CN101058704B - 一种多用途水性胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多用途水性胶粘剂，其特征在于，它的组份及其重量百分比为：热塑性橡胶或其乳液：10-35、溶剂：0.5-35、乳液：28-45、增粘树脂或其乳液：20-80、功能性助剂：0.5-5、水：1-20。制备方法为，首先把溶剂投入到反应釜中，中速搅拌再慢慢加入热塑性橡胶及其改性产物，直至溶解，或直接投入共聚橡胶乳液；其次，在搅拌下，加入增粘树脂或本发明增粘树脂乳液，混合均匀后，加入乳液；然后取样测试粘度，根据产品用途及粘度要求，加入适量水和相应的功能助剂，高速分散至均匀状态，冷却过滤包装出料即可。所得胶粘剂在制鞋、手袋、装潢装饰方面具有性能优良、成本低廉、不燃、低VOC、水性环保等优点，是替代现有的部分溶剂型鞋、手袋箱包用、装饰装潢用胶粘剂的理想产品。

Description

一种多用途水性胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂，具体是涉及作为制鞋以及手袋箱包生产的皮革粘接、布料粘接、家具生产、装饰材料粘接等用途的水性胶粘剂。

背景技术

经过多年的积累和发展，尤其是进入上世纪90年代，我国制鞋制手袋产业迅速成长、壮大。中国去年制鞋70亿双，等于为世界上每个人做了双鞋。中国制鞋产量占全球产量的52％，是世界最大的造鞋生产国。鞋类产品的产量和出口量已稳居世界之首。首先从生产能力和生产数量上看，我国制鞋企业约有2万多家，从业人员有200多万人。从消费数量和市场容量上看，近几年每年消费鞋类近20亿双，已超过美国的16亿双，居世界首位，且还将进一步扩大，并有档次不断提高的趋势。

但是，长期以来，制鞋以及手袋箱包生产、装饰材料粘接一直使用溶剂橡胶型胶粘剂为主。市场上俗称的101生胶糊、103粉胶糊、万能胶等。这类公知技术的胶粘剂，一般使用溶剂，通过搅拌的方式，把天然橡胶或者氯丁橡胶，并加入增粘树脂按一定的比例投入到反应釜中进行搅拌直至溶解制得。这类胶粘剂一般的固成份在10-25％之间，因此在使用过程中，向大气排放用胶量80％的有机溶剂(主要是甲苯、氯化溶剂等)；由于个别厂家生产的胶粘剂还使用纯苯等有致癌成份国家禁止使用的溶剂，长期接触会损害人体的皮肤，空气中有机溶剂含量高被动吸入对呼吸系统造成疾病还可能引起慢性中毒，对人体健康有很大的害处。同时，由于使用溶剂型的胶粘剂存在易燃易爆的问题，因此产生的火灾屡屡发生。市场上俗称的101生胶糊、103粉胶糊等还有一个重要的缺点在于粘力、耐热性等性能方面存在严重的不足，对于厚度较高的皮革的粘接，经常存在反弹现象，对皮革的折边贴合操作使用经常造成返工补胶现象，影响工作效率。近年来绿色环保型的水性聚氨酯胶粘剂以及水性氯丁胶粘剂，热熔胶在制鞋制手袋箱包、家具生产等方面的应用发展得到推广与重视。德国、美国以及日本等发达国家推出了水性聚氨酯以及水性氯丁产品，但是由于存在成本较高，导致市场价格较高，部分产品的价格达到了40-100元/KG，在国内使用者寥寥可数。置于热熔胶方面，则因为国内的大部分工厂尚存在手工操作，以及热熔胶需要添置热熔胶设备需要投资，而且热熔胶设备在某些部位尚不能完全取代手工操作，使推广大范围的普及使用尚存在一定的难度。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述之不足，而提供一种水性胶粘剂，解决制鞋制手袋、箱包以及装潢装饰材料粘接的溶剂型胶粘剂存在的粘接力不足，溶剂有害性以及易燃易爆性，并避免水性聚氨酯以及水性氯丁胶的价格高昂，导致水性胶粘剂不能大量普及的问题，以及避免热熔胶由于存在设备投入，以及不适用于手工操作而不能大量普及的问题。

本发明的另一目的在于提供一种上述胶粘剂的制备方法。

本发明为了达到上述效果而采用的技术解决方案如下：

该多用途水性胶粘剂的主要组成份及其重量百分比：热塑性橡胶或热塑性橡胶乳液：10-35、溶剂：0.5-35、乳液：28-45、增粘树脂或增粘树脂乳液：20-80、功能性助剂：0.5-5、水：1-20。

所述的热塑性橡胶及其乳液为如下原料的一种或几种，结构形式为A-B-A三嵌段共聚物、A-B二嵌段共聚物、A-B-A-B多嵌段共聚物，星型嵌段共聚物及其与不饱和单体接枝改性产物，和丁苯胶乳及其与不饱和单体共聚物改性乳液；接枝改性反应：水性体系用过硫酸铵、过硫酸钾辅助完成接枝，油性溶剂体系用过氧化苯甲酰或偶氮异丁腈辅助完成接枝；其中的不饱和单体是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、顺丁烯二酸酐、苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。

所述的溶剂选自溶剂油类、酮类、烷烃类、芳香烃类中的一种或几种。

所述的乳液为VAE(醋酸乙稀-乙烯共聚)乳液、醋酸乙烯乳液、亚克力乳液、氯丁胶乳液、羧基丁苯乳液及其改性乳液、天然橡胶乳液中的一种或几种。

所述的增粘树脂为脂肪烃、酯环族烃、芳香族烃及其改性的烃类树脂和氢化衍生物，帖烯及其氢化衍生物，松香和改性松香及其氢化衍生物。

该增粘树脂乳液主要组成份及其重量百分比：增粘树脂(松香等)35-60、表面活性剂：5-20、水：45-65。

该增粘树脂乳液的制备方法及工艺为，把松香及增粘树脂投入反应釜中，抽真空充氮气，升温在高温(130℃-200℃)充分熔化，其过程中开始调节搅拌速度为慢速，熔透后调至高速搅拌，慢慢加入预热好的表面活性剂，其后慢慢滴入预热好的水，直到O/W(水包油)转相点时，降低搅拌速度冷却，过滤包装备用。

所述功能助剂选自具有消泡、防变质、平衡PH值，对基材润湿性好，易分散，提高粘接强度功效的一种或多种助剂。

所述水为去离子水、软水或者自来水。

所述的胶粘剂粘度为通过功能助剂和水调整胶粘剂的含固量以及粘度制得的胶粘剂，粘度为200-500CPS可以作为喷胶用，粘度为1500-2500CPS可以作为装潢万能胶使用，粘度为12000-20000CPS可以作为鞋用手袋箱包贴合胶、定位胶用。

本发明的上述多用途水性胶粘剂制备方法，可分为如下三个步骤；

(1)把溶剂投入到反应釜中，中速搅拌再慢慢加入热塑性橡胶及其改性产物，直至溶解，或直接投入共聚橡胶乳液；

(2)其次，在搅拌下，加入增粘树脂或本发明自制增粘树脂乳液，混合均匀后，加入乳液(VAE乳液、醋酸乙烯乳液、羧基丁苯乳液、天然橡胶乳液、氯丁乳液、亚克力乳液等)；

(3)取样测试粘度，根据不同的产品用途以及粘度要求，加入适量的水和相应的功能助剂，高速分散至均匀状态，冷却过滤包装出料即可。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

一、本发明多用途水性胶粘剂生产只用少量或者不用溶剂，无刺激性气味，无有害化学成分，低VOC，符合环保要求，大幅度的避免工人胶接剂中毒和患职业病的机会。

二、使用水作为稀释，调节方便，可以根据不同的使用要求调整粘度，使用方便，可作为制鞋以及手袋箱包生产的皮革粘接、布料粘接、家具生产、装饰材料粘接等用途，使用范围广。

三、成本低廉，与现有的溶剂体系的胶粘剂接近，或者相等，适应于现有的手工以及流水线作业的大面积推广使用。

四、生产工艺简单，没有中间产物排放而造成环境污染，满足清洁生产的要求。

五、本水性胶粘剂的粘力比溶剂型胶粘剂如俗称的101生胶糊、103粉胶糊等强，而且保持粘性时间可以随意调节，且适用于手工操作与流水线作业使用，是替代现有的部分溶剂型鞋用、手袋箱包用、装饰装潢用胶粘剂的理想产品。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此，不能以此来限定本发明的保护范围；对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

实施例1：

在反应釜中投入120#溶剂油10份，甲苯20份，异丙醇3，加温低温60℃左右，加入市售的岳阳石化SBS792热塑性橡胶10份搅拌至溶解，加入DA-103H乳液30份搅拌，并加入松香25份，马来松香5份，K-12助剂2份搅拌溶解，加入去离子水5份调整粘度，冷却过滤包装出料。

实施例2：

在反应釜中加入羧基丁苯改性乳液25份，甲苯2份，异丙醇0.5份，VAE705乳液35份，本发明要求的增粘树脂乳液60份，DF-681助剂0.5，高速搅拌均匀，加入软水1份调整粘度，冷却过滤包装出料。该增粘树脂乳液的制备方法及工艺为，把松香及增粘树脂投入反应釜中，抽真空充氮气，升温在高温150℃充分熔化，其过程中开始调节搅拌速度为慢速，熔透后调至高速搅拌，慢慢加入预热好的表面活性剂，其后慢慢滴入预热好的水，直到O/W(水包油)转相点时，降低搅拌速度冷却，过滤包装备用。

将鞋用手袋用PVC皮革作为测试材料，测试流程为：PVC反面刷胶，置于室温干燥后，晾置30分钟后贴合；最后检测比较结果如下；

检测项目	实施例1	实施例2	101生胶糊及103粉胶糊	鞋用万能胶
					气味	无味	无味	汽油味	刺激性气味
涂刷性	涂刷流畅	涂刷流畅	低粘型好刷，高粘难刷	低粘型好刷，高粘难刷
					干燥速度	稍慢干	稍慢干	快干	快干
干燥条件	自然干燥/加热干燥	自然干燥/加热干燥	自然干燥/加热干燥	自然干燥/加热干燥

粘度	13000CPS	2500-8000CPS	18000-2200CPS	5000CPS
					固含量	46％	40％	12％	25％
粘力	大	大	中	大
					VOC含量	30％	2％	＞80％	＞75％
耐热	中	中	差	优
					防回弹性	不弹开	不弹开	部分弹开	不弹开
粘性保持时间	长	长	中	长

由此可见，上述实施例1与实施例2均符合鞋用手袋用胶粘剂的使用要求，性能指标好，可以完全替代溶剂型101生胶糊及103粉胶糊，也可以替代鞋用万能胶。

Claims (4)

1.一种多用途水性胶粘剂的制备方法，其特征是，它分为三个步骤制备：

(1)按重量百分比把含量为0.5-35的溶剂投入到反应釜中，中速搅拌，再慢慢加入热塑性橡胶10-35，直至溶解，或直接投入热塑性橡胶乳液；

其中，所述热塑性橡胶及其乳液选自下述产品的一种或几种：结构形式为A-B-A三嵌段共聚物、A-B二嵌段共聚物、A-B-A-B多嵌段共聚物，星型嵌段共聚物及其与不饱和单体接枝改性产物，和丁苯胶乳及其与不饱和单体共聚物改性乳液；

(2)在搅拌下，按重量百分比加入增粘树脂或增粘树脂乳液20-80，混合均匀后，按重量百分比加入乳液28-45；所述乳液为VAE乳液、醋酸乙烯乳液、羧基丁苯乳液、天然橡胶乳液、氯丁乳液、亚克力乳液一种或多种；

其中，该增粘树脂选自脂肪烃、酯环族烃、芳香族烃及其改性的烃类树脂和氢化衍生物，帖烯及其氢化衍生物，松香和改性松香及其氢化衍生物；其主要组成份及其重量百分比为：

增粘树脂35-60，

表面活性剂：5-20，

水：45-65；

增粘树脂乳液具体工艺为：把松香及增粘树脂投入反应釜中，抽真空充氮气，升温在高温130℃-200℃充分熔化，其过程中开始调节搅拌速度为慢速，熔透后调至高速搅拌，慢慢加入预热好的表面活性剂，其后慢慢滴入预热好的水，直到O/W转相点时，降低搅拌速度冷却，过滤包装备用，

(3)取样测试粘度，根据不同的产品用途以及粘度要求，按重量百分比加入适量的水1-20和相应的功能助剂0.5-5，高速分散至均匀状态，冷却过滤包装出料即可，通过功能助剂和水调整胶粘剂的含固量以及粘度，制得的胶粘剂粘度为200-500CPS作为喷胶用，粘度为1500-2500CPS作为装潢万能胶使用，粘度为12000-20000CPS作为鞋用手袋箱包贴合胶、定位胶用。

2.根据权利要求1所述的多用途水性胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述不饱和单体是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、顺丁烯二酸酐、苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；接枝改性反应水性体系用过硫酸铵、过硫酸钾辅助完成接枝，油性溶剂体系用过氧化苯甲酰或偶氮异丁腈；

3.根据权利要求1所述的多用途水性胶粘剂的制备方法，其特征在于，其中的溶剂选自溶剂油类、酮类、烷烃类、芳香烃类中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的多用途水性胶粘剂的制备方法，其特征在于，其中的水为去离子水或者自来水。