CN102965056B - 一种水基型粘合剂及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水基型粘合剂及其制备方法，其成分以100份重量计，各组分及重量份为为水溶性VAE乳液60-85，聚乙烯吡咯烷酮水溶液5-25，聚乙二醇2-5，食用乙醇2-3，pH调节剂0.1-1，聚乙烯醇水溶液1-3，去离子水余量。本发明的粘合剂，乳液粒子分布均匀，具有更好的初粘力、流动性、更快的干燥速度和更高的粘接强度。具有良好的剥离强度和耐蠕变性。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种改性VAE乳液水基型粘合剂及其制备方法
背景技术
乙烯与醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的产品，国外一般将其统称为EVA。但是在我国，人们根据其中醋酸乙烯含量的不同，将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和VAE乳液。醋酸乙烯含量小于40%的产品为EVA树脂；醋酸乙烯含量40%～70%的产品很柔韧；富有弹性特征，人们将这一含量范围的EVA树脂有时称为EVA橡胶；醋酸乙烯含量在70%～95%范围内通常呈乳液状态，称为VAE乳液。VAE乳液外观呈乳白色或微黄色。
VAE乳液虽然具有很好的机械性能，乳液粒子平均粒径小，耐蠕变性与热封性之间有很好的平衡关系，有很好的湿粘性及很快的固化速度。VAE乳液具有广泛的粘接性能，除能粘接木材、皮革、织物、纸张、水泥、混凝土、铝箔、镀锌钢板等材料，还能用作压敏胶和热封胶，而且对于一些难于粘接的材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等薄膜更是具备特有的粘接性。
VAE乳液（醋酸乙烯-乙烯共聚物）因乙烯共聚单体而有永久的增塑性能，柔软性好，成膜温度和玻璃化温度较低，对多种被粘物都有很好的粘接性能，应用越来越普遍。然而单用VAE乳液尚不能到达某些材料需要的剥离强度和耐蠕变性，只用VAE乳液来改善一般白乳胶粘结性能是远远不够的。因此需要对VAE乳液进行改性。
发明内容
因此为了解决上述问题，本发明提供了一种一种水基型粘合剂，具有良好的剥离强度和耐蠕变性。
本发明的另一目的旨在提供上述水基型粘合剂的制备方法。
为实现上述目的，采用如下技术方案：
本发明的水基型粘合剂，以100份重量计，各组分及重量份为：
聚乙烯吡咯烷酮水溶液的质量百分比浓度为30-50%；
聚乙烯醇水溶液的质量百分比浓度为1-10%；
通过pH调节剂调节所述粘合剂pH值为4-6；
聚乙二醇是指其平均分子量在200到6000之间的聚乙二醇。
聚乙烯吡咯烷酮为食品级或医药级，包括PVP-K、PVP-VA、PVP-P,其K值为15-90任意规格。
所述pH调节剂可以是任意浓度的酸或碱性溶液，如氢氧化钠、碳酸氢二钠、碳酸钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、盐酸溶液等。
水基型粘合剂生产方法：
将聚乙烯醇先用去离子水在反应釜中浸泡3-5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成1-10%的溶液，待用。
将聚乙烯吡咯烷酮配置成30-50%的水溶液。
本发明通过利用聚乙烯吡咯烷酮及多元醇聚合物对VAE乳液进行改性，并研配得到的胶粘剂，其乳液粒子分布均匀，具有更好的初粘力、流动性、更快的干燥速度和更高的粘接强度。
采用水溶性VAE705、VAE805、VAE707、VAE807、VAE805C、VAE807C、VAE Ⅰ型、VAEⅡ型、CP149、CP147、CP143等VAE乳液中的一种或多种。将聚乙烯吡咯烷酮水溶液和水溶性VAE乳液按上述比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在28-40HZ,常温搅拌10-15分钟，然后每隔3-5分钟分别将聚乙二醇、聚乙烯醇溶液、PH调节剂、粘度调节剂0.5公斤、食用乙醇、去离子水定量投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置，按国标要求取样检测固含量、粘度和pH值、T剥离强度和蠕变性能，达到要求后，用80-100目滤网过滤出料，装桶。
所述改性水溶性VAE乳液的固含量为15-55%，粘度为50-5000mp.s,pH值为3-6之间。改性后比改性前的T剥离强度和蠕变性能分别提高15%和18%以上。
具体实施方式
本发明实施例是按GB 2791-81和ASTM D2294-1996(2008)等国标规定的方法进行检测剥离强度和蠕变性能。
实施例1
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=5：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成5%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成45%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE805C55公斤、VAE807C30公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液5公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇3公斤、聚乙烯醇溶液3公斤、食用乙醇2公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，PH调节剂0.1-0.5公斤调节PH至4-6，取样检测固含量、粘度和PH值，达到要求后，用80—100目滤网过滤出料，装桶。该粘合剂固含量为45%，粘度是1280mp.s,pH值为3.5。其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高18%和19%。
实施例2
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=4：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成8%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成35%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE805C50公斤、VAE807C20公斤、CP149号10公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液8公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇5公斤、聚乙烯醇溶液2.5公斤、食用乙醇2.5公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，pH调节剂0.1-0.5公斤调节PH至4-6，取样检测固含量、粘度和pH值，达到要求后，用80-100目滤网过滤出料，装桶。该粘合剂固含量为48%，粘度是1080mp.s,pH值为3.5。其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高20%和18%。
实施例3
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=5：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成2%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成35%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE805C40公斤、VAE807C20公斤、CP149号10公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液8公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇5公斤、、聚乙烯醇溶液2.5公斤、食用乙醇2.5公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，pH调节剂0.1-0.5公斤调节pH至4-6，取样检测固含量、粘度和pH值，达到要求后，用80—100目滤网过滤出料，装桶。该粘合剂固含量为50%，粘度可以是900mp.s,pH值为3.5。其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高22%和19%。
实施例4
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=5：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成3%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成45%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE805C50公斤、VAE807C25公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液15公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇3公斤、聚乙烯醇溶液2.5公斤、食用乙醇2.5公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，pH调节剂0.1-0.5公斤调节pH至4-6，取样检测固含量、粘度和PH值，达到要求后，用80-100目滤网过滤出料，装桶。该粘合剂固含量为51%，粘度是1500mp.s,pH值为3.6；其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高15%和18%。
实施例5
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=5：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成3%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成45%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE805，50公斤、VAE807，25公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液15公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇3公斤、聚乙烯醇溶液2.5公斤、食用乙醇2.5公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，pH调节剂0.1-0.5公斤调节pH至4-6，取样检测固含量、粘度和pH值，达到要求后，用80—100目滤网过滤出料，装桶。该粘合剂固含量为50%，粘度可以是3008mp.s,PH值为3.8.其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高19%和19%。
实施例6
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=5：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成3%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成45%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE705，50公斤、VAE707，25公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液15公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇3公斤、聚乙烯醇溶液2.5公斤、食用乙醇2.5公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，pH调节剂0.1-0.5公斤调节pH至4-6，取样检测固含量、粘度和PH值，达到要求后，用80-100目滤网过滤出料，装桶。
该粘合剂固含量为49%，粘度可以是4580mp.s,PH值为4.。其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高21%和22%。
实施例7
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=5：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成3%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成45%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE705，45公斤、VAE707，30公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液15公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇3公斤、聚乙烯醇溶液2.5公斤、食用乙醇2.5公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，pH调节剂0.1-0.5公斤调节pH至4-6，取样检测固含量、粘度和PH值，达到要求后，用80—100目滤网过滤出料，装桶。
该粘合剂固含量为48%，粘度可以是580mp.s,PH值为3.5。其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高20%和21%。
实施例8
1、将聚乙烯醇先用去离子水按水：PVC=5：1在反应釜中浸泡3.5小时，将反应温度逐渐升高，温度深高到95度条件下溶解，最后冷却到常温，加去离子水调节固含量，制成3%的溶液，过滤待用。
2、将聚乙烯吡咯烷酮配置成45%的水溶液。
3、按所需品种水型粘合剂的固含量、粘度、PH值得要求，按配制100公斤粘合剂计算，选择水溶性VAE Ⅰ型50公斤、VAE Ⅱ型25公斤、聚乙烯吡咯烷酮溶液15公斤，将上述和VAE乳液按一定比例投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在35HZ,常温搅拌15分钟，然后每隔5分钟分别将聚乙二醇3公斤、聚乙烯醇溶液2.5公斤、食用乙醇2.5公斤、去离子水1.5-2.0公斤投入反应釜中，继续搅拌15-20分钟，静置30分钟，PH调节剂0.1-0.5公斤调节PH至4-6，取样检测固含量、粘度和PH值，达到要求后，用80—100目滤网过滤出料，装桶。该粘合剂固含量为35%，粘度可以是2010mp.s,pH值为3.5。其T剥离强度和蠕变性能比改性前分别提高19%和19%。
Claims (4)
1.一种水基型粘合剂，其特征是，以100份重量计，各组分及重量份为：
聚乙烯吡咯烷酮水溶液的质量百分比浓度为30-50%；
聚乙烯醇水溶液的质量百分比浓度为1-10%；
通过PH调节剂调节所述粘合剂pH值为4-6。
2.根据权利要求1所述的水基型粘合剂，其特征在于，所述的水溶性VAE乳液包括VAE705、VAE805、VAE707、VAE807、VAE805C、VAE807C、VAE Ⅰ型、VAEⅡ型、CP149、CP147、CP143中的一种或几种。
3.根据据权利要求1所述的水基型粘合剂，其特征在于，聚乙二醇是指其平均分子量为200—6000。
4.根据据权利要求1-3任一项所述的水基型粘合剂的制备方法，将聚乙烯吡咯烷酮水溶液和水溶性VAE乳液投入带搅拌装置的反应釜中，开启搅拌装置，将搅拌装置搅拌频率转速控制在28-40HZ,常温搅拌，然后每隔4-8分钟分别将聚乙二醇、聚乙烯醇溶液、食用乙醇、去离子水投入反应釜中，继续搅拌15-30分钟，静置，用pH调节剂调节pH值至4-6；取样检测后，用80—100目滤网过滤出料，装桶。
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