一種自交聯型紙塑復合膠黏劑及其制備方法技術

本發明專利技術屬于膠黏劑技術領域，尤其涉及一種自交聯型紙塑復合膠黏劑，包括以下重量份的組成：去離子水200~300份，核層單體60~130份，殼層單體40~135份，己二酸二酰肼1~6份，乳化劑2~5份，引發劑0.5~1份，pH調節劑5~10份；另外，本發明專利技術還提供了一種自交聯型紙塑復合膠黏劑的制備方法。相對于現有技術，本發明專利技術以丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥丙酯和雙丙酮丙烯酰胺為聚合單體，并加入了己二酸二酰肼合成了具有核殼結構的自交聯型紙塑復合膠黏劑，提高膠黏劑的附著力及聚合過程中的穩定性，提高膠黏劑的交聯度，改善膠黏劑的耐水性、耐溶劑性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于膠黏劑
，尤其涉及一種自交聯型紙塑復合膠黏劑及其制備方法。
技術介紹
紙塑復合是利用膠粘劑將雙向拉伸聚丙烯(BOPP)或滌綸(PET)薄膜與紙張印刷品復合在一起，復合后的印刷品不僅美觀，而且更能耐光、耐熱和耐水，從而大大改進了印刷品的應用性能和外觀。紙塑復合產品可廣泛應用于裝飾建材、包裝材料、精裝書籍、產品宣傳廣告或說明書等。紙塑復合過程中使用的膠粘劑，通常稱為紙塑復合膠黏劑，其性能的優劣對印刷品覆膜的質量起著決定性作用。過去國內使用的溶劑型紙塑復合膠黏劑要使用甲苯等有毒溶劑和稀釋劑，不僅有損操作者的身體健康，危害環境，而且產品穩定性差，放置后易出現起皺、起泡和干固等不良現象。目前市場上所使用的紙塑復合膠黏劑基本上都以水基乳液型膠粘劑為主。但是乳液在使用中存在一些缺陷，主要表現為低溫時粘接強度不夠，容易脫層，穩定性差。針對這些問題，進行交聯改性研究具有重要的現實意義。
技術實現思路
本專利技術的目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種自交聯型紙塑復合膠黏劑，其具有核殼結構且交聯度高，粘接強度高且穩定性好。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，包括以下重量百分比的組成：其中，所述核層單體包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，所述殼層單體包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥丙酯和雙丙酮丙烯酰胺。作為本專利技術所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑的一種改進，所述核層單體中所述丙烯酸正丁酯、所述甲基丙烯酸甲酯和所述甲基丙烯酸的質量比為(20～30)：(10～30)：1。作為本專利技術所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑的一種改進，所述殼層單體中所述丙烯酸正丁酯、所述甲基丙烯酸甲酯、所述甲基丙烯酸羥丙酯、所述雙丙酮丙烯酰胺和所述甲基丙烯酸的質量比為(12～18)：(18～22)：(1～3)：(2～3)：1。作為本專利技術所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑的一種改進，所述雙丙酮丙烯酰胺和所述己二酸二酰肼的摩爾比為(1.5～2.0)：1。作為本專利技術所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑的一種改進，所述乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子型乳化劑，所述非離子乳化劑為壬基酚聚乙氧基醚(OP-10)，所述陰離子型乳化劑為烷基二苯醚二磺酸二鈉(DSB)。乳液聚合常采用陰離子與非離子乳化劑復配，以提高乳液在聚合及儲存過程中的穩定性。作為本專利技術所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑的一種改進，所述非離子乳化劑與所述陰離子乳化劑的質量比為(1.5～3.0)：1。作為本專利技術所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑的一種改進，所述引發劑為過硫酸銨。引發劑是乳液聚合中不可或缺的一部分，乳液聚合過程中，它自我分解形成自由基引發單體聚合。作為本專利技術所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑的一種改進，所述pH調節劑為濃度為10％的氨水。雙丙酮丙烯酰胺與己二酸二酰肼在酸性環境下易發生交聯反應，為防止二者在存儲過程中發生交聯反應，故采用可揮發性的氨水作為pH調節劑，以保持乳液儲存穩定性。相對于現有技術，本專利技術以丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥丙酯和雙丙酮丙烯酰胺為聚合單體，并加入了己二酸二酰肼合成了具有核殼結構的自交聯型紙塑復合膠黏劑，其中，甲基丙烯酸主要提高膠黏劑的附著力及聚合過程中的穩定性，甲基丙烯酸羥丙酯引入反應性官能團羥基，經反應后提高膠黏劑的附著力及交聯度，雙丙酮丙烯酰胺引入反應性官能團酮羰基與己二酸二酰肼中的伯氨基交聯，提高膠黏劑的交聯度，改善膠黏劑的耐水性、耐溶劑性。本專利技術的另一個目的在于，提供一種自交聯型紙塑復合膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：步驟一，預乳液的制備：將15～30％的乳化劑、85～90％的核層單體、85～90％的引發劑、35～40％的去離子水加入到反應釜中，在室溫下充分攪拌混合，預乳化20～30分鐘，形成核層預乳液；同理，將殼層單體、30～50％的乳化劑加入到30～40％的去離子水中，高速分散15～30min得到殼層預乳液；步驟二，種子乳液的制備：在50～60℃的條件下加入30～50％的乳化劑、10％的引發劑和剩余的去離子水，轉速設定為300～500rpm；當溫度升到75℃時，將轉速降為200～300rpm，在15分鐘內均勻低加10～15％的核層單體，保溫15～20分鐘得到種子乳液；步驟三，核層乳液的制備：將殼層預乳化液于2小時內均勻滴加到步驟二所得的種子乳液中，保溫熟化30分鐘后形成核層乳液；步驟四，自交聯型核殼結構乳液的制備：將殼層預乳化液于2～2.5小時內加入到步驟三所得的核層乳液中，同時滴加剩余的引發劑，控制滴加速度，使引發劑在殼層預乳化液滴加完的0.5小時后滴加完，滴加完畢后，將溫度升到85℃保溫20～30min；再將溫度降至25～40℃，用氨水調節pH值至7～8，最后加入己二酸二酰肼，出料。相對于現有技術，本專利技術對核層單體和殼層單體進行預乳化，避免了單體直接加入反應體系，在攪拌分散形成液滴的過程中從水相或附近的乳膠粒上奪取乳化劑，導致聚合體系不穩定產生凝膠。因而，提高聚合反應的穩定性，生成均勻的聚合物乳液。具體實施方式下面將結合具體實施方式對本專利技術及其有益效果作進一步詳細說明，但是，本專利技術的具體實施方式并不局限于此。實施例1～3制備自交聯型紙塑復合膠黏劑，具體組分和含量見表1，制備方法如下：步驟一，預乳液的制備：將15～30％的乳化劑、85～90％的核層單體、85～90％的引發劑、35～40％的去離子水加入到反應釜中，在室溫下充分攪拌混合，預乳化20～30分鐘，形成核層預乳液；同理，將殼層單體、30～50％的乳化劑加入到30～40％的去離子水中，高速分散15～30min得到殼層預乳液；步驟二，種子乳液的制備：在50～60℃的條件下加入30～50％的乳化劑、10％的引發劑和剩余的去離子水，轉速設定為300～500rpm；當溫度升到75℃時，將轉速降為200～300rpm，在15分鐘內均勻低加10～15％的核層單體，保溫15～20分鐘得到種子乳液；步驟三，核層乳液的制備：將殼層預乳化液于2小時內均勻滴加到步驟二所得的種子乳液中，保溫熟化30分鐘后形成核層乳液；步驟四，自交聯型核殼結構乳液的制備：將殼層預乳化液于2～2.5小時內加入到步驟三所得的核層乳液中，同時滴加剩余的引發劑，控制滴加速度，使引發劑在殼層預乳化液滴加完的0.5小時后滴加完，滴加完畢后，將溫度升到85℃保溫20～30min；再將溫度降至25～40℃，用氨水調節pH值至7～8，最后加入己二酸二酰肼，出料。表1實施例組分和含量表對比例1～3為了更能突出本專利技術的有益效果，采用以下對比例1～3，具體組分和含量見表2，其制備方法如下：步驟一，預乳化：按照質量百分比將丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥丙酯、雙丙酮丙烯酰胺和去離子水加入到預乳化裝置中反應形成混合液，其次將混合液進行減壓蒸餾和洗滌，最后再攪拌25～45min使混合液外觀呈均勻乳白色即制得預乳化液；減壓蒸餾的壓力范圍為-0.04～-0.01MPa，減壓蒸餾的溫度范圍為60～68℃。步驟二，種子乳液聚合：將去離子水、乳化劑、占引發劑總量50％的引發劑依次加入到反應釜中，進行加熱和攪拌，升溫至45～60℃時加入占預乳化液總量5％的預乳化液本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，包括以下重量份的組成：去離子水???????????200~300份核層單體???????????60~130份殼層單體???????????40~135份己二酸二酰肼???????1~6份乳化劑?????????????2~5份引發劑?????????????0.5~1份pH調節劑???????????5~10份,其中，所述核層單體包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，所述殼層單體包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥丙酯和雙丙酮丙烯酰胺。

【技術特征摘要】
1.一種自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，包括以下重量份的組成：去離子水200~300份核層單體60~130份殼層單體40~135份己二酸二酰肼1~6份乳化劑2~5份引發劑0.5~1份pH調節劑5~10份,其中，所述核層單體包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，所述殼層單體包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥丙酯和雙丙酮丙烯酰胺。2.根據權利要求1所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，所述核層單體中所述丙烯酸正丁酯、所述甲基丙烯酸甲酯和所述甲基丙烯酸的質量比為（20~30）：（10~30）：1。3.根據權利要求1所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，所述殼層單體中所述丙烯酸正丁酯、所述甲基丙烯酸甲酯、所述甲基丙烯酸羥丙酯、所述雙丙酮丙烯酰胺和所述甲基丙烯酸的質量比為（12~18）：（18~22）：（1~3）：（2~3）：1。4.根據權利要求1所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，所述雙丙酮丙烯酰胺和所述己二酸二酰肼的摩爾比為（1.5~2.0）：1。5.根據權利要求1所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，所述乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子型乳化劑，所述非離子乳化劑為壬基酚聚乙氧基醚（OP-10），所述陰離子型乳化劑為烷基二苯醚二磺酸二鈉（DSB）。6.根據權利要5所述的自交聯型紙塑復合膠黏劑，其特征在于，所述非離子乳化劑與所述陰離子乳化劑的質量比為（1.5~3.0）：1。7.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙建國，
申請(專利權)人：東莞市冠力膠業有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44