利权)人:北京高盟化工有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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