CN101280162B - 一种低成本热熔胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料加工领域，具体涉及一种低成本热熔胶的制备方法。具体步骤如下：将玉米淀粉、淀粉增塑剂、酸或酸酐、润滑剂和填料混合，得到改性淀粉；然后将改性淀粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物、增黏剂、黏度调节剂、热熔胶增塑剂、抗氧化剂和填料混合，共混挤出，挤出产物经冷却、造粒，即得所需产品。乙烯-醋酸乙烯共聚物与改性淀粉重量比为1∶5～1∶2，增黏剂与改性淀粉重量比为1∶5～2∶3，黏度调节剂与改性淀粉重量比为1∶10～1∶5，热熔胶增塑剂与改性淀粉重量比为1∶1000～1∶200，抗氧化剂与改性淀粉重量比为1∶50～1∶100，填料与改性淀粉重量比为0～1∶5；利用本发明得到的热熔胶产品与传统产品相比成本可降低50％以上，同时产品具有均匀度好、耐水性及耐化学药品性好等特点，可广泛应用。

Description

一种低成本热熔胶的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料加工领域，具体涉及一种低成本热熔胶的制备方法。
背景技术
传统热熔胶产品有无溶剂、无毒害、无污染、符合环保要求和易于运输和储存的特点，所以其已经成为胶粘剂行业中的主要产品，近年来用量越来越大。其中，由于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)型热熔胶制备方法简便，粘结性能良好，适用范围广，其用量居热熔胶之首。但随着目前石油价格的上涨，各类石油基树脂的售价也不断上涨，导致热熔胶产品的成本大幅攀升。因此，研制一种低成本的热熔胶成为市场的重要需求。
淀粉因其具有完全的生物可降解性和来源的广泛也作为热熔胶研制当中的重要种类。原淀粉相对分子质量较大，聚合度高而不溶于水，流动性及渗透性差，若直接用作热熔胶基材则性能不佳，须经过物理或化学方法破坏淀粉内部结晶，使其具有良好的塑性，得到热塑性的改性淀粉即可用作热熔胶制备的基体材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本热熔胶的制备方法。
本发明提出的低成本热熔胶的制备方法，是以改性淀粉为原料，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)、热熔胶助剂及填料，利用共混挤出进行加工，得到低成本的热熔胶产品；其具体步骤如下：
(1)将玉米淀粉、淀粉增塑剂、酸或酸酐、润滑剂和填料按配比混合后，加入高速搅拌机内，在80℃温度下，以3000rpm的转速搅拌30分钟，制备得到改性淀粉；组分的重量比为：
组分          重量比
玉米淀粉      75
淀粉增塑剂    10
酸或酸酐      5
润滑剂        5
填料          5
(2)将步骤(1)所得改性淀粉与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)、增黏剂、黏度调节剂、热熔胶增塑剂、抗氧化剂和填料按比例配合，并利用机械搅拌，使其混合均匀；其中，热塑性树脂与改性淀粉的重量比为1∶5～1∶2，增黏剂与改性淀粉的重量比为1∶5～2∶3，黏度调节剂与改性淀粉的重量比为1∶10～1∶5，热熔胶增塑剂与改性淀粉的重量比为1∶1000～1∶200，抗氧化剂与改性淀粉的重量比为1∶50～1∶100，填料与改性淀粉的重量比为0～1∶5；
(3)将步骤(2)所得产物加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，设定加料口到机头温度为100～160℃，螺杆转速40～140rpm，时间为4～8分钟；
(4)将步骤(3)所得挤出产物经冷却，造粒、包装，即得到所需产品。
本发明中，步骤(1)中所述淀粉增塑剂为水、尿素、甘油、甲酰胺或聚乙二醇(PEG)4000等中的多种复合使用；所述酸为乳酸、月桂酸或丙烯酸中任一种，所述酸酐为马来酸酐或乙酸酐等中任一种；所述润滑剂一般为硬脂酸类物质，如硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钠等；所述填料为轻质碳酸钙或滑石粉。
本发明中，步骤(2)中所述增黏剂为松香树脂、萜烯树脂或C5石油树脂等中任一种；所述黏度调节剂为石蜡、微晶石蜡或聚乙烯蜡中任一种；所述热熔胶增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯等中任一种；所述抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲苯酚或4，4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基)苯酚等中任一种；所述填料为轻质碳酸钙或滑石粉中任一种。
利用本发明方法得到的热熔胶产物均一，各组份之间相容性良好，具有成本低、初粘强度好、耐水性及耐化学药品性好等特点，可广泛应用于纸盒、书籍无线装订、木材积层板制作和木工封边、无纺布制作等。
本发明的有益效果
1.利用本发明方法制备出的热熔胶产品，以改性的玉米淀粉为主要基体材料，在玉米淀粉中加入特定助剂后，运用高温高搅的方法进行改性淀粉的生产方法简便易行，适宜工业化大规模生产，同时以淀粉为主要生产原料也符合循环经济发展的要求；
2.利用本发明方法生产得到的热熔胶产品，产品物相均匀，性能稳定，生产设备投资小，生产成本低。同时产品的粘接性能可以通过改性淀粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)和增粘剂的相对加入量进行调节，得到的系列化产品可广泛运用于纸盒、书籍无线装订、无纺布制作等多个领域。
3.利用本发明方法生产得到的热熔胶产品，以改性得到的热塑性淀粉为主要成份，大幅减少了石油基树脂的用量。在当前石油价格不断攀升导致了传统热熔胶基材的价格不断上涨的情况下，本发明中用改性淀粉部分替代石油基树脂，在不损失产品性能的情况下降低产品成本达到50％以上。
具体实施方式
实施例1
玉米淀粉750克加入高搅机内，再加入甘油50克、聚乙二醇(4000)20克、水30克、硬脂酸钙50克、马来酸酐50克、轻质碳酸钙50克，在温度80℃，3000rpm条件下高速搅拌30分钟出料得到改性淀粉。在制得的改性淀粉当中加入200克EVA树脂树脂、660克萜烯树脂、100克聚乙烯蜡、5克邻苯二甲酸二辛酯、10克2，6-二叔丁基对甲苯酚、200克轻质碳酸钙，低速搅拌混合均匀后，加入预热的挤出机料斗中，设定挤出机温度为100～150℃，螺杆转速40rpm条件下挤出8分出料，产物经造粒即得热熔胶产品。
实施例2
玉米淀粉750克加入高搅机内，再加入尿素20克、甲酰胺20克、甘油60克、硬脂酸钠50克、乙酸酐30克、乳酸20克、滑石粉50克，在温度80℃，3000rpm条件下高速搅拌30分钟出料得到改性淀粉。在制得的改性淀粉当中加入500克EVA树脂树脂、200克松香树脂、200克石蜡、1克邻苯二甲酸二丁酯、10克4，4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基)苯酚、200克滑石粉，低速搅拌混合均匀后，加入预热的挤出机料斗中，设定挤出机温度为100～150℃，螺杆转速140rpm条件下挤出4分出料，产物经造粒即得热熔胶产品。
实施例3
玉米淀粉750克加入高搅机内，再加入尿素40克、甲酰胺30克、水30克、硬脂酸镁50克、月桂酸50克、轻质碳酸钙50克，在温度80℃，3000rpm条件下高速搅拌30分钟出料得到改性淀粉。在制得的改性淀粉当中加入330克EVA树脂树脂、330克C5石油树脂、200克微晶蜡、2克邻苯二甲酸二辛酯、10克2，6-二叔丁基对甲苯酚，低速搅拌混合均匀后，加入预热的挤出机料斗中，设定挤出机温度为100～150℃，螺杆转速100rpm条件下挤出6分出料，产物经造粒即得热熔胶产品。
实施例4
玉米淀粉750克加入高搅机内，再加入甲酰胺50克、聚乙二醇(4000)30克、尿素20克、硬脂酸钙50克、丙烯酸50克、轻质碳酸钙50克，在温度80℃，3000rpm条件下高速搅拌30分钟出料得到改性淀粉。在制得的改性淀粉当中加入250克EVA树脂树脂、660克松香、125克聚乙烯蜡、2克邻苯二甲酸二辛酯、10克4，4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基)苯酚、100克轻质碳酸钙，低速搅拌混合均匀后，加入预热的挤出机料斗中，设定挤出机温度为100～160℃，螺杆转速40rpm条件下挤出8分出料，产物经造粒即得热熔胶产品。
实施例5
玉米淀粉750克加入高搅机内，再加入尿素50克、甘油20克、甲酰胺30克、硬脂酸钙50克、乙酸酐50克、滑石粉50克，在温度80℃，3000rpm条件下高速搅拌30分钟出料得到改性淀粉。在制得的改性淀粉当中加入330克EVA树脂树脂、660克萜烯树脂、100克石蜡、1克邻苯二甲酸二丁酯、10克2，6-二叔丁基对甲苯酚、200克轻质碳酸钙，低速搅拌混合均匀后，加入预热的挤出机料斗中，设定挤出机温度为100～150℃，螺杆转速70rpm条件下挤出8分出料，产物经造粒即得热熔胶产品。

Claims (1)

1.一种低成本热熔胶的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将玉米淀粉、淀粉增塑剂、酸或酸酐、润滑剂和填料按配比混合后，加入搅拌机内，在80℃温度下，以3000rpm的转速搅拌30分钟，制备得到改性淀粉；组分的重量比为：
组分        重量比
玉米淀粉    75
淀粉增塑剂  10
酸或酸酐    5
润滑剂      5
填料        5
(2)将步骤(1)所得改性淀粉与乙烯-醋酸乙烯共聚物、增黏剂、黏度调节剂、热熔胶增塑剂、抗氧化剂和填料按比例配合，并利用机械搅拌，使其混合均匀；其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物与改性淀粉的重量比为1∶5～1∶2，增黏剂与改性淀粉的重量比为1∶5～2∶3，黏度调节剂与改性淀粉的重量比为1∶10～1∶5，热熔胶增塑剂与改性淀粉的重量比为1∶1000～1∶200，抗氧化剂与改性淀粉的重量比为1∶50～1∶100，填料与改性淀粉的重量比为0～1∶5；
(3)将步骤(2)所得产物加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，设定加料口到机头温度为100～160℃，螺杆转速40～140rpm，时间为4～8分钟；
(4)将步骤(3)所得挤出产物经冷却，造粒、包装，即得到所需产品；
其中：步骤(1)中所述淀粉增塑剂为水、尿素、甘油、甲酰胺或聚乙二醇4000中一至多种；所述酸为乳酸、月桂酸或丙烯酸中任一种；所述酸酐为马来酸酐或乙酸酐中任一种；所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸钠中一至多种；所述填料为轻质碳酸钙或滑石粉；步骤(2)中所述增黏剂为松香树脂、萜烯树脂或C5石油树脂中任一种；所述黏度调节剂为石蜡、微晶石蜡或聚乙烯蜡中任一种；所述热熔胶增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯中任一种；所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲苯酚或4，4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基)苯酚中任一种；所述填料为轻质碳酸钙或滑石粉。
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