水性丙烯酸乳液、镀铝膜复合材料用水性粘合剂及其制备方法技术

技术编号:4252558 阅读:283 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、镀铝膜复合用水性粘合剂及其制备方法,属粘合剂制备领域。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、PH调节剂作用下聚合而成。本发明专利技术还提供水性粘合剂及其制备方法。该水性丙烯酸乳液中成膜物质(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;采用一些丙烯酸功能单体参与共聚,提高了利用该水性丙烯酸乳液制备的粘合剂对镀铝膜的亲和性,既提高了复合强度,也改善了由于粘合剂对镀铝层的侵蚀而带来的镀铝转移问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粘合剂材料制备领域,特别是涉及一种。
技术介绍
复合软包装以质轻价廉、色彩艳丽、形状易变等良好的实用性能和优异的阻隔性 能,极大地方便人们的衣食住行和提高人们的生活质量,近几年在包装领域得到快速发展, 并逐步取代硬质包装材料。镀铝膜(如镀铝CPP、镀铝PET)由于具有良好的阻隔性和金属 光泽的漂亮外观,在食品及药品包装中得到大量的应用。镀铝膜制造时需要用到复膜胶,目 前国内市场上的复膜胶多为含有易燃、易爆、有毒和污染环境的有机溶剂型复膜胶(即油 性复膜胶),不仅污染了被包装的产品,在使用过程中也危害了人体健康,已成为国家明文 规定的淘汰性复膜胶,也是欧美等国家严格禁止的产品。 随着人们的环保意识和自身健康安全意识不断增强,绿色包装愈来愈受到人们青 睐,因而极大地促进了以水性胶粘剂为代表的健康安全环保型胶粘剂的快速发展。与溶剂 型胶粘剂相比,水性胶粘剂以水代替有机溶剂,在复合生产过程中无有害溶剂挥发,从根本 上消除了残留溶剂,减少了溶剂对工人身心的毒害,因此,如何生产一种可替代溶剂型胶粘 剂适用于镀铝膜的水性粘合剂,是个需要解决的问题。
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水性丙烯酸乳 液、镀铝膜复合材料用水性粘合剂及其制备方法,制备一种可替代溶剂型复合胶,且使用简 单、粘接强度高、成本低、安全环保的水性粘合剂。 本专利技术实施例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、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。 本专利技术实施例提供还一种镀铝膜复合用水性粘合剂,一种镀铝膜复合材料用水性 粘合剂,其特征在于,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。 本专利技术实施例进一步提供一种镀铝膜复合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; 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剂、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%的水性丙烯酸乳液粘合剂即为镀铝膜复合材料用水性 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、丙烯酸功能单体在乳化剂、引发剂、缓冲剂作用下聚合形成水 性丙烯酸乳液,在形成的水性丙烯酸乳液中成膜物质(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;并通过加入各种丙烯酸功能 单体参与共聚,提高了利用该水性丙烯酸乳液制备的粘合剂对镀铝膜的亲和性,既提高了 复合强度,也改善了由于粘合剂对镀铝层的侵蚀而带来的镀铝转移问题。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。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。 [OO1 S] 实施例一 (水性丙烯酸乳液实施例) 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镀铝膜 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、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两种或任意两种以上的组合。 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_5 _25°C。 上述水性丙烯酸乳液中所用的乳化剂采用阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂按质量比例为l:2 2:l混合形成的组合乳化剂;其中,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;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。 上述水性丙烯酸乳液中所用的引发剂采用过硫酸盐;过硫酸盐包括过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的任一种;所用的缓冲剂采用碳酸氢钠、碳酸氢铵中的任一种;所用的K1调节剂采用氨水。 上述水性丙烯酸乳液的制备方法具体如下 按上述的水性丙烯酸乳液的配方取各原料; 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、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、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1所述的镀铝膜复合用水性粘合剂,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、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两种或任意两种以上的组合。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-5 -25°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采用阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂按质量比例为i : 2 2 : i混合形成的组合乳化剂;其中,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;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。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;所述缓...

【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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