CN102304330A - 一种可低温操作的清洁环保型热熔胶及其制备方法与应用 - Google Patents

一种可低温操作的清洁环保型热熔胶及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可低温操作的清洁环保型热熔胶及其制备方法与应用，该热熔胶由30-45％的高分子聚合物、30-35％的增粘树脂、3-8％的低分子增韧剂、15-30％的石蜡、0.3-1.4％的抗氧化剂和0.2-0.8％的高温消泡剂制备得到。本发明热熔胶的操作温度低至105℃，零碳化，低能耗，粘结性能优良，能降低设备的维护和维修成本，能保证生产线连续生产，比EVA类热熔胶节约20～40％上胶量。本发明的热熔胶克服了现有技术热熔胶操作温度高(160～180℃)的缺陷。

Description

一种可低温操作的清洁环保型热熔胶及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种热熔胶，特别涉及一种可低温操作的清洁环保型热熔胶及其制备方法与应用。
背景技术
近年来，热熔胶在封箱包装和书本装订领域得到广泛的应用，为这些领域在工业化进程中提高生产效率和产品质量起到推动作用。目前，应用于封箱包装和书本装订领域的热熔胶主要是以EVA(聚醋酸乙烯)为基本组分，加上石蜡、聚乙烯蜡、增粘树脂如松香、改性石油树脂C5或C9等。这类传统的EVA类热熔胶虽然能满足产品的粘结要求，但在使用过程中存在以下问题：使用温度高，一般在160～180℃。而高温使用会导致以下问题：1)长时间高温使用会出现碳化，碳化物沉淀导致熔胶系统损坏和喷胶系统堵塞，一方面增加设备维修和维护成本，另一方面影响生产效率。2)长时间高温使用导致松香和石油树脂等增粘树脂老化分解，分解物挥发对环境产生污染，存在一定的安全隐患。3)长时间高温使用能耗也相对高。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种操作温度低至105℃的、零碳化的、低能耗的、粘结性能优良的、能降低设备的维护和维修成本、能保证生产线连续生产、比EVA类热熔胶节约10～40％上胶量的清洁环保型热熔胶。
本发明的另一目的在于提供上述可低温操作的清洁环保型热熔胶的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述可低温操作的清洁环保型热熔胶的用途。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种可低温操作的清洁环保型热熔胶，由以下质量百分比的成分制备得到：
高分子聚合物：30-45％
增粘树脂：    30-35％
低分子增韧剂：3-8％
石蜡：        15-30％
抗氧化剂：    0.3-1.4％
高温消泡剂：  0.2-0.8％；
所述的高分子聚合物为茂金属催化聚烯烃，该聚烯烃的软化点为50～80℃、粘度为2000～30000cps、熔融指数为200～2500g/10min、密度为0.80～0.95g/cm3。
所述的增粘树脂为全氢化石油树脂或松香；
所述的低分子增韧剂是指液体橡胶；
所述的石蜡为费托蜡、聚乙烯蜡，58#全精化石蜡或64#全精化石蜡中的一种；
上述的可低温操作的清洁环保型热熔胶无杂质，物理化学性质稳定，适合喷胶和滚轮等施胶方式，密度为0.85～0.87g/cm3，对各种极性或弱极性纸质都有良好的粘结效果。
上述的可低温操作的清洁环保型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将石蜡、高分子聚合物、低分子增韧剂和抗氧化剂混合均匀，加热到100～180℃，边抽真空边搅拌至各组分完全熔化；再加入增粘树脂和高温消泡剂，100～180℃下加热至熔化；对反应体系抽真空至没有气泡，搅拌混合均匀，即得可低温操作的清洁环保型热熔胶。
上述的可低温操作的清洁环保型热熔胶可用作纸品类基材的粘结剂。
本发明使用合适熔融指数的低密度聚烯烃与低分子增韧剂液体橡胶复配，为产品提供了低温105℃熔化，并且具有相当好粘结力的性能。由于聚烯烃是含饱和键的聚合物，具有非常优秀的耐老化性能，为产品的清洁使用提供了基础。又因在105℃使用，全氢化石油树脂经与聚烯烃复配后，不会产生碳化物，也没有挥发物，因此使用过程清洁。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明热熔胶的操作温度低至105℃，零碳化，低能耗，粘结性能优良，能降低设备的维护和维修成本，能保证生产线连续生产，比EVA类热熔胶节约20～40％上胶量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种可低温操作的清洁环保型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
把占热熔胶质量20％的64#全精化石蜡(昆仑石化)、占热熔胶质量40％的茂金属催化聚烯烃(陶氏GA1950，软化点为50～65℃、粘度在170℃时17000cps～20000cps、熔融指数200～700g/10min，密度为0.85～0.87g/cm3，下同)、占热熔胶质量6％的液体橡胶和占热熔胶质量0.3％的抗氧剂(汽巴，抗氧剂1010)混合均匀，加热至150℃，并且连续搅拌，待完全熔化，加入占热熔胶质量33.5％的全氢化石油树脂(日本出光，P125)和占热熔胶质量0.2％的高温消泡剂(汽巴，EFKA2720)，保持加热温度为150℃，搅拌均匀，待完全熔化，抽真空至没有气泡，所得混合物即为可低温操作的清洁环保型热熔胶。
本实施例制备得到的热熔胶适合滚轮上胶装置，把该热熔胶置于书本装订机器的背胶热熔胶缸，在105℃恒温至胶粒完全熔化可进行使用，书背的上胶厚度约为0.8～1.0毫米，但由于该产品的密度只有0.85g/cm3，因此在相同的上胶厚度情况下，上胶量比EVA胶节约15％以上。
实施例2
一种可低温操作的清洁环保型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
把占热熔胶质量25％的58#全精化石蜡(昆仑石化)、占热熔胶质量35％的茂金属催化聚烯烃(陶氏GA1950)、占热熔胶质量5％的液体橡胶和占热熔胶质量0.3％的抗氧剂(汽巴，抗氧剂1010)混合均匀，加热至120℃，并且连续搅拌，待完全熔化，加入占热熔胶质量34.5％的全氢化石油树脂和占热熔胶质量0.2％的高温消泡剂(汽巴，EFKA2720)，保持加热温度为120℃，搅拌均匀，待完全熔化，抽真空至没有气泡，所得混合物即为可低温操作的清洁环保型热熔胶。
本实施例制备得到的热熔胶适合于中快速包装机的喷胶系统，使用时，胶缸、胶管和喷嘴的操作温度为105℃，气压为2.5千克。而传统EVA热熔胶的操作条件为160～180℃以上，气压为4～6千克。由于该产品使用温度低和使用压力低两个因素影响，其单耗会比传统EVA热熔胶省胶35％。
实施例3
一种可低温操作的清洁环保型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
把占热熔胶质量30％的聚乙烯蜡、占热熔胶质量30％的茂金属催化聚烯烃(陶氏GA1950)、占热熔胶质量8％的液体橡胶和占热熔胶质量1.2％的抗氧剂(汽巴，抗氧剂1010)混合均匀，加热至180℃，并且连续搅拌，待完全熔化，加入占热熔胶质量30％的全氢化石油树脂和占热熔胶质量0.8％的高温消泡剂(汽巴，EFKA2720)，保持加热温度为180℃，搅拌均匀，待完全熔化，抽真空至没有气泡，所得混合物即为可低温操作的清洁环保型热熔胶。
本实施例制备得到的热熔胶适合滚轮上胶装置，把该热熔胶置于书本装订机器的背胶热熔胶缸，在105℃恒温至胶粒完全熔化可进行使用，书背的上胶厚度约为0.8～1.0毫米，但由于该产品的密度只有0.85g/cm3，因此在相同的上胶厚度情况下，上胶量比EVA胶节约15％以上。
实施例4
一种可低温操作的清洁环保型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
把占热熔胶质量15％的费托蜡(南非沙索，H1)、占热熔胶质量45％的茂金属催化聚烯烃(陶氏GA1950)、占热熔胶质量3％的液体橡胶和占热熔胶质量1.4％的抗氧剂(汽巴，抗氧剂1010)混合均匀，加热至100℃，并且连续搅拌，待完全熔化，加入占热熔胶质量35％的松香和占热熔胶质量0.6％的高温消泡剂(汽巴，EFKA2720)，保持加热温度为100℃，搅拌均匀，待完全熔化，抽真空至没有气泡，所得混合物即为可低温操作的清洁环保型热熔胶。
本实施例制备得到的热熔胶适合于中快速包装机的喷胶系统，使用时，胶缸、胶管和喷嘴的操作温度为105℃，气压为2.5千克。而传统EVA热熔胶的操作条件为160～180℃以上，气压为4～6千克。由于该产品使用温度低和使用压力低两个因素影响，其单耗会比传统EVA热熔胶省胶35％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可低温操作的清洁环保型热熔胶，其特征在于是由以下质量百分比的成分制备得到：
高分子聚合物：30-45％
增粘树脂：    30-35％
低分子增韧剂：3-8％
石蜡：        15-30％
抗氧化剂：    0.3-1.4％
高温消泡剂：  0.2-0.8％；
所述的高分子聚合物为茂金属催化聚烯烃；
所述的低分子增韧剂为液体橡胶。
2.根据权利要求1所述的可低温操作的清洁环保型热熔胶，其特征在于：所述茂金属催化聚烯烃的软化点为50～80℃、粘度为2000～30000cps、熔融指数为200～2500g/10min、密度为0.80～0.95g/cm3。
3.根据权利要求1所述的可低温操作的清洁环保型热熔胶，其特征在于：所述的增粘树脂为全氢化石油树脂或松香。
4.根据权利要求1所述的可低温操作的清洁环保型热熔胶，其特征在于：所述的石蜡为费托蜡、聚乙烯蜡，58#全精化石蜡或64#全精化石蜡中的一种。
5.权利要求1-4任一项所述的可低温操作的清洁环保型热熔胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将石蜡、高分子聚合物、低分子增韧剂和抗氧化剂混合均匀，加热到100～180℃，边抽真空边搅拌至各组分完全熔化；再加入增粘树脂和高温消泡剂，100～180℃下加热至熔化；对反应体系抽真空至没有气泡，搅拌混合均匀，即得到可低温操作的清洁环保型热熔胶。
6.权利要求1-4任一项所述的可低温操作的清洁环保型热熔胶用作纸品类基材的粘结剂。
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