[發(fā)明專利]一種耐低溫水性膠粘劑及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210015944.7
• 申請(qǐng)日: 2012-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN102585734A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍寧波;王婷;李紅霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濱州職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): C09J129/04
• 分類號(hào): C09J129/04;C09J175/04;C09J131/04;C09J123/08
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種膠粘劑及其制備方法，具體涉及一種耐低溫水性膠粘劑及其制備方法。

背景技術(shù)

自從合成膠粘劑誕生以來，由于其在性質(zhì)、粘接與裝配件性能等方面均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性，因而獲得了飛速的發(fā)展。現(xiàn)在合成膠粘劑工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)中重要的分支之一，是制造各種產(chǎn)品不可缺少的組成部分。膠粘劑主要分為有機(jī)膠粘劑和水性膠粘劑，有機(jī)膠粘劑由于含有大量有機(jī)溶劑，使用過程中所帶來的毒害性和環(huán)境污染問題而使其產(chǎn)量日漸萎縮，水性膠粘劑由于具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而成為膠粘劑中的主導(dǎo)品種，成為膠粘劑工業(yè)研究重點(diǎn)之一。

目前已經(jīng)投放市場的水性膠粘劑基本上都是由單一乳液和輔料構(gòu)成，還未見復(fù)配的水性膠粘劑生產(chǎn)。以醋酸乙烯-乙烯共聚乳液為主要成分的膠粘劑具有較好的粘結(jié)性、施工速度和柔韌性，但它作為單一組分使用主要問題是強(qiáng)度低，膠膜較軟，無法粘接硬度較大的材料，如硬木；以聚氨酯乳液為主要成分的膠粘劑對(duì)表面能較低的難粘基材(如PE、PE薄膜)粘結(jié)效果好，耐水性出色，耐寒性較好，干燥快，但其價(jià)格較高，膠膜較脆；目前木材用水性膠以傳統(tǒng)的PVAc(聚醋酸乙烯酯)白乳膠為主，它成本低于醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和水性聚氨酯乳液，干燥速度快，但粘結(jié)力較醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和水性聚氨酯乳液差，成膜溫度高，而且耐水性差。另外，由于季節(jié)多變，遇到低溫情況時(shí)，由于膠經(jīng)過冷凍，分子間范德華力和機(jī)械嵌合力減弱，膠粘劑的低溫黏附性能變差，粘附能力不盡如人意。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明利用水性乳液與其它原材料和聚合物系統(tǒng)良好的適配性，提出了一種粘附性好，耐水性佳，耐低溫，綠色環(huán)保，價(jià)格適中的水性膠粘劑及其制備方法，對(duì)擴(kuò)大水性膠粘劑的生產(chǎn)和應(yīng)用起到了很大的推動(dòng)作用。

本發(fā)明所述的耐低溫水性膠粘劑，按重量份計(jì)，該水性膠粘劑的各組份的配比為：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液20份，水性聚氨酯乳液27份，聚乙烯醇溶液30份，添加劑1份，CaCO₃22份。

本發(fā)明還提出了該耐低溫水性膠粘劑的生產(chǎn)方法，其具體步驟為：

(1)將聚乙烯醇固體粉末按照比例加入到90℃熱水中，攪拌30min使之溶解，制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的聚乙烯醇溶液，靜置，降至室溫，備用；

(2)將醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和水性聚氨酯乳液按比例加入燒瓶中，用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH值為6-7，500rpm攪拌15min；

(3)向步驟(2)所得乳液中按比例加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的聚乙烯醇溶液，攪拌25min，然后加入碳酸鈣，攪拌30min至均一，最后加入添加劑，攪拌10min，過濾出料。

聚合物乳液是膠粘劑體系的主體材料，對(duì)體系的內(nèi)聚強(qiáng)度、干燥速度、耐水性等方面產(chǎn)生重要影響。醋酸乙烯-乙烯共聚乳液分子中，由于乙烯的引入，降低了分子鏈上乙酞氧基的數(shù)目，減少了分子內(nèi)的作用力；同時(shí)，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液分子中存在較多的乙酞氧基側(cè)鏈，既增加了聚合物分子鏈之間的距離，又降低了高分子間的相互作用力，因此，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液具有較強(qiáng)的內(nèi)塑性，耐酸堿性和較好的柔韌性。此外，乙烯原料易得，相對(duì)于丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液，其乳液成本低廉也是一大優(yōu)點(diǎn)。

水性聚氨酯乳液中含有異氰酸酯基(-NCO)和氨基甲酸酯基(-NHCOO-)，與含有活性氫的材料有著優(yōu)良的粘接力，還可與被粘材料產(chǎn)生氫鍵作用，使粘合更加牢固。本發(fā)明中醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和水性聚氨酯乳液共同作用，以充分發(fā)揮醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的柔韌性和水性聚氨酯乳液良好的粘附性能的優(yōu)勢。

由于剝離轉(zhuǎn)化溫度較低，會(huì)導(dǎo)致使用過程中的膠膜較軟，內(nèi)聚強(qiáng)度較小，從而抗拉伸試驗(yàn)中發(fā)生內(nèi)聚破壞；粘度過低導(dǎo)致開放時(shí)間過長，從而影響使用過程中的生產(chǎn)效率，因此，為了保證較好的粘附效果和較高的生產(chǎn)效率，本發(fā)明采用的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液為醋酸乙烯-乙烯共聚乳液DA-103，其固體含量大于60wt％，剝離轉(zhuǎn)化溫度為-2℃-2℃，粘度為1500-250cPs的布魯克菲爾德粘度，該粘度是在25℃、60rpm下以布氏粘度計(jì)RV模式測量的；水性聚氨酯乳液優(yōu)選分子量較大的水性聚氨酯U54。