CN101580682B - 水性复合粘合剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水性复合粘合剂，该粘合剂含有A和B两种组分，其中A组分为含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～5％；B组分为含-NCO基团的聚合物，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的5～30％；A组分与B组分的重量配比为100∶0.5～100∶5。该粘合剂不会对使用的工人造成危害，不挥发污染环境，且不受石油资源的涨价影响，成本低廉，操作简便，用于包装食品的材料时不会二次污染包装的食品，是一种环保的粘合剂。
Description
技术领域
本发明属于化工材料的高分子聚合物领域，特别是涉及一种水性复合粘合剂及其制备方法与应用。
背景技术
复膜胶是用于塑料膜、铝箔、纸张等材料之间的干式复合专用胶粘剂，用它复合的材料可用于包装食品、饮料、日化用品、烟酒等，是一种非常经济美观简易的包装材料，在食品包装领域得到迅速的发展。然而，发明人发现市场上现用的复膜胶主要是溶剂型胶粘剂，由于这种溶剂型胶粘剂使用大量的乙酸乙酯、丁酮、异丙醇等有机溶剂，存在给使用该胶粘剂的工人带来很大的身体危害的问题，且这种胶粘剂挥发到空气中的溶剂会给环境带来污染，而且复合过程中残留的溶剂也可能进一步侵入食品中，给食品造成安全隐患。且现有的溶剂型胶粘剂所用的原材料受石油资源的涨价影响较大，成本增高，操作也相对复杂。因此，发展环保型粘合剂是当务之急。
发明内容
本发明实施方式提供一种水性复合粘合剂及其制备方法与应用，通过以无毒无害的水为介质，制备得到的水性复合粘合剂成本低、且制备过程操作简单，用于包装材料时不会造成包装产品的二次污染。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种水性复合粘合剂，该粘合剂含有A和B两种组分，其中A组分为含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～5％；B组分为含-NCO基团的聚合物，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的5～30％；A组分与B组分的重量配比为100∶0.5～100∶5。
所述A组分的-OH或-NH可交联基团由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的功能单体提供。
所述丙烯酸酯功能单体选用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种；所述甲基丙烯酸酯功能单体选用甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
所述A组分的聚合物乳液的玻璃化温度Tg为-30～10℃；聚合物乳液粒径为50～500nm、乳液静态表面张力为30～40mN/m。
所述B组分含-NCO基团的聚合物为多异氰酸酯的聚合物。
所述多异氰酸酯选用2，4(或2，6)-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯环己烷、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)中的至少一种；
或者，所述多异氰酸酯为2，4(或2，6)-甲苯二异氰酸酯TDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中任意两种的混合物。
所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯HDI或异佛尔酮二异氰酸酯IPDI的三聚体，官能度为3～5，-NCO基团的重量含量为10～20％。
所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～4％；
或者，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～3％。
所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的8～25％；
或者，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的10～23％。
所述A组分与所述B组分的重量配比为100∶1～100∶5；
或者，所述A组分与所述B组分的重量配比为100∶1～100∶3。
本发明实施方式提供一种水性复合粘合剂的制备方法，该方法包括：分别制备组成该粘合剂的A组分与B组分；
按下述重量比例取A组分各原料：
(甲基)丙烯酸酯单体 40～49％
去离子水 50～59％
乳化剂 0.5～1.5％
引发剂 0.1～0.5％
氨水 0.2～0.8％
消泡剂、润湿剂 0.1～0.5％
其中，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂；所述的引发剂为过硫酸盐类；所述的润湿剂阴离子表面活性剂；所述的消泡剂为非有机硅类消泡剂；
A组分的制备：将(甲基)丙烯酸酯功能单体的5～15wt％、全部乳化剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌乳化10分钟，升温到75℃后，加入引发剂溶液的10～20wt％，反应1～2h；然后在3～4h内滴加完剩余的85～95wt％所述(甲基)丙烯酸酯的功能单体和剩余的80～90wt％引发剂溶液；然后升温到80～85℃继续反应1～2h，反应完全后降温，加入氨水调节pH值为中性，再加入润湿剂调节表面张力、加入消泡剂控制泡沫，即得到A组分的水性丙烯酸聚合物乳液；
按下述重量比例取B组分各原料：
多异氰酸酯聚合物 80～95％
聚乙二醇单乙醚 4.98～19.98％
催化剂 0.001～0.01％
终止剂 0.001～0.01％
其中，所述的聚乙二醇单乙醚分子量在200～800之间；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述的终止剂为过氧化苯甲酰氯；
B组分的制备：在反应釜中加入含-NCO基团的多异氰酸酯聚合物，升温到90～120℃，滴加聚乙二醇单乙醚，在20min内加完，加入催化剂反应1～4h，直到-NCO含量达到设定值，加入终止剂即得含-NCO基团的聚合物的B组分；
按A组分比B组分的重量比例为100∶0.5～100∶5，取A、B组分配合使用，即得到粘合剂。
所述按A组分比B组分的重量比例为100∶0.5～100∶5，取A、B组分配合使用包括：将所述B组分在搅拌状态下加入到A组分中，使所述B组分在所述A组分中完全分散均匀混合后即得到水性复合粘合剂。
本发明实施方式还提供一种上述任一项中所述的水性复合粘合剂在塑料膜、镀铝膜的干法复合中的应用。
本发明实施方式还提供一种上述的水性复合粘合剂在塑料膜、镀铝膜的干法复合中的应用。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过两组分制备得到复合粘合剂，B组分中-NCO基团可以与A组分中-OH或-NH基团在聚合物成膜过程中发生反应，形成交联网状结构，显著提高了A组分聚合物的粘接强度，克服了传统型丙烯酸乳液粘合剂粘接强度差的弊端。该粘合剂以完全无毒无害的水为介质，不会对使用的工人造成危害，不挥发污染环境，且不受石油资源的涨价影响，成本低廉，操作简便，用于包装食品的材料时不会二次污染包装的食品，是一种环保的粘合剂。
具体实施方式
本发明实施方式提供一种两组分的水性复合粘合剂，该粘合剂以水为介质，无毒无害，可以用于食品包装材料的复合，不会对包装的食品造成二次污染，是一种环保的粘合剂，该粘合剂具体包括：A、B两种组分，其中A组分为含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～5％；B组分为不含有机溶剂的含-NCO基团的聚合物，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的5～30％，使用时将B组分均匀搅拌混合在A组分中即可。
为便于理解，下面通过具体实施例作进一步说明。
实施例一
本实施例提供一种两组分水性复合粘合剂，该粘合剂可作为复膜胶使用，具体包含A、B两种组分，其中A组分为含-OH及-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液，聚合物乳液中-OH及-NH可交联基团占聚合物乳液总重量的0.1～5％，优选是-OH及-NH可交联基团占聚合物乳液总重量的0.1～4％，更优选是-OH及-NH可交联基团占聚合物乳液总重量的0.1～3％；
另一组分B为含-NCO基团的聚合物，该聚合物不含有机溶剂，聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的5～30％，优选是-NCO基团占该聚合物总重量的8～25％，更优选是-NCO基团占该聚合物总重量的10～23％；
A组分与B组分的重量配比为100∶0.5～100∶5，优选A、B组分的重量配比为100∶1～100∶5，更优选A、B组分的重量配比为100∶1～100∶3。
实际中，将所述的B组分在搅拌状态下缓慢加入到A组分中，并搅拌混合均匀，即得到可直接使用的水性复合粘合剂，且每次混合的粘合剂要求在8小时内使用完。
其中，上述粘合剂中的A组分中的-OH及-NH可交联的基团由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的功能单体提供，丙烯酸酯功能单体可以选用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种；甲基丙烯酸酯功能单体可以选用甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种，所述的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的功能单体与其他丙烯酸单体一起共聚，得到含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液。该水性丙烯酸聚合物乳液的玻璃化温度(Tg)为-30～10℃，优选是在-30～0℃之间，更优选是在-25～0℃之间。该乳液采用种子乳液聚合法进行聚合，使得到的乳液粒径控制在50～500nm，更优选是50～200nm。为了使乳液在塑料膜、镀铝膜表面具有较好的润湿性，乳液的静态表面张力控制在30～40mN/m，优选控制在30～38mN/m。
其中，B组分含-NCO基团的聚合物一般为多异氰酸酯的聚合物，其中，多异氰酸酯可以选用2，4(或2，6)-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯环己烷、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)中的至少一种；优选使用2，4(或2，6)-甲苯二异氰酸酯TDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中的一种或两种的混合物。
具体使用时按A、B两组分A比B的重量配比100∶0.5～100∶5取A、B组分，优选A比B的重量配比为100∶1～100∶5，更优选A比B的重量配比为100∶1～100∶3，将A、B两组分在搅拌的状态下进行充分混合即可得到粘合剂。该粘合剂作为复合胶可用于塑料膜、镀铝膜等材料的干法复合，复合强度和封口强度均较高，能够满足使用要求。
实施例二
本实施例提供一种水性复合粘合剂的制备方法，具体包括：
A组分为含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液，交联基团占聚合物总重量的0.1～5％，优选是0.1～4％，更优选是0.1～3％。这些可交联的基团由一些丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的功能单体提供，主要由丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺等提供，这些单体与其他丙烯酸单体一起共聚，得到含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液。
A组分原料组成的重量比例如下：
(甲基)丙烯酸酯单体 40～49％
去离子水 50～59％
乳化剂 0.5～1.5％
引发剂 0.1～0.5％
氨水 0.2～0.8％
消泡剂、润湿剂 0.1～0.5％
其中，所述的乳化剂为阴离子型的，可以是磺酸盐类或者硫酸盐类；所述的引发剂为过硫酸盐类，可以是过硫酸铵或过硫酸钾；所述的润湿剂为阴离子表面活性剂，为磺酸盐类；所述的消泡剂为非有机硅类；
A组分的制备方法：将(甲基)丙烯酸酯的混合单体的5～15wt％、全部乳化剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌乳化10分钟，升温到75℃后，加入引发剂溶液的10～20wt％，反应1～2h。然后开始滴加剩余的85～95wt％混合单体和剩余的80～90wt％引发剂溶液，在3～4h内滴完。然后升温到80～85℃继续反应1～2h，反应完全后降温，加入氨水调节pH值为中性，再加入润湿剂调节表面张力为30～38mN/m之间、加入消泡剂控制泡沫，即可得到A组分的水性丙烯酸乳液。
B组分为含-NCO基团的聚合物，不含任何有机溶剂，其-NCO基团的重量含量为5～30％，优选是8～25％，更优选是10～23％。含-NCO基团的聚合物一般选用多异氰酸酯的聚合物，这些可提供-NCO基团的为异氰酸酯有2，4(或2，6)-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯环己烷、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)的二聚体或三聚体，优选是TDI、HDI、IPDI中的二聚体或三聚体，更优选是HDI或IPDI三聚体。
B组分原料组成的重量比例如下：
多异氰酸酯聚合物 80～95％
聚乙二醇单乙醚 4.98～19.98％
催化剂 0.001～0.01％
终止剂 0.001～0.01％
其中，所述的聚乙二醇单乙醚分子量在200～800之间；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述的终止剂为过氧化苯甲酰氯；
B组分制备方法：在反应釜中加入含-NCO基团的多异氰酸酯聚合物，升温到90～120℃，开始滴加聚乙二醇单乙醚，约20min加完，加入催化剂反应1～4h，直到-NCO含量达到设定值，加入终止剂即得B组分含-NCO基团的聚合物；
所述的多异氰酸酯为HDI或IPDI的三聚体，官能度为3～5，-NCO基团含量为10～20％。
所述的聚乙二醇单乙醚分子量为200～800，优选是200～500。
两组分的水性复膜胶制备：按两组分A∶B的比例为100∶0.5～100∶5，优选是100∶1～100∶5，优选是100∶1～100∶3取A、B组分，将B组分在搅拌状态下缓慢的加入到A组分中，使之在A组分中完全分散均匀，两组分混合好后，要求在8h内使用完毕。
两组分水性复膜胶可用于两层或三次结构的复合，如BOPP/CPP，BOPP/VMPET/PE，用于包装休闲食品、糖果、奶粉等食品包装，剥离强度可以达到2N/15mm以上，封口强度可达到15N/15mm以上，但不能用于超过100℃的水煮或蒸煮的包装要求。
实施例三
本实施例对A组分的制备方法作进一步说明，具体如下：
取原料：
去离子水(可以自制)550kg
乳化剂A-103(CYTEC公司产品)8.5kg
丙烯酸甲酯200kg
丙烯酸乙酯158kg
丙烯酸丁酯72kg
甲基丙烯酸5
丙烯酸羟乙酯15kg
引发剂APS(过硫酸铵)2.3kg
氨水4.2kg
润湿剂OT-75(CYTEC公司产品)1.6kg
消泡剂8034(Cognis公司产品)1.5kg
制备方法：将丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和丙烯酸羟乙酯的混合单体的10wt％、全部乳化剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌乳化10分钟，升温到75℃后，加入引发剂溶液的15wt％，反应1h。然后开始滴加剩余的混合单体和引发剂溶液，在3～4h内滴完。然后升温到82～83℃继续反应1h，反应完全后降温，加入氨水调节pH值为中性，再加入润湿剂调节表面张力、加入消泡剂控制泡沫，即可得到A组分的水性丙烯酸乳液。该水性丙烯酸乳液的固体物含量(重量)为45.1％，粘度为30mPas，乳液粒径120nm，表面张力37.0mN/m。
实施例四
本实施例也是对制备A组分的方法的进一步说明，具体如下：
取制备A组分所用的各原料：
去离子水(可以自制)580kg
乳化剂A-103(CYTEC公司产品)7.8kg
甲基丙烯酸甲酯154kg
丙烯酸乙酯116kg
丙烯酸丁酯128kg
丙烯酸6kg
N-羟甲基丙烯酰胺6kg
丙烯酸羟丙酯13kg
引发剂APS(过硫酸铵)2.2kg
氨水4.8kg
润湿剂OT-75(CYTEC公司产品)1.9kg
消泡剂8034(Cognis公司产品)1.8kg
制备方法：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯的混合单体的8wt％、全部乳化剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌乳化10分钟，升温到75℃后，加入引发剂溶液的12wt％，反应1h。然后开始滴加剩余的单体和引发剂溶液，在3～4h内滴完。然后升温到82～83℃继续反应1.5h，反应完全后降温，加入氨水调节pH值为中性，再加入润湿剂调节表面张力、加入消泡剂控制泡沫，即可得到A组分的水性丙烯酸乳液。该水性丙烯酸乳液的固体物含量(重量)为42.3％，粘度为25mPa s，乳液粒径为105nm，表面张力为35.3mN/m。
实施例五
本实施例也是对制备A组分的方法的进一步说明，具体如下：
取各原料：
去离子水(可以自制)560kg
乳化剂A-103(CYTEC公司产品)8.2kg
丙烯酸甲酯285kg
丙烯酸丁酯132kg
甲基丙烯酸9kg
N-羟甲基丙烯酰胺4kg
甲基丙烯酸羟乙酯12kg
引发剂APS(过硫酸铵)2.4kg
氨水5kg
润湿剂OT-75(CYTEC公司产品)1.7kg
消泡剂8034(Cognis公司产品)1.6kg
制备方法：将丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯的混合单体的12wt％、全部乳化剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌乳化10分钟，升温到75℃后，加入引发剂溶液的16wt％，反应1.5h。然后开始滴加剩余的单体和引发剂溶液，在3～4h内滴完。然后升温到82～83℃继续反应1h，反应完全后降温，加入氨水调节pH值为中性，再加入润湿剂调节表面张力、加入消泡剂控制泡沫，即可得到A组分的水性丙烯酸乳液。该水性丙烯酸乳液的固体物含量(重量)为44.2％，粘度为35mPas，乳液粒径为90nm，表面张力为36.5mN/m。
实施例六
本实施例也是对制备A组分的方法的进一步说明，具体如下：
取各原料：
去离子水540kg
乳化剂A-103(CYTEC公司产品)8.5kg
甲基丙烯酸甲酯117kg
丙烯酸乙酯193kg
丙烯酸丁酯126kg
丙烯酸7kg
甲基丙烯酸羟丙酯17kg
引发剂APS(过硫酸铵)2.5kg
氨水5.2kg
润湿剂OT-75(CYTEC公司产品)1.5kg
消泡剂8034(Cognis公司产品)1.7kg
制备方法：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟丙酯的混合单体的13wt％、全部乳化剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌乳化10分钟，升温到75℃后，加入引发剂溶液的17wt％，反应1.5h。然后开始滴加剩余的单体和引发剂溶液，在3～4h内滴完。然后升温到82～83℃继续反应1h，反应完全后降温，加入氨水调节pH值为中性，再加入润湿剂调节表面张力、加入消泡剂控制泡沫，即可得到A组分的水性丙烯酸乳液。该水性丙烯酸乳液的固体物含量(重量)为46.2％，粘度为40mPas，乳液粒径为110nm，表面张力为37.2mN/m。
实施例七
本实施例是组成上述水性粘合剂主要成分的B组分的制备方法的进一步说明：具体包括：在反应釜中投入500kg的HDI三聚体(官能度3.5，NCO含量19.5％)，温度升到110℃时滴加58kg聚乙二醇单乙醚(分子量350)，20分钟滴加完毕，加入10g二月桂酸二丁基锡，直到NCO含量达到17.5％左右，然后加入9g过氧化苯甲酰氯终止反应，降温至室温，得到一种透明至淡黄色溶液产物，固体物重量含量为99.8％，粘度约为2000mPas。
实施例八
本实施例也是组成上述水性粘合剂主要成分的B组分的制备方法的进一步说明：具体包括：在反应釜中投入500kg的IPDI三聚体(官能度3.5，NCO含量19.5％)，温度升到100℃时滴加72kg聚乙二醇单乙醚(分子量450)，20分钟滴加完毕，加入10g二月桂酸二丁基锡，直到-NCO含量达到18.2％左右，然后加入9g过氧化苯甲酰氯终止反应，降温至室温，得到一种透明至淡黄色溶液产物，固体物的重量含量为99.9％，粘度约为1800mPas。
实施例九
本实施例对包括A、B组成的水性粘合剂的具体应用作进一步说明，具体如下：取20kg A组分在塑料桶中，开动搅拌，转速以能看到中间形成一个漩涡为宜，将0.40kg的B组分缓慢加入到其中，加完后继续搅拌5分钟。然后将混合好的水胶倒入胶槽中，采用干法复合BOPP/CPP、PET/PE、PA/PE、BOPP/VMPET结构，控制上胶量在1.8～2.4g/m2，烘道温度为70-80-90℃，风速大于6m/s，复合辊温度为60～70℃，复合膜放在50℃条件下熟化8～12h即可，取样测试剥离强度及封口强度。
实施例十
本实施例对包括A、B组成的水性粘合剂的具体应用作进一步说明，具体如下：取20kg组分A倒入塑料桶中，开动搅拌，转速以能看到中间形成一个漩涡为宜，将0.25kg的B组分缓慢加入到其中，加完后继续搅拌5分钟。然后将混合好的水胶倒入胶槽中，采用干法复合BOPP/CPP、PET/PE、PA/PE、BOPP/VMPET结构，控制上胶量在1.8～2.4g/m2，烘道温度为70-80-90℃，风速大于6m/s，复合辊温度为60～70℃，复合膜放在50℃条件下熟化8～12h即可，取样测试剥离强度及封口强度。
实施例十一
本实施例对包括A、B两组分组成的水性粘合剂的具体应用作进一步说明，具体如下：取20kg组分A倒入塑料桶中，开动搅拌，转速以能看到中间形成一个漩涡为宜，将0.32kg的B组分缓慢加入到其中，加完后继续搅拌5分钟。然后将混合好的水胶倒入胶槽中，采用干法复合BOPP/CPP、PET/PE、PA/PE、BOPP/VMPET结构，控制上胶量在1.8～2.4g/m2，烘道温度为70-80-90℃，风速大于6m/s，复合辊温度为60～70℃，复合膜放在50℃条件下熟化8～12h即可，制袋后测试剥离强度及封口强度。测试结果如下表1～3。
表1两组分水性复膜胶的应用性能(实施例九制备得到的复膜胶)
| 复合结构 | 上胶量/g/m2 | 剥离强度/N/15mm | 封口强度/N/15mm |
| BOPP/CPP | 2.0 | 2.3 | 16.8 |
| BOPP/VMPET | 1.9 | 2.2 | - |
| PET/PE | 2.2 | 2.9 | 17.0 |
| PA/PE | 2.4 | 3.4 | 19.2 |
表2两组分水性复膜胶的应用性能(实施例十制备得到的复膜胶)
| 复合结构 | 上胶量/g/m2 | 剥离强度/N/15mm | 封口强度/N/15mm |
| BOPP/CPP | 1.9 | 2.0 | 16.5 |
| BOPP/VMPET | 1.8 | 2.0 | - |
| PET/PE | 2.3 | 3.1 | 18.3 |
| PA/PE | 2.3 | 3.0 | 18.2 |
表3两组分水性复膜胶的应用性能(实施例十一制备得到的复膜胶)
| 复合结构 | 上胶量/g/m2 | 剥离强度/N/15mm | 封口强度/N/15mm |
| BOPP/CPP | 2.1 | 2.5 | 17.2 |
| BOPP/VMPET | 2.0 | 2.1 | - |
| PET/PE | 2.0 | 2.7 | 17.2 |
| PA/PE | 2.2 | 3.1 | 18.5 |
由表1～3可见，本发明实施例中的两组分的水性复合粘合剂作为复膜胶时应用性能较好，剥离强度能达到2N/15mm以上，封口强度在16～20N/15mm，既能复合两层结构，也可复合三层结构，与现用的酯溶型聚氨酯胶性能相当，可以用于休闲食品、糖果、奶粉等食品的包装材料制备，所制备得到的包装材料能够替代非环保的溶剂胶。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，各实施例之间不具有前后的次序关系，不因各实施例的序号相互之间造成影响，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种水性复合粘合剂，该粘合剂含有A和B两种组分，其中A组分为含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～5％；B组分为含-NCO基团的聚合物，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的5～30％；A组分与B组分的重量配比为100∶0.5～100∶5。
2.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述A组分的-OH或-NH可交联基团由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的功能单体提供。
3.根据权利要求2所述的粘合剂，其中，所述丙烯酸酯功能单体选用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种；所述甲基丙烯酸酯功能单体选用甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的粘合剂，其中，所述A组分的聚合物乳液的玻璃化温度Tg为-30～10℃；聚合物乳液粒径为50～500nm、乳液静态表面张力为30～40mN/m。
5.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述B组分含-NCO基团的聚合物为多异氰酸酯的聚合物。
6.根据权利要求5所述的粘合剂，其中，所述多异氰酸酯选用2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯环己烷、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的粘合剂，其中，所述多异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯TDI、2，6-甲苯二异氰酸酯TDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中任意两种的混合物。
8.根据权利要求5所述的粘合剂，其中，所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯HDI或异佛尔酮二异氰酸酯IPDI的三聚体，官能度为3～5，-NCO基团的重量含量为10～20％。
9.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～4％。
10.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～3％。
11.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的8～25％。
12.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的10～23％。
13.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述A组分与所述B组分的重量配比为100∶1～100∶5。
14.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述A组分与所述B组分的重量配比为100∶1～100∶3。
15.一种水性复合粘合剂的制备方法，该方法包括：分别制备组成该粘合剂的A组分与B组分；
按下述重量比取A组分各原料：
(甲基)丙烯酸酯单体 40～49％
去离子水 50～59％
乳化剂 0.5～1.5％
引发剂 0.1～0.5％
氨水 0.2～0.8％
消泡剂、润湿剂 0.1～0.5％
其中，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂；所述的引发剂为过硫酸盐类；所述的润湿剂阴离子表面活性剂；所述的消泡剂为非有机硅类消泡剂；
A组分的制备：将(甲基)丙烯酸酯功能单体的5～15wt％、全部乳化剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌乳化10分钟，升温到75℃后，加入引发剂溶液的10～20wt％，反应1～2h；然后在3～4h内滴加完剩余的85～95wt％所述(甲基)丙烯酸酯的功能单体和剩余的80～90wt％引发剂溶液；然后升温到80～85℃继续反应1～2h，反应完全后降温，加入氨水调节pH值为中性，再加入润湿剂调节表面张力、加入消泡剂控制泡沫，即得到A组分的水性丙烯酸聚合物乳液；
按下述重量比例取B组分各原料：
多异氰酸酯聚合物 80～95％
聚乙二醇单乙醚 4.98～19.98％
催化剂 0.001～0.01％
终止剂 0.001～0.01％
其中，所述的聚乙二醇单乙醚分子量在200～800之间；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述的终止剂为过氧化苯甲酰氯；
B组分的制备：在反应釜中加入含-NCO基团的多异氰酸酯聚合物，升温到90～120℃，滴加聚乙二醇单乙醚，在20min内加完，加入催化剂反应1～4h，直到-NCO含量达到设定值，加入终止剂即得含-NCO基团的聚合物的B组分；
按A组分比B组分的重量比例为100∶0.5～100∶5，取A、B组分配合使用，即得到粘合剂。
16.根据权利要求15所述的方法，所述按A组分比B组分的重量比例为100∶0.5～100∶5，取A、B组分配合使用包括：将所述B组分在搅拌状态下加入到A组分中，使所述B组分在所述A组分中完全分散均匀混合后即得到水性复合粘合剂。
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