[發明專利]一種耐水性瓦楞紙板用膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201510351715.6
• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN104927744B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 陳明濤;陳婷;靳新民;楊天龍;張吉平
• 申請（專利權）人: 陜西大工紙包裝有限公司
• 主分類號: C09J175/06
• 分類號: C09J175/06;C08G18/66;C08G18/42
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所61106
• 代理人: 李鳳岐

技術領域

本發明屬于膠粘劑制備技術領域，具體涉及一種耐水性瓦楞紙板用膠粘劑及其制備方法。

背景技術

隨著包裝行業的發展，膠粘劑的消費量保持著較高的水平，全球包裝工業用膠量約占膠粘劑總用量的35%，包裝行業成為膠粘劑應用的最大行業，目前包裝行業使用的膠粘劑，大部分均為雙組份聚氨酯膠粘劑，使用時需要進行現場調配，會給生產工序帶來不便，影響生產效率；而單組份聚氨酯膠粘劑則都是溶劑型膠粘劑，生產過程中會有大量揮發物產生，生產使用不夠環保；而用于包裝領域的水性聚氨酯膠粘劑，隨著包裝設備自動化程度和運轉速度的不斷提升，膠粘劑本身的固化速度已經不能滿足現有生產線的工藝要求；當前用于包裝材料的水性聚氨酯膠粘劑由于對被粘接基材表面的潤濕性不佳，導致粘結力不高，同樣也限制了其在耐水性瓦楞紙板用粘合劑方面的應用。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種固化速度快、無揮發物、粘結性強的單組份水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法。

本發明采取的技術方案：一種耐水性瓦楞紙板用膠粘劑，其組成原料的質量比為：聚酯多元醇：乳化劑：二異氰酸酯：錫類催化劑：二元醇：丙酮：磺酸鹽：去離子水：2,2—二嗎琳二乙基醚=100：7.5～8.5：65～72：0.3～0.5：21～23：100～160：2.0～3.5：200～260：0.25～0.5。

所述聚酯多元醇的分子量控制在1000—3500。

所述乳化劑包括二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、十二烷基磺酸鈉、二辛基丁二酸磺酸鈉中的至少一種。

所述二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯（TDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）中的至少一種。

所述錫類催化劑為二月桂酸二丁基錫。

所述二元醇包括乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、1，4-丁二醇、對苯二甲酸中的至少一種。

所述磺酸鹽包括二烷基苯磺酸鈉、烷基芳基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、丁基萘磺酸鈉、二丁基萘磺酸鈉中的至少一種。

一種耐水性瓦楞紙板用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）反應釜加熱至50-80℃，抽真空至負壓0.05-0.18Pa，將聚酯多元醇用水溶解成濃度45%-60%的溶液，并抽入反應釜中；

（2）打開進料口，使釜內成常壓，加入乳化劑，反應時間10-20min；

（3）升高反應釜溫度至80-95℃，依次滴加二異氰酸酯和錫類催化劑，二異氰酸酯滴加時間控制在5-15分鐘內，錫類催化劑滴加時間控制在15-25分鐘內,電機轉速控制在50-120轉/分鐘，反應3-5.5小時；

（4）降低反應釜溫度至60℃，加入二元醇，反應1-2小時；

（5）加入丙酮，反應30分鐘后加入磺酸鹽,控制反應釜溫度在50-60℃，保溫反應30-40min；

（6）逐步向反應釜中加去離子水（每分鐘加水量不超過12g），控制反應釜內溫度在40-55℃，轉速調整至300-400轉/分鐘,反應1-2小時；

（7）升高反應釜溫度至65-85℃，抽真空至丙酮全部抽完；

（8）降低反應釜溫度至常溫，根據固化速率要求加入2,2—二嗎琳二乙基醚，攪拌均勻后過濾放料，得到最終水性聚氨酯膠粘劑。

本發明采用自乳化法，利用聚酯多元醇、乳化劑、二異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫、二元醇為主要原料合成專門用于耐水型瓦楞紙板膠接的單組份水性聚氨酯膠粘劑，其中二元醇的加入不僅起到擴鏈劑的作用而且可以改善膠粘劑的耐水性；反應中還通過控制乳化劑的量來提高初粘力和初始粘合強度，并且加入催化劑2,2—二嗎琳二乙基醚(DM-DEE)可以顯著提高膠粘劑的固化速度和穩定性；后期反應中加入丙酮作為助溶劑，即方便傳熱同時有利于降低反應物粘度，而且步驟（7）中將丙酮抽去，使得膠粘劑在使用時不會有揮發物質產生，對被粘材料適應性強，在室溫條件下即可固化且不需要使用其它交聯劑，施工方便，能夠較廣泛的用于瓦楞紙板的膠合及二次加工。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1：

（1）反應釜加熱至50℃，抽真空至負壓0.05Pa，將聚酯多元醇（分子量為1000）用水溶解成濃度45%的溶液，并抽入反應釜中，由于聚酯多元醇具有一定毒性，且通常密封存儲，所以采用密封負壓加料，保證操作人員的安全性；