CN100360629C - 多功能水性胶粘剂及其制法 - Google Patents

Abstract

一种多功能水性高分子聚合物粘合剂，由甲组份和乙组份组成，甲组份由一定量的聚乙烯醇、烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酸酐或酸、乳化剂OP-10、十二烷基苯硫酸钠、过硫酸铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯、消泡剂及水组成；乙组份由一定量的含有一个或一个以上羟基的有机化合物、多异氰酸酯、有机酸酯组成；使用时，按一定比例的甲组份和乙组份混合方可使用。本发明由于采用双组份高分子聚合的化合物，现场配制使用，因此具有如下优点：常温下自然干燥、固化速度快，本发明的技术特性是有着极佳的耐水性能、防冻性能、附着力强、粘结强度高、耐候性好、为中性胶，对粘接产品如木材和后加工刀具均无腐蚀性、是无毒、无味的绿色环保型高科技新产品。

Description

多功能水性胶粘剂及其制法

技术领域

本发明属于涂料中的胶粘剂，应用于室内外装饰装修粘接技术领域，具体地说是一种室内外装饰装修、家具制造、木材加工及非金属等材料粘接的多功能水性高分子聚合物胶粘剂。

背景技术

众所周知，随着社会的不断进步，人们的生活水平也在日益提高。美化室内外环境是生活水平提高的具体表现，特别是在室内装饰装修领域中。目前，在室内装饰装修、及家具制造领域中，胶的种类繁多，但是，市场上广泛应用的主要有水性107胶，脲醛胶，白乳胶等，其中多数存在质量低、粘接强度差、使用寿命短、成本高，而且隐患很多。107胶是以聚乙烯醇缩甲醛为主要成膜物的胶粘剂，如防瓷涂料、刮大白增粘胶、淀粉胶等均是以该胶粘剂为主要原料制成的。脲醛胶有毒，污染环境，对人体有害，并伴有辣眼和刺鼻的气味。甲醛它能缩短人体血液细胞的正常寿命，使细胞发育异常，杀死血小板，造成人体再生障碍性贫血，对人体及环境均有害，给社会发展带来诸多不利。

从市场消费来看，我国木材加工工业是耗用胶量最大的行业，占胶粘剂总消耗量的40～50％。值得提出的是我国森林资源匮乏、面积小，所产木材必然减少。为了解决这一问题，充分利用木材资源，节省木材，开发一种高品质的胶粘剂作为拼板胶势在必行。在木材粘合中，木板与木板边缘拼接时，用于拼板的木材都是硬杂木，接触面积小，要完成这一工序，提供高品质的胶粘剂是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是根据现有技术的不足，而提供一种利用双组份高分子化合物聚合的多功能水性高分子聚合物胶粘剂。本发明具有理化性能稳定、耐水性强、粘接强度高、无毒无污染等特点。

本发明的目的是这样实现的：它由甲组份和乙组份组成，甲组份和乙组份的重量份数比为100∶10～15；

其中甲组份所用的原料和重量份数比为：聚乙烯醇2～10份、烯属不饱和酸酯70～90份、烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸4～6份、乳化剂OP-10 2～4份、十二烷基苯硫酸钠0.5～1.0份、过硫酸铵0.2～0.5份、碳酸氢钠0.15～0.4份、邻苯二甲酸二丁酯5～10份、消泡剂0.5～1.5份、水100～130份；

其中乙组份所用的原料和重量份数比为：含有一个或一个以上羟基的有机化合物1～5份、多异氰酸酯25～35份、乙酸乙酯或乙酸丁酯10～30份。

制备方法：按上述的原料及重量份数比将聚乙烯醇和水加入反应釜中，升温至90-95℃溶解完全，冷却至40-60℃，加入乳化剂OP-10，十二烷基苯硫酸钠，搅拌均匀后，再加相当总量1/3的过硫酸铵和再加相当总量1/5的烯属不饱和酸酯与烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸的混合液，在不断搅拌下，当反应物料有蓝色荧光出现后，待温度约80℃时；开始滴加余下的烯属不饱和酸酯与烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸的混合液，同时补加余下的过硫酸铵溶液，一般以3～5小时加完为宜；然后开始升温至95℃保持30分钟，降温至40-60℃，加入消泡剂和邻苯二甲酸二丁酯及碳酸氢钠，搅拌混匀后冷却到50℃以下，出料包装即为甲组份成品；

乙组份的生产方法为：按上述的原料及重量份数比顺次将乙组份中的含有一个或一个以上羟基的有机化合物、多异氰酸酯、有机酸酯投入反应釜中，在不断搅拌下，加热升温从50℃～80℃，保持2～4小时，冷却到40℃以下，出料包装即为乙组份成品；

上述甲组份中的烯属不饱和酸酯主要是指：丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯。

上述甲组份中的烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸是指：富马酸酐、马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸。

上述乙组份中的含有一个或一个以上羟基的有机化合物是指：季戊四醇、三羟甲基丙烷、甘油或蓖麻油。

本发明在制备甲组份中所加入的消泡剂是指：磷酸三丁酯或硅油。

本发明由于采用双组份高分子聚合的化合物，现场配制使用，因此具有如下优点：常温自然干燥，固化速度快、粘接强度高，压缩剪切强度高达10MPa以上，在水中浸泡3个月不开裂、不脱落。本发明的技术特性是有着极佳的耐水性能、防冻性能、附着力强、粘结强度高、耐候性好、为中性胶，对粘接产品如木材和后加工刀具均无腐蚀性、是无毒、无味的绿色环保型高科技产品。本胶粘剂有如此超值性能，主要是因为采用了聚合物互穿网络新技术，由高分子聚合物与乙组份的多异氰酸酯予聚物形成互穿网络聚合物。由于聚合物网络之间相互渗透，机械缠结，产生“强迫互溶”和“协同效应”作用的结果，才形成性能极佳的“高分子合金”似的本发明产品。本发明所采用的原材料无国家明令禁止采用的有害物质甲醛，苯、胺类等有害物质，从生产过程到出成品都无毒、无污染、无三废处理。是名副其实的绿色环保型高科技新产品。产品原材料来源广泛、成本低。本产品广泛应用于高档家具、人造板、木材加工、皮革加工、工艺品加工，装饰装修等行业。

下面将结合实施例，对本发明作进一步详细说明；

具体实施方式

实例1

本发明的胶粘剂是由以下甲组份和乙组份组成；

其中甲组份所用的原料和重量为：聚乙烯醇2.5千克、醋酸乙烯酯80千克、富马酸酐4千克、乳化剂OP-10 3千克、十二烷基苯硫酸钠1千克、过硫酸铵0.3千克、碳酸氢钠0.3千克、邻苯二甲酸二丁酯8千克、磷酸三丁酯1千克、水120千克；

其中乙组份所用的原料和重量份数比为：三羟甲基丙烷2千克、多异氰酸酯30千克、乙酸乙酯15千克。

甲组份制备方法：按上述的原料及重量将聚乙烯醇和水加入反应釜中，升温至90-95℃溶解完全后，冷却至40-60℃，分别加入乳化剂OP-10，十二烷基苯硫酸钠，搅拌均匀后，再加相当总量1/3的过硫酸铵和再加相当总量1/5的醋酸乙烯酯与富马酸酐的混合液，在不断搅拌下，当反应物料有蓝色荧光出现后，待温度约80℃时；开始滴加余下的醋酸乙烯酯与富马酸酐的混合液，同时补加余下的过硫酸铵溶液，一般以3～5小时加完为宜；然后开始升温至95℃保持30分钟，降温至40-60℃，加入磷酸三丁酯和邻苯二甲酸二丁酯及碳酸氢钠，搅拌混匀后冷却到50℃以下，出料包装即为甲组份成品；

乙组份的制备方法为：按上述的原料及重量将三羟甲基丙烷、多异氰酸酯、乙酸乙酯及磷酸投入反应釜中，在不断搅拌下，加热升温从50℃～80℃，保持2～4小时，冷却到40℃以下，出料包装即为乙组份成品；

使用时，将上述的甲组份成品和乙组份成品在常温下，按甲乙组份的重量份数比混合并搅拌均匀即可使用。

实例2

甲组份所用的原料和重量为：聚乙烯醇7千克、丙烯酸丁酯85千克、甲基丙烯酸5千克、乳化剂OP-10 2.5千克、十二烷基苯硫酸钠0.5千克、过硫酸铵0.4千克、碳酸氢钠0.3千克、邻苯二甲酸二丁酯12千克、硅油0.5千克、水110千克；

其中乙组份所用的原料和重量份数比为：季戊四醇3千克、多异氰酸酯34千克、乙酸丁酯12千克、磷酸0.10千克。

上述的制备方法、使用方法与实例1相同。

Claims (10)

1、一种多功能水性胶粘剂，由甲组份和乙组份组成，甲组份和乙组份的重量份数比为100∶10～15；

其中甲组份所用的原料和重量份数比为：聚乙烯醇2～10份、烯属不饱和酸酯70～90份、烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸4～6份、乳化剂OP-10 2～4份、十二烷基苯硫酸钠0.5～1.0份、过硫酸铵0.2～0.5份、碳酸氢钠0.15～0.4份、邻苯二甲酸二丁酯5～10份、消泡剂0.5～1.5份、水100～130份；

其中乙组份所用的原料和重量份数比为：含有一个或一个以上羟基的有机化合物1～5份、多异氰酸酯25～35份、乙酸乙酯或乙酸丁酯10～30份；

甲组份的生产方法：按上述的原料及重量份数比将聚乙烯醇和水加入反应釜中，升温至90-95℃溶解完全，冷却至40-60℃，加入乳化剂OP-10，十二烷基苯硫酸钠，搅拌均匀后，再加相当总量1/3的过硫酸铵和再加相当总量1/5的烯属不饱和酸酯与烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸的混合液，在不断搅拌下，当反应物料有蓝色荧光出现后，待温度约80℃时；开始滴加余下的烯属不饱和酸酯与烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸的混合液，同时补加余下的过硫酸铵溶液，3～5小时加完；然后开始升温至95℃保持30分钟，降温至40-60℃，加入消泡剂和邻苯二甲酸二丁酯及碳酸氢钠，搅拌混匀后冷却到50℃以下，出料包装即为甲组份成品；

乙组份的生产方法为：按下述的原料及重量份数比顺次将含有一个或一个以上羟基的有机化合物、多异氰酸酯、有机酸酯投入反应釜中，在不断搅拌下，加热升温从50℃～80℃，保持2～4小时，冷却到40℃以下，出料包装即为乙组份成品。

2、根据权利要求1所述的多功能水性胶粘剂，其特征是甲组份中的烯属不饱和酸酯是指：丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯。

3、根据权利要求1所述的多功能水性胶粘剂，其特征是甲组份中的烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸是指：富马酸酐、马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸。

4、根据权利要求1所述的多功能水性胶粘剂，其特征是乙组份中的含有一个或一个以上羟基的有机化合物是指：季戊四醇、三羟甲基丙烷、甘油或蓖麻油。

5、根据权利要求1所述的多功能水性胶粘剂，其特征是在乙组份中还加入适量的磷酸。

6、一种多功能水性胶粘剂的制备方法：按下述的原料及重量份数比将聚乙烯醇和水加入反应釜中，升温至90-95℃溶解完全，冷却至40-60℃，加入乳化剂OP-10，十二烷基苯硫酸钠，搅拌均匀后，再加相当总量1/3的过硫酸铵和再加相当总量1/5的烯属不饱和酸酯与烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸的混合液，在不断搅拌下，当反应物料有蓝色荧光出现后，待温度约80℃时；开始滴加余下的烯属不饱和酸酯与烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸的混合液，同时补加余下的过硫酸铵溶液，3～5小时加完；然后开始升温至95℃保持30分钟，降温至40-60℃，加入消泡剂和邻苯二甲酸二丁酯及碳酸氢钠，搅拌混匀后冷却到50℃以下，出料包装即为甲组份成品；

乙组份的生产方法为：按下述的原料及重量份数比顺次将含有一个或一个以上羟基的有机化合物、多异氰酸酯、有机酸酯投入反应釜中，在不断搅拌下，加热升温从50℃～80℃，保持2～4小时，冷却到40℃以下，出料包装即为乙组份成品；

使用时，将上述的甲、乙组份成品在常温下以100∶10～15的重量份数比搅拌均匀即可使用；

上述甲组份中的成份和重量份数比为：聚乙烯醇2～10份、烯属不饱和酸酯70～90份、烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸4～6份、乳化剂OP-10 2～4份、十二烷基苯硫酸钠0.5～1.0份、过硫酸铵0.2～0.5份、碳酸氢钠0.15～0.4份、邻苯二甲酸二丁酯5～10份、消泡剂0.5～1.5份、水100～130份；

乙组份中的成份和重量份数比为：含有一个或一个以上羟基的有机化合物1～5份、多异氰酸酯25～35份、乙酸乙酯或乙酸丁酯10～20份。

7、根据权利要求6所述的多功能水性胶粘剂的制备方法，其特征是甲组份中的烯属不饱和酸酯是指：丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯。

8、根据权利要求6所述的多功能水性胶粘剂的制备方法，其特征是甲组份中的烯属不饱和酸酐或烯属不饱和酸是指：富马酸酐、马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸。

9、根据权利要求6所述的多功能水性胶粘剂的制备方法，其特征是乙组份中的含有一个或一个以上羟基的有机化合物是指：季戊四醇、三羟甲基丙烷、甘油或蓖麻油。

10、根据权利要求6所述的多功能水性胶粘剂的制备方法，其特征是在乙组份中还加入适量的磷酸。