CN103725228B - 一种橱柜面板复合贴面胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橱柜面板复合贴面胶粘剂，其配方的重量百分比如下：聚乙烯醇3.2～4.6%，醋酸乙烯酯16～35%，叔碳酸乙烯酯VeoVa10 10～25%，N-羟乙基丙烯酰胺1.0～3.0%，2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯 3～9%，β-羧乙基丙烯酸酯1.2～3.5%，碳酸钙8～16%，引发剂0.15～0.28%，缓冲剂0.1～0.3%，乳化剂0.2～0.6%，分散剂0.15～0.35%，防腐剂0.3～1.0%，消泡剂0.1～0.2%，去离子水余量。本发明设计的复合贴面胶粘剂，其具有耐水、耐热、阻燃、粘接强度高的特点，且挥发物不会对环境和人体造成危害。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂，具体是一种橱柜面板复合贴面胶粘剂及其制备方法。
背景技术
随着人们对物质文化生活水平要求的不断提高，对厨房家居的要求越来越高，以往以密度板、细木工板和普通木材等为原材料制造的橱柜在美观性、实用性等方面已不能满足人们的要求。现代橱柜面板主要选取密度板、细木工板、多层板等为基材，并通过胶粘剂对PVC片材、聚氯乙烯高分子板、亚克力板、防火板、水晶板等装饰面板材料在基材表面进行复合贴面，通过加工后的橱柜面板大大提升了产品附加值。
传统的橱柜面板复合贴面胶粘剂主要以溶剂型SBS胶粘剂为主，该类胶粘剂存在有机溶剂挥发，会对人体和环境产生危害，同时胶粘剂的耐热性和耐水性差，在厨房高湿热环境下易脱落开胶，为此，开发一种耐热、耐水、阻燃的高强度单组份水基型橱柜面板复合贴面胶粘剂具有重要的经济效益和社会效益。
发明内容
针对上述问题，本发明设计了一种橱柜面板复合贴面胶粘剂，其具有耐水、耐热、阻燃、粘接强度高的特点，且挥发物不会对环境和人体造成危害。
本发明第二个目的是提供以上胶粘剂的一种制备方法，其具有操作简便、制备效率高，特别适用于现代化大规模的生产需要。
一种橱柜面板复合贴面胶粘剂，其配方的重量百分比如下：
聚乙烯醇 3.2～4.6%
醋酸乙烯酯 16～35%
叔碳酸乙烯酯VeoVa 10 10～25%
N-羟乙基丙烯酰胺 1.0～3.0%
2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯 3～9%
β-羧乙基丙烯酸酯 1.2～3.5%
碳酸钙 8～16%
引发剂 0.15～0.28%
缓冲剂 0.1～0.3%
乳化剂 0.2～0.6%
分散剂 0.15～0.35%
防腐剂 0.3～1.0%
消泡剂F681 0.1～0.2%
去离子水 余量
进一步的，上述聚乙烯醇为PVA17-99或PVA17-88或两者的混合物。
进一步的，上述碳酸钙为细度700～900目的重质碳酸钙。
进一步的，上述引发剂为过硫酸铵。
进一步的，上述缓冲剂为碳酸氢钠或醋酸钠或两者的混合物。
进一步的，上述乳化剂为OP-10或十二烷基硫酸钠或两者的混合物。
进一步的，上述分散剂为聚丙烯酸钠。
进一步的，上述防腐剂为苯甲酸钠。
一种上述橱柜面板复合贴面胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
a、将引发剂溶于部分去离子水中，得到浓度为5～15%的引发剂水溶液；
b、将N-羟乙基丙烯酰胺溶于部分去离子水中，得到浓度为10～20%的水溶液；
c、将总量86～92%的醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯VeoVa 10、2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯、β-羧乙基丙烯酸酯混合搅拌均匀，得到混合单体；
d、按配方重量将聚乙烯醇投入去离子水中，升温至90℃～96℃并保温溶解80~100分钟，使聚乙烯醇充分溶解；降温至45℃～55℃加入乳化剂、缓冲剂搅拌均匀，之后快速加入剩余的醋酸乙烯酯并乳化8～15分钟，后加入总量15～25%的所配引发剂水溶液，缓慢升温至65℃～72℃，等冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至76℃～84℃，开始滴加以上所配的混合单体，同时滴加总量50～60%的引发剂水溶液，滴加时间为3～4小时，反应温度控制在76℃～84℃；当混合单体加完后开始滴加N-羟乙基丙烯酰胺水溶液，并同时滴加总量5～8%的引发剂水溶液，滴加时间为25～35分钟，反应温度控制在76℃～84℃，混合单体加完后反应15～25分钟，然后升温至88℃～93℃，同时加入剩余的引发剂水溶液，保温反应40～70分钟，当残余单体降低至0.2%时开始降温；当温度降温至45～52℃时加入分散剂搅拌5～15分钟，投入碳酸钙分散均匀后加入防腐剂并充分搅拌混合均匀，即可获得成品。
本发明具有如下优点：
1、配方中的N-羟乙基丙烯酰胺为室温自交联单体，可用于提高胶膜的粘接强度、耐水性和耐热性。
2、配方中的2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯为阻燃活性单体，可大大提高粘合剂阻燃性。
3、配方中叔碳酸乙烯酯VeoVa 10为低表张力、低玻璃化温度的疏水性单体，β-羧乙基丙烯酸酯为附着力促进单体，不但可提高粘合剂耐水性，同时能大大增强对非极性材料的粘接强度。
4、在共聚乳液中加入碳酸钙提高了耐热性，同时降低了成本。
综上，本发明设计的胶粘剂具有耐水、耐热、阻燃、粘接强度高的特点，且挥发物不会对环境和人体造成危害，解决了传统以溶剂型SBS胶粘剂复合贴面的橱柜面板在厨房的高湿热环境下易脱落开胶及溶剂挥发对环境和人体产生危害的难题。
具体实施方式
一种橱柜面板复合贴面胶粘剂，其配方的重量百分比如下：
聚乙烯醇 3.2～4.6%
醋酸乙烯酯 16～35%
叔碳酸乙烯酯VeoVa 10 10～25%
N-羟乙基丙烯酰胺 1.0～3.0%
2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯 3～9%
β-羧乙基丙烯酸酯 1.2～3.5%
碳酸钙 8～16%
引发剂 0.15～0.28%
缓冲剂 0.1～0.3%
乳化剂 0.2～0.6%
分散剂 0.15～0.35%
防腐剂 0.3～1.0%
消泡剂F681 0.1～0.2%
去离子水 余量
所述聚乙烯醇为PVA17-99或PVA17-88或两者的混合物。
所述碳酸钙为细度700～900目的重质碳酸钙。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述缓冲剂为碳酸氢钠或醋酸钠或两者的混合物。
所述乳化剂为OP-10或十二烷基硫酸钠或两者的混合物。
所述分散剂为聚丙烯酸钠。
所述防腐剂为苯甲酸钠。
发明配方中的N-羟乙基丙烯酰胺为室温自交联单体，可用于提高粘接强度、耐水性和耐热性。
发明配方中的2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯为阻燃活性单体，可大大提高粘合剂阻燃性。
发明配方中叔碳酸乙烯酯VeoVa 10为低表张力、低玻璃化温度的疏水性单体，β-羧乙基丙烯酸酯为附着力促进单体，不但可提高粘合剂耐水性，同时能大大增强对非极性材料的粘接强度。
发明配方的共聚乳液中加入碳酸钙提高了耐热性，同时降低了成本。
下面就具体的成分配比和获得的相应胶粘剂性能参数进行进一步的阐述。
1、配方总量=1000kg
去离子水 456.3kg
PVA-1799 40kg
醋酸乙烯酯 200kg
叔碳酸乙烯酯 VeoVa 10 120kg
N-羟乙基丙烯酰胺 10.3kg
2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯 35kg
β-羧乙基丙烯酸酯 12.5kg
碳酸钙 110kg
过硫酸铵 1.7kg
碳酸氢钠 1.2kg
OP-10 3.5kg
十二烷基硫酸钠 0.5kg
聚丙烯酸钠 3.0kg
苯甲酸钠 5.0kg
消泡剂F681 1.0kg
以上成分配比获得的产品技术指标：
外观： 乳白色粘稠液体
PH值： 6.0
粘度： 30000～35000CPS/25℃
固含量：50～52%
180度剥离强度(多层板复合亚克力板): 4.8KN/M
耐水等级(参照欧洲EN204标准)：D3
阻燃性(GB8624-2006):A1等级
有机溶剂：无
2、配方总量=1000kg
去离子水 408.2kg
PVA-1799 30kg
PVA-1788 12kg
醋酸乙烯酯 180kg
叔碳酸乙烯酯 VeoVa 10 150kg
N-羟乙基丙烯酰胺 14.7kg
2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯 42kg
β-羧乙基丙烯酸酯 16.4kg
碳酸钙 130kg
过硫酸铵 2.0kg
碳酸氢钠 2.8kg
OP-10 3.2kg
十二烷基硫酸钠 1.0kg
聚丙烯酸钠 2.4kg
苯甲酸钠 4.0kg
消泡剂F681 1.3kg
以上成分配比获得的产品技术指标：
外观： 乳白色粘稠液体
PH值： 6.1
粘度： 35000～45000CPS/25℃
固含量：54～56%
180度剥离强度(多层板复合亚克力板): 5.1 KN/M
耐水等级(参照欧洲EN204标准)：D3
阻燃性(GB8624-2006):A1等级
有机溶剂：无
3、配方总量=1000kg
去离子水 386.0kg
PVA-1799 34kg
PVA-1788 10kg
醋酸乙烯酯 240kg
叔碳酸乙烯酯 VeoVa 10 140kg
N-羟乙基丙烯酰胺 18.7kg
2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯 51kg
β-羧乙基丙烯酸酯 18.6kg
碳酸钙 86kg
过硫酸铵 2.5kg
醋酸钠 2.2kg
OP-10 4.2kg
十二烷基硫酸钠 0.6kg
聚丙烯酸钠 1.8kg
苯甲酸钠 3.2kg
消泡剂F681 1.2kg
以上成分配比获得的产品技术指标：
外观： 乳白色粘稠液体
PH值： 5.6
粘度： 32000～42000CPS/25℃
固含量：56～58%
180度剥离强度(多层板复合亚克力板): 5.6 KN/M
耐水等级(参照欧洲EN204标准)：D3
阻燃性(GB8624-2006):A1等级
有机溶剂：无
经实验检测，本发明胶粘剂与传统溶剂型SBS胶粘剂的性能对比如下表所示：
通过上表结果可知，本发明胶粘剂与传统的溶剂型SBS橱柜复合贴面胶粘剂比较，本发明的胶粘剂具有耐热、耐水、阻燃、高强度及对环境和人体不会产生危害的优势。
此外，本发明进一步提供了一种所述胶粘剂的制备方法，其包括如下步骤：
a、将引发剂溶于部分去离子水中，得到浓度为5～15%的引发剂水溶液；
b、将N-羟乙基丙烯酰胺溶于部分去离子水中，得到浓度为10～20%的水溶液；
c、将总量86～92%的醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯VeoVa 10、2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯、β-羧乙基丙烯酸酯混合搅拌均匀，得到混合单体；
d、按配方重量将聚乙烯醇投入去离子水中，升温至90℃～96℃并保温溶解80~100分钟，使聚乙烯醇充分溶解；降温至45℃～55℃加入乳化剂、缓冲剂搅拌均匀，之后快速加入剩余的醋酸乙烯酯并乳化8～15分钟，后加入总量15～25%的所配引发剂水溶液，缓慢升温至65℃～72℃，等冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至76℃～84℃，开始滴加以上所配的混合单体，同时滴加总量50～60%的引发剂水溶液，滴加时间为3～4小时，反应温度控制在76℃～84℃；当混合单体加完后开始滴加N-羟乙基丙烯酰胺水溶液，并同时滴加总量5～8%的引发剂水溶液，滴加时间为25～35分钟，反应温度控制在76℃～84℃，混合单体加完后反应15～25分钟，然后升温至88℃～93℃，同时加入剩余的引发剂水溶液，保温反应40～70分钟，当残余单体降低至0.2%时开始降温；当温度降温至45～52℃时加入分散剂搅拌5～15分钟，投入碳酸钙分散均匀后加入防腐剂并充分搅拌混合均匀，即可获得成品。
以上制备方法具有操作简便、制备效率高，特别适用于现代化大规模的生产需要。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种橱柜面板复合贴面胶粘剂，其配方的重量百分比如下：
聚乙烯醇 3.2～4.6%
醋酸乙烯酯 16～35%
叔碳酸乙烯酯VeoVa 10 10～25%
N-羟乙基丙烯酰胺 1.0～3.0%
2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯 3～9%
β-羧乙基丙烯酸酯 1.2～3.5%
碳酸钙 8～16%
引发剂 0.15～0.28%
缓冲剂 0.1～0.3%
乳化剂 0.2～0.6%
分散剂 0.15～0.35%
防腐剂 0.3～1.0%
消泡剂F681 0.1～0.2%
去离子水 余量；
以上所述胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
a、将引发剂溶于部分去离子水中，得到浓度为5～15%的引发剂水溶液；
b、将N-羟乙基丙烯酰胺溶于部分去离子水中，得到浓度为10～20%的水溶液；
c、将总量86～92%的醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯VeoVa 10、2-羟乙酯甲基丙烯酸酯磷酸酯、β-羧乙基丙烯酸酯混合搅拌均匀，得到混合单体；
d、按配方重量将聚乙烯醇投入去离子水中，升温至90℃～96℃并保温溶解80~100分钟，使聚乙烯醇充分溶解；降温至45℃～55℃加入乳化剂、缓冲剂搅拌均匀，之后快速加入剩余的醋酸乙烯酯并乳化8～15分钟，后加入总量15～25%的所配引发剂水溶液，缓慢升温至65℃～72℃，等冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至76℃～84℃，开始滴加以上所配的混合单体，同时滴加总量50～60%的引发剂水溶液，滴加时间为3～4小时，反应温度控制在76℃～84℃；当混合单体加完后开始滴加N-羟乙基丙烯酰胺水溶液，并同时滴加总量5～8%的引发剂水溶液，滴加时间为25～35分钟，反应温度控制在76℃～84℃，混合单体加完后反应15～25分钟，然后升温至88℃～93℃，同时加入剩余的引发剂水溶液，保温反应40～70分钟，当残余单体降低至0.2%时开始降温；当温度降温至45～52℃时加入分散剂搅拌5～15分钟，投入碳酸钙分散均匀后加入防腐剂并充分搅拌混合均匀，即可获得成品。
2. 如权利要求1所述的橱柜面板复合贴面胶粘剂，其特征在于：所述聚乙烯醇为PVA17-99或PVA17-88或两者的混合物。
3.如权利要求1所述的橱柜面板复合贴面胶粘剂，其特征在于：所述碳酸钙为细度700～900目的重质碳酸钙。
4.如权利要求1所述的橱柜面板复合贴面胶粘剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵。
5.如权利要求1所述的橱柜面板复合贴面胶粘剂，其特征在于：所述缓冲剂为碳酸氢钠或醋酸钠或两者的混合物。
6.如权利要求1所述的橱柜面板复合贴面胶粘剂，其特征在于：所述乳化剂为OP-10或十二烷基硫酸钠或两者的混合物。
7.如权利要求1所述的橱柜面板复合贴面胶粘剂，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸钠。
8.如权利要求1所述的橱柜面板复合贴面胶粘剂，其特征在于：所述防腐剂为苯甲酸钠。
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