CN103342784A - 松香改性丙烯酸酯乳液及制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开松香改性丙烯酸酯乳液及制备方法与应用,以原料的质量百分比计,松香改性丙烯酸酯乳液原料配方组成为:丙烯酸烷基酯25-48、烷基羧酸1-4、羟烷基酯1-4、丙烯基酰胺1-4、松香树脂0.5-1.5、引发剂0.25-0.5、乳化剂0.2-1.5、分子量调节剂0-0.05、水5-60。本发明还公开应用松香改性丙烯酸酯乳液制成一种PVC地板胶。本发明以松香树脂改性丙烯酸酯乳液具有硬核软壳结构,以松香树脂改性丙烯酸酯乳液为基础制得的PVC地板胶,因增粘树脂的引入及硬核软壳结构,提高了对基材的润湿作用,增强了与材料间的粘合性,其初粘性好,粘结强度高,且不添加成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。

Description

松香改性丙烯酸酯乳液及制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸酯乳液,特别是涉及一种松香改性丙烯酸酯乳液及制备方法与应用;该应用是在PVC地板胶制备中的应用。
背景技术
压敏胶是一种特殊的胶黏剂,多数情况下是涂在各种基材上,加工成压敏胶带、压敏标签等胶粘制品;应用时施加适当压力,就可使压敏胶粘制品与被粘物表面牢固粘合。丙烯酸酯乳液胶黏剂环保、经济,是国内外开发的热点。通常,丙烯酸酯乳液胶黏剂不需要引入增粘树脂,但有时为了拓宽性能,如增加压敏胶表面的润湿性、提高对非极性物质(如PE,PP)表面的粘合力,或降低成本,可在丙烯酸酯乳液压敏胶中添加增粘树脂。丙烯酸酯类极性较强,与多数增粘树脂相容性较差,增粘效果不好。
有效的增粘剂应具备以下条件:①与胶黏剂主体相容性好,即溶解度参数相近;②增粘剂本身具有很强的粘接性;③增粘效果持久且随时间变化小。松香树脂是压敏胶黏剂最常用的增粘树脂之一,较之其它增粘树脂,它来源丰富、天然环保、价格低廉,与丙烯酸共聚物相容性最好。
松香是一种来源丰富、价格便宜的再生型天然化工原料,其结构性能独特,可用于防腐、绝缘、防潮及乳化等,广泛应用于食品、胶黏剂、电子、医药以及农药等领域。松香具有稠环结构,可用于替代芳香族化合物,其化学活性来源于结构中的一元羧酸和碳碳双键。
压敏胶最重要的性能是初粘力、粘合力和迟粘力。相容性决定相结构,考察各组分间的相容性很重要。增粘树脂含量低时,材料物理性能主要表现为丙烯酸酯共聚物的特性,增粘树脂起增塑剂的作用,降低了整个体系的粘度,随增粘树脂含量增加,粘度变小,粘合力迅速提高;当增粘树脂含量达到一定值时,粘合力最大,粘度最小。超过这一数值,材料物理性能影响较大,内聚能下降,粘合力也迅速下降。如果增粘树脂与丙烯酸酯共聚物完全不相容,那增粘树脂只起到填料的作用,削减了它原有的压敏性。
发明内容
本发明的目的是针对以上所述现有技术存在的不足,提供一种具有硬核软壳结构,综合性能优异的松香改性丙烯酸酯乳液。
本发明的第二目的是提供一种乳液成本低、环保、制备工艺简单的松香改性丙烯酸酯乳液的制备方法。
本发明的第三目的是应用上述松香改性丙烯酸酯乳液,提供一种粘结强度高、附着力强、储存性能稳定的PVC地板胶。
为了达到上述目的,本发明是这样实现的:
一种松香改性丙烯酸酯乳液,以原料的质量百分比计,其原料配方组成为:
Figure BDA00003356818200021
所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸戊酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种;
所述烷基羧酸为甲基丙烯酸和/或丙烯酸;
所述羟烷基酯为丙烯酸‐2‐羟基乙酯、丙烯酸‐3‐羟基丙酯、丙烯酸‐2‐羟基丁酯、甲基丙烯酸‐2‐羟基乙酯和甲基丙烯酸‐3‐羟基丙酯中的一种或多种;
所述丙烯基酰胺为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N'‐亚甲基双丙烯酰胺、N‐羟甲基丙烯酰胺和N‐异丙基丙烯酰胺中的一种或多种;
所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或多种;
所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、琥珀酸单酯磺酸二钠、十二烷基二苯醚磺酸二钠中的一种或多种;
所述分子量调节剂为二叔丁基过氧化物(DTBP)和/或十二硫醇(DDM)。
制备时,以质量百分比计,先将原料中40%‐90%的丙稀酸烷基酯、40‐80%的烷基羧酸、40‐80%的羟烷基酯、0‐80%的丙烯基酰胺、0‐90%的松香树脂和50‐90%分子量调节剂混合成第一混合单体;再将原料中剩余的丙稀酸烷基酯、烷基羧酸、羟烷基酯、丙烯基酰胺、松香树脂和分子量调节剂混合成第二混合单体;然后取原料中60%‐80%的水、40%‐60%的乳化剂,30%‐50%的引发剂加入到反应釜中,搅拌,升温至75‐82℃,滴加占第一混合单体总质量5‐10%的第一混合单体,滴加完毕后保温15‐30min,制得种子乳液;再在种子乳液中分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;所述第一混合单体1‐2小时内滴入完成后,保温15‐30min,再在1‐2小时内滴加第二混合单体;所述混合液在2‐5小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5‐1小时,再升温至80‐90℃,保温0.5‐1小时,然后降温至40‐50℃,用氨水调节pH为6‐8,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
所述水优选为去离子水,电导率小于0.057us/cm。所述第一混合单体和第二混合单体的质量比优选为2‐5:1。
所述的松香改性丙烯酸酯乳液的制备方法:以质量百分比计,先将原料中40%‐90%的丙稀酸烷基酯、40‐80%的烷基羧酸、40‐80%的羟烷基酯、0‐80%的丙烯基酰胺、0‐90%的松香树脂和50‐90%分子量调节剂混合成第一混合单体;再将原料中剩余的丙稀酸烷基酯、烷基羧酸、羟烷基酯、丙烯基酰胺、松香树脂和分子量调节剂混合成第二混合单体;然后取原料中60%‐80%的水、40%‐60%的乳化剂,30%‐50%的引发剂加入到反应釜中,搅拌10‐20分钟,升温至75‐82℃,15‐25分钟内滴加占第一混合单体总质量5‐10%的第一混合单体,滴加完毕后保温15‐30min,制得种子乳液;再在种子乳液中分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;所述第一混合单体1‐2小时内滴入完成后,保温15‐30min,再在1‐2小时内滴加第二混合单体;所述混合液在2‐5小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5‐1小时,再升温至80‐90℃,保温0.5‐1小时,然后降温至40‐50℃,用氨水调节pH为6‐8,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
所述松香改性丙烯酸酯乳液在PVC地板胶制备中的应用:以质量百分比计,所述PVC地板胶原料组成为:所述的松香改性丙烯酸酯乳液80‐95、填料4‐19、分散剂0.1‐0.3;、消泡剂0.05‐0.15、润湿剂0.1‐0.3和增稠剂0.6‐1。
所述分散剂为六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠和丙烯酸酯共聚物羧酸盐ZT‐5041中的一种或多种;所述消泡剂为805消泡剂或者902消泡剂聚醚‐硅氧烷共聚物和矿物油消泡剂DF691中的一种或两种复配得到;所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(BVC)、脂肪醇琥珀酸钠盐(SB10)和含Gemini的非离子润湿剂(ABO)中的一种或多种;所述增稠剂为丙烯酸溶胀性增稠剂T‐938、憎水改性的纤维素类增稠剂(Natrosol Plus330)和碱溶胀类增稠剂(TT‐935)中的一种或多种。
所述PVC地板胶制备是将转速控制300‐400rpm时,加入所述松香改性丙烯酸酯乳液、填料、分散剂、消泡剂和润湿剂,将转速调到700‐900rpm,分散15‐40min;然后将转速调至300‐400rpm,加入增稠剂,分散5‐10min。
本发明将丙烯酸酯乳液引进松香改进,同时设计成硬核软壳结构,这种结构的乳液具有初粘性好和粘结强度高等优点。
与现有技术相比,本发明具有如下突出优点:
(1)本发明以松香树脂改性丙烯酸酯乳液,同时具有硬核软壳结构,得到的乳液成本低、环保、制备工艺简单;
(2)以松香树脂改性丙烯酸酯乳液为基础制得的PVC地板胶,因增粘树脂的引入及硬核软壳结构,提高了对基材的润湿作用,增强了与材料间的粘合性,降低了压敏胶成本,其初粘性好,粘结强度高,且不添加成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,需要说明的是,实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制。
实施例1
松香改性丙烯酸酯乳液中各组分按重量分数配比如下表1:
表1为松香改性丙烯酸酯乳液各组分重量分数配比表
Figure BDA00003356818200041
所述松香改性丙烯酸酯乳液的制作方法,步骤如下:
a.按上述配比取丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、松香树脂和十二硫醇分别混合成第一混合单体和第二混合单体;
b.制备种子乳液:将上述配比的60%去离子水、40%的乳化剂,30%引发剂加入反应釜中,搅拌10分钟,升温至75℃,15分钟内滴加质量5%的第一混合单体,滴加完后保温30min,制得种子乳液。
c.在种子乳液中通过两个恒流泵分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;第一混合单体1.5小时内滴入完成后,保温30min,再在1小时内滴加第二混合单体;所述混合液在3小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5小时,再升温至85℃,保温0.5小时,然后降温至45℃,用氨水调节pH为7.5,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
目测聚合物乳液,发现该乳液透明,无凝聚物,用斜面滚球法测定初粘性为2.3,按照JC/T550‐2008,测量粘结强度为0.24MPa。
一种PVC地板胶,是以上述松香改性丙烯酸酯乳液为基料制成,其原料的重量份数如下表2:
表2为PVC地板胶所用原料重量份数表
Figure BDA00003356818200042
Figure BDA00003356818200051
所述PVC地板胶的制备方法如下:
将高速分散机转速调到400rpm,向分散釜中依次加入配方中的丙烯酸酯乳液、滑石粉、重钙、六偏磷酸钠分散剂、805消泡剂和SB10润湿剂,将转速调到900rpm,分散20min;然后将转速调至400rpm,加入配方中的TT‐935增稠剂,分散5min,即得PVC地板胶。得到的丙烯酸酯乳液经TEM分析,证明该乳液中乳胶粒具有过渡层核壳结构,不存在相界面。其中,本实施例松香改性核壳结构丙烯酸酯乳液PVC地板胶性能如下表3:
用干燥法测量乳液固含量;将乳液装满暗色瓶,严密加盖,定期测粘度,一般测试时间为6个月,以粘度变化不大为好,得到该乳液储存稳定性;用梳齿刀在水泥板上涂布足量试样,观察试样流动性,是否容易涂布,梳齿不零乱。得到乳液涂布性;PVC地板胶附着力测试方法为:用梳齿刀呈60°在水泥板上涂布样品,晾至透明,然后将PVC地板放置于水泥板上,背面为粘结面,用1kg铁块加压30s,室温放置168h,用拉伸强度测试仪分离PVC地板及水泥板,观察PVC地板背面的地板胶残余量,残余量越多说明该PVC地板胶附着力越好。
表3为PVC地板胶及其乳液性能表
Figure BDA00003356818200052
由表3得出,PVC地板胶性能优异。该PVC地板胶所用丙烯酸乳液采用核壳乳液结构,核层玻璃化温度高,为乳液提供内聚强度;壳层乳液玻璃化温度低,可提供初粘性,使胶黏剂兼具初粘性和粘结强度;在丙烯酸乳液中引入松香树脂,可降低乳液玻璃化温度,增加成膜性,且该乳液具有很好的成膜稳定新刚和冻融稳定性,不用添加其他成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。用丙烯酸乳液替代其他成膜物质,不添加其他有机溶剂;PVC地板胶引入增粘树脂,提高了对基材的润湿作用,增强了与材料间的粘合性,因此该压敏胶成本低,初粘性好,粘结强度高,且不用添加成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。
实施例2
松香改性丙烯酸酯乳液中各组分按重量分数配比如下表4:
表4为松香改性丙烯酸酯乳液各组分重量配比表
Figure BDA00003356818200061
松香改性丙烯酸酯乳液的制作方法,步骤如下:
a.按上述配比将丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸‐3‐羟基丙酯、丙烯酰胺、松香树脂和DTBP分子量调节剂分别混合成第一混合单体和第二混合单体;
b.制备种子乳液:将上述配比中60%的去离子水、60%的乳化剂,50%引发剂加入反应釜中,搅拌10分钟,升温至80℃,15分钟内滴加质量5%的第一混合单体,滴加完后保温30min,制得种子乳液。
c.在种子乳液中通过两个恒流泵分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;第一混合单体1.5小时内滴入完成后,保温30min,再在1小时内滴加第二混合单体;所述混合液在3.5小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5小时,再升温至90℃,保温0.5小时,然后降温至45℃,用氨水调节pH为7.5,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
目测聚合物乳液,发现该乳液透明,无凝聚物,用斜面滚球法测定初粘性为2.2,按照JC/T550‐2008,测量粘结强度为0.25MPa。
一种PVC地板胶,是以上述松香改性丙烯酸酯乳液为基料制成,其所用原料的重量份数如下表5:
表5为PVC地板胶所用原料重量份数配比表
Figure BDA00003356818200062
所述PVC地板胶的制备方法如下:
将高速分散机转速调到400rpm,向分散釜中依次加入配方中的丙烯酸酯乳液、滑石粉、重钙、十二烷基苯磺酸钠分散剂、902消泡剂和ABO润湿剂,将转速调到850rpm,分散20min;然后将转速调至400rpm,加入配方中的T938增稠剂,分散5min,即得PVC地板胶。
得到的丙烯酸酯乳液经TEM分析,证明该乳液中乳胶粒具有过渡层核壳结构,不存在相界面。松香改性核壳结构丙烯酸酯乳液PVC地板胶性能如下表6:
用干燥法测量乳液固含量;将乳液装满暗色瓶,严密加盖,定期测粘度,一般测试时间为6个月,以粘度变化不大为好,得到该乳液储存稳定性;用梳齿刀在水泥板上涂布足量试样,观察试样流动性,是否容易涂布,梳齿不零乱。得到乳液涂布性;PVC地板胶附着力测试方法为:用梳齿刀呈60°在水泥板上涂布样品,晾至透明,然后将PVC地板放置于水泥板上,背面为粘结面,用1kg铁块加压30s,室温放置168h,用拉伸强度测试仪分离PVC地板及水泥板,观察PVC地板背面的地板胶残余量,残余量越多说明该PVC地板胶附着力越好。
表6为PVC地板胶及其乳液性能表
由表6得出,PVC地板胶性能优异。该PVC地板胶所用丙烯酸乳液采用核壳乳液结构,核层玻璃化温度高,为乳液提供内聚强度;壳层乳液玻璃化温度低,可提供初粘性,使胶黏剂兼具初粘性和粘结强度;在丙烯酸乳液中引入松香树脂,可降低乳液玻璃化温度,增加成膜性,且该乳液具有很好的成膜稳定新刚和冻融稳定性,不用添加其他成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。用丙烯酸乳液替代其他成膜物质,不添加其他有机溶剂;PVC地板胶引入增粘树脂,提高了对基材的润湿作用,增强了与材料间的粘合性,因此该压敏胶成本低,初粘性好,粘结强度高,且不用添加成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。
实施例3
松香改性丙烯酸酯乳液中各组分按重量比具体组分配比如下表7:
表7为松香改性丙烯酸酯乳液各组分重量配比表
Figure BDA00003356818200081
松香改性丙烯酸酯乳液的制作方法,步骤如下:
a.按上述配比取丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸‐2‐羟基丁酯、甲基丙烯酰胺和松香树脂分别混合成第一混合单体和第二混合单体;
b.制备种子乳液:将上述配比60%的去离子水、55%的乳化剂,45%引发剂加入反应釜中,搅拌10分钟,升温至78℃,15分钟内滴加质量5%的第一混合单体,滴加完后保温30min,制得种子乳液;
c.在种子乳液中通过两个恒流泵分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;第一混合单体1.5小时内滴入完成后,保温20min,再在1.5小时内滴加第二混合单体;所述混合液在5小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5小时,再升温至90℃,保温0.5小时,然后降温至45℃,用氨水调节pH为7.5,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
目测聚合物乳液,发现该乳液透明,无凝聚物,用斜面滚球法测定初粘性为2.0,按照JC/T550‐2008,测量粘结强度为0.28MPa。
一种PVC地板胶,是以上述松香改性丙烯酸酯乳液为基料制成,其所用原料的重量份数如下表8:
表8为PVC地板胶所用原料重量份数表
Figure BDA00003356818200082
Figure BDA00003356818200091
所述PVC地板胶的制备方法如下:
将高速分散机转速调到350rpm,向分散釜中依次加入配方中的丙烯酸酯乳液、钛白粉、滑石粉、ZT5041分散剂、DF691消泡剂和BVC润湿剂,将转速调到800rpm,分散20min;然后将转速调至400rpm,加入配方中的Natrosol Plus330增稠剂,分散5min,即得PVC地板胶。得到的丙烯酸酯乳液经TEM分析,证明该乳液中乳胶粒具有过渡层核壳结构,不存在相界面。
松香改性核壳结构丙烯酸酯乳液PVC地板胶性能如下表9:
用干燥法测量乳液固含量;将乳液装满暗色瓶,严密加盖,定期测粘度,一般测试时间为6个月,以粘度变化不大为好,得到该乳液储存稳定性;用梳齿刀在水泥板上涂布足量试样,观察试样流动性,是否容易涂布,梳齿不零乱。得到乳液涂布性;PVC地板胶附着力测试方法为:用梳齿刀呈60°在水泥板上涂布样品,晾至透明,然后将PVC地板放置于水泥板上,背面为粘结面,用1kg铁块加压30s,室温放置168h,用拉伸强度测试仪分离PVC地板及水泥板,观察PVC地板背面的地板胶残余量,残余量越多说明该PVC地板胶附着力越好。
表9为PVC地板胶及其乳液性能表
Figure BDA00003356818200092
由表9得出,PVC地板胶性能优异。该PVC地板胶所用丙烯酸乳液采用核壳乳液结构,核层玻璃化温度高,为乳液提供内聚强度;壳层乳液玻璃化温度低,可提供初粘性,使胶黏剂兼具初粘性和粘结强度;在丙烯酸乳液中引入松香树脂,可降低乳液玻璃化温度,增加成膜性,且该乳液具有很好的成膜稳定新刚和冻融稳定性,不用添加其他成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。用丙烯酸乳液替代其他成膜物质,不添加其他有机溶剂;PVC地板胶引入增粘树脂,提高了对基材的润湿作用,增强了与材料间的粘合性,因此该压敏胶成本低,初粘性好,粘结强度高,且不用添加成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。
实施例4
松香改性丙烯酸酯乳液中各组分按重量比具体组分配比如下表10:
表10为松香改性丙烯酸酯乳液各组分重量配比表
Figure BDA00003356818200101
松香改性丙烯酸酯乳液的制作方法,步骤如下:
a.按上述配比取丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N,N'‐亚甲基双丙烯酰胺、松香树脂和DTBP分子量调节剂分别混合成第一混合单体和第二混合单体;
b.制备种子乳液:将上述配比70%的去离子水、55%的乳化剂,35%引发剂加入反应釜中,搅拌10分钟,升温至78℃,15分钟内滴加质量5%的第一混合单体,滴加完后保温30min,制得种子乳液;
c.在种子乳液中通过两个恒流泵分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;第一混合单体2小时内滴入完成后,保温25min,再在1.5小时内滴加第二混合单体;所述混合液在3小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5小时,再升温至90℃,保温0.5小时,然后降温至50℃,用氨水调节pH为7,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
目测聚合物乳液,发现该乳液透明,无凝聚物,用斜面滚球法测定初粘性为1.8,按照JC/T550‐2008,测量粘结强度为0.27MPa。
一种PVC地板胶,是以上述松香改性丙烯酸酯乳液为基料制成,其所用原料的重量份数如下表11:
表11为PVC地板胶所用原料重量份数配比表
Figure BDA00003356818200102
Figure BDA00003356818200111
所述PVC地板胶的制备方法如下:
将高速分散机转速调到350rpm,向分散釜中依次加入配方中的丙烯酸酯乳液、滑石粉、云母粉、ZT5041分散剂、805消泡剂和BVC润湿剂,将转速调到850rpm,分散30min;然后将转速调至400rpm,加入配方中的T‐938增稠剂,分散8min,即得PVC地板胶。
得到的丙烯酸酯乳液经TEM分析,证明该乳液中乳胶粒具有过渡层核壳结构,不存在相界面。
松香改性核壳结构丙烯酸酯乳液PVC地板胶性能如下表12:
用干燥法测量乳液固含量;将乳液装满暗色瓶,严密加盖,定期测粘度,一般测试时间为6个月,以粘度变化不大为好,得到该乳液储存稳定性;用梳齿刀在水泥板上涂布足量试样,观察试样流动性,是否容易涂布,梳齿不零乱。得到乳液涂布性;PVC地板胶附着力测试方法为:用梳齿刀呈60°在水泥板上涂布样品,晾至透明,然后将PVC地板放置于水泥板上,背面为粘结面,用1kg铁块加压30s,室温放置168h,用拉伸强度测试仪分离PVC地板及水泥板,观察PVC地板背面的地板胶残余量,残余量越多说明该PVC地板胶附着力越好。
表12为PVC地板胶及其乳液性能表
由上表得出,PVC地板胶性能优异。
该PVC地板胶所用丙烯酸乳液采用核壳乳液结构,核层玻璃化温度高,为乳液提供内聚强度;壳层乳液玻璃化温度低,可提供初粘性,使胶黏剂兼具初粘性和粘结强度;在丙烯酸乳液中引入松香树脂,可降低乳液玻璃化温度,增加成膜性,且该乳液具有很好的成膜稳定新刚和冻融稳定性,不用添加其他成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。用丙烯酸乳液替代其他成膜物质,不添加其他有机溶剂;PVC地板胶引入增粘树脂,提高了对基材的润湿作用,增强了与材料间的粘合性,因此该压敏胶成本低,初粘性好,粘结强度高,且不用添加成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。
实施例5
松香改性丙烯酸酯乳液中各组分按重量比具体组分配比如下表13:
表13为松香改性丙烯酸酯乳液各组分重量配比表
Figure BDA00003356818200121
松香改性丙烯酸酯乳液的制作方法,步骤如下:
a.按上述配比取丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、甲基丙烯酸‐3‐羟乙酯、N‐羟甲基丙烯酰胺、松香树脂和DDM分别混合成第一混合单体和第二混合单体;
b.制备种子乳液:将上述配比65%的去离子水、45%的乳化剂,40%引发剂加入反应釜中,搅拌10分钟,升温至80℃,15分钟内滴加质量5%的第一混合单体,滴加完后保温30min,制得种子乳液;
c.在种子乳液中通过两个恒流泵分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;第一混合单体1小时内滴入完成后,保温15min,再在1.5小时内滴加第二混合单体;所述混合液在3小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应1小时,再升温至85℃,保温0.5小时,然后降温至50℃,用氨水调节pH为8,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
目测聚合物乳液,发现该乳液透明,无凝聚物,用斜面滚球法测定初粘性为1.8,按照JC/T550‐2008,测量粘结强度为0.27MPa。
一种PVC地板胶,是以上述松香改性丙烯酸酯乳液为基料制成,其所用原料的重量份数如下表14:
表14为PVC地板胶所用原料重量份数配比表
Figure BDA00003356818200131
所述PVC地板胶的制备方法如下:
将高速分散机转速调到350rpm,向分散釜中依次加入配方中的丙烯酸酯乳液、云母粉、滑石粉、ZT5041分散剂、902消泡剂和SB10润湿剂,将转速调到800rpm,分散30min;然后将转速调至400rpm,加入配方中的Natrosol Plus330增稠剂,分散10min,即得PVC地板胶。得到的丙烯酸酯乳液经TEM分析,证明该乳液中乳胶粒具有过渡层核壳结构,不存在相界面。
松香改性核壳结构丙烯酸酯乳液PVC地板胶性能如下表15:
用干燥法测量乳液固含量;将乳液装满暗色瓶,严密加盖,定期测粘度,一般测试时间为6个月,以粘度变化不大为好,得到该乳液储存稳定性;用梳齿刀在水泥板上涂布足量试样,观察试样流动性,是否容易涂布,梳齿不零乱。得到乳液涂布性;PVC地板胶附着力测试方法为:用梳齿刀呈60°在水泥板上涂布样品,晾至透明,然后将PVC地板放置于水泥板上,背面为粘结面,用1kg铁块加压30s,室温放置168h,用拉伸强度测试仪分离PVC地板及水泥板,观察PVC地板背面的地板胶残余量,残余量越多说明该PVC地板胶附着力越好。
表15PVC地板胶及其乳液性能
Figure BDA00003356818200132
由表15得出,PVC地板胶性能优异。该PVC地板胶所用丙烯酸乳液采用核壳乳液结构,核层玻璃化温度高,为乳液提供内聚强度;壳层乳液玻璃化温度低,可提供初粘性,使胶黏剂兼具初粘性和粘结强度;在丙烯酸乳液中引入松香树脂,可降低乳液玻璃化温度,增加成膜性,且该乳液具有很好的成膜稳定新刚和冻融稳定性,不用添加其他成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。用丙烯酸乳液替代其他成膜物质,不添加其他有机溶剂;PVC地板胶引入增粘树脂,提高了对基材的润湿作用,增强了与材料间的粘合性,因此该压敏胶成本低,初粘性好,粘结强度高,且不用添加成膜助剂、增塑剂、抗冻剂等,环保健康。
如上所述即可较好实施本发明。

Claims (8)

1.一种松香改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,以原料的质量百分比计,其原料配方组成为:
Figure FDA00003356818100011
所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸戊酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种;
所述烷基羧酸为甲基丙烯酸和/或丙烯酸;
所述羟烷基酯为丙烯酸‐2‐羟基乙酯、丙烯酸‐3‐羟基丙酯、丙烯酸‐2‐羟基丁酯、甲基丙烯酸‐2‐羟基乙酯和甲基丙烯酸‐3‐羟基丙酯中的一种或多种;
所述丙烯基酰胺为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N'‐亚甲基双丙烯酰胺、N‐羟甲基丙烯酰胺和N‐异丙基丙烯酰胺中的一种或多种;
所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或多种;
所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、琥珀酸单酯磺酸二钠、十二烷基二苯醚磺酸二钠中的一种或多种;
所述分子量调节剂为二叔丁基过氧化物和/或十二硫醇;
制备时,以质量百分比计,先将原料中40%‐90%的丙稀酸烷基酯、40‐80%的烷基羧酸、40‐80%的羟烷基酯、0‐80%的丙烯基酰胺、0‐90%的松香树脂和50‐90%分子量调节剂混合成第一混合单体;再将原料中剩余的丙稀酸烷基酯、烷基羧酸、羟烷基酯、丙烯基酰胺、松香树脂和分子量调节剂混合成第二混合单体;然后取原料中60%‐80%的水、40%‐60%的乳化剂,30%‐50%的引发剂加入到反应釜中,搅拌,升温至75‐82℃,滴加占第一混合单体总质量5‐10%的第一混合单体,滴加完毕后保温15‐30min,制得种子乳液;再在种子乳液中分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;所述第一混合单体1‐2小时内滴入完成后,保温15‐30min,再在1‐2小时内滴加第二混合单体;所述混合液在2‐5小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5‐1小时,再升温至80‐90℃,保温0.5‐1小时,然后降温至40‐50℃,用氨水调节pH为6‐8,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
2.根据权利要求1所述的松香改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,所述水为去离子水,电导率小于0.057us/cm。
3.根据权利要求1所述的松香改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,所述在种子乳液中分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液是在种子乳液中通过两个恒流泵分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液。
4.根据权利要求1所述的松香改性丙烯酸酯乳液,其特征在于,所述第一混合单体和第二混合单体的质量比为2‐5:1。
5.权利要求1‐4任一项所述的松香改性丙烯酸酯乳液的制备方法,其特征在于:以质量百分比计,先将原料中40%‐90%的丙稀酸烷基酯、40‐80%的烷基羧酸、40‐80%的羟烷基酯、0‐80%的丙烯基酰胺、0‐90%的松香树脂和50‐90%分子量调节剂混合成第一混合单体;再将原料中剩余的丙稀酸烷基酯、烷基羧酸、羟烷基酯、丙烯基酰胺、松香树脂和分子量调节剂混合成第二混合单体;然后取原料中60%‐80%的水、40%‐60%的乳化剂,30%‐50%的引发剂加入到反应釜中,搅拌10‐20分钟,升温至75‐82℃,15‐25分钟内滴加占第一混合单体总质量5‐10%的第一混合单体,滴加完毕后保温15‐30min,制得种子乳液;再在种子乳液中分别滴加剩余第一混合单体和由剩余的水、乳化剂和引发剂组成的混合液;所述第一混合单体1‐2小时内滴入完成后,保温15‐30min,再在1‐2小时内滴加第二混合单体;所述混合液在2‐5小时内滴加完成;所有的物料滴加完成后继续反应0.5‐1小时,再升温至80‐90℃,保温0.5‐1小时,然后降温至40‐50℃,用氨水调节pH为6‐8,过滤出料,得到乳白色的丙烯酸酯乳液。
6.权利要求1所述松香改性丙烯酸酯乳液在PVC地板胶制备中的应用,其特征在于,以质量百分比计,所述PVC地板胶原料组成为:所述的松香改性丙烯酸酯乳液80‐95、填料4‐19、分散剂0.1‐0.3;、消泡剂0.05‐0.15、润湿剂0.1‐0.3和增稠剂0.6‐1。
7.根据权利要求6所述的松香改性丙烯酸酯乳液在PVC地板胶制备中的应用,其特征在于,所述分散剂为六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠和丙烯酸酯共聚物羧酸盐ZT‐5041中的一种或多种;所述消泡剂为805消泡剂或者902消泡剂聚醚‐硅氧烷共聚物和矿物油消泡剂DF691中的一种或两种复配得到;所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇琥珀酸钠盐和含Gemini的非离子润湿剂中的一种或多种;所述增稠剂为丙烯酸溶胀性增稠剂T‐938、憎水改性的纤维素类增稠剂和碱溶胀类增稠剂中的一种或多种。
8.按照权利要求6所述的所述的松香改性丙烯酸酯乳液在PVC地板胶制备中的应用,其特征在于,所述PVC地板胶制备是将转速控制300‐400rpm时,加入所述松香改性丙烯酸酯乳液、填料、分散剂、消泡剂和润湿剂,将转速调到700‐900rpm,分散15‐40min;然后将转速调至300‐400rpm,加入增稠剂,分散5‐10min。
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