CN103952097B - 上光漆水性胶粘剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及上光漆水性胶粘剂，由以下组分和重量份组成：乙烯-醋酸乙烯酯乳液50～100；烷基磷酸改性聚乙烯醇2～8。上光漆水性胶粘剂制备方法，取50-100重量和2-8重量份的烷基磷酸改性聚乙烯醇，充分溶解后，向溶液中加入0.1-10重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，在滴加0.01-0.4重量份的催化剂，滴定完成后搅拌，得到上光漆水性胶粘剂。本发明获得的上光漆水性胶粘剂具有更好粘结性和耐水性。

Description

上光漆水性胶粘剂及制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域，特别地，涉及用于上光漆水性胶粘剂，还涉及上光漆水性胶粘剂的制备方法。
背景技术
在木材加工、家具组装、包装材料、建筑装璜领域，白乳胶作为水性胶粘剂，具有很好的适应性。白乳胶，即聚醋酸乙烯乳液，是醋酸乙烯通过乳液聚合制得的一种热塑性胶粘剂，以聚乙烯醇作为保护胶进行醋酸乙烯乳液聚合的方法。聚醋酸乙烯酯的均聚乳液，利用水解度为80％左右的聚乙烯醇为保护胶体，以过氧化物为引发剂，固含量为50％左右，乳液直径为0.5～2μm，粘度为3～20Pa·s。这种聚醋酸乙烯乳液为单组份，具有原料成本低、货源充足、生产工艺和设备简单、环境污染小、粘接强度高、固化速率快、贮存期长、使用方便无毒等优点，广泛用于木材加工、家具组装、包装材料、建筑装璜及皮革纸张、泡沫塑料、纤维板、多孔性材料等诸多领域的粘接，成为胶粘剂工业的一个大宗产品。
上光漆是指涂覆在印刷品表面，应用于木材等表面，起到增加光泽度、耐磨性、防水性的一种液体。然而，为了实现上光材质的粘接，现有的水性胶粘剂普遍存在粘接性、耐水性不足，导致粘接效果下降。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供具有更好粘结性的上光漆水性胶粘剂。
上光漆水性胶粘剂，由以下组分和重量份组成：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液              50～100
烷基磷酸改性聚乙烯醇             2～8
所述的改性聚乙烯醇为烷基磷酸改性聚乙烯醇，聚乙烯醇为PVA17-99、PVA 17-88中的一种或几种。
所述的烷基磷酸为正十六烷基磷酸。
所述的上光漆水性胶粘剂还由以下组分和重量份制备而成：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液              50～100
改性聚乙烯醇                     2～8
乙烯基吡啶                                     0.1-10
引发剂                        0.01～0.4
所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾与去离子水，其质量比为1∶10。
所述的上光漆水性胶粘剂还包括：
脂环式环氧化合物                                0.1-1份
所述的上光漆水性胶粘剂还包括乳化剂，选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
上光漆水性胶粘剂制备方法：
将50-100重量份的EVA乳液和2-8重量份的烷基磷酸改性聚乙烯醇在容器中充分搅拌均匀，得到上光漆水性胶粘剂。
优选地：上光漆水性胶粘剂制备方法：
取50-100重量和2-8重量份的烷基磷酸改性聚乙烯醇，充分溶解后，向溶液中加入0.1-10重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，在滴加0.01-0.4重量份的催化剂，滴定完成后搅拌，得到上光漆水性胶粘剂。
优选地：上光漆水性胶粘剂制备方法：
取50-100重量和2-8重量份的烷基磷酸改性聚乙烯醇，充分溶解后，向溶液中加入0.1-10重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，在滴加0.01-0.4重量份的催化剂，滴定完成后搅拌均匀，加入0.1-1重量份的脂环式环氧化合物，得到上光漆水性胶粘剂。
具体实施方式
上光漆水性胶粘剂。由以下组分制备而成：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液              50～100份
烷基磷酸改性聚乙烯醇                     2～8份
所述的聚乙烯醇为PVA17-99、PVA 17-88中的一种或几种。
所述改性聚乙烯醇为烷基磷酸改性聚乙烯醇。
烷基磷酸改性聚乙烯醇的制备方法为：将聚乙烯醇溶于水中，在搅拌下加入烷基磷酸及催化剂硫酸，在35～50℃的温度下进行酯化反应，生成的产物经水洗、离心干燥即得烷基磷酸改性聚乙烯醇。所述的烷基磷酸优选直链正十六烷基磷酸。烷基磷酸用量为聚乙烯醇质量的0.1%-10%。
作为一种优选的方法，本发明的上光漆水性胶粘剂还包括：
乙烯基吡啶                                     0.1-10份
引发剂                        0.01～0.4份
通过引发剂，将乙烯基单体于乙烯-醋酸乙烯酯发生化学反应。现有技术中，为了实现乙烯-醋酸乙烯酯乳液在低温下的具有良好的成膜性能，往往需要使用乙烯含量在17%以上的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。然而使用大量的乙烯基团会导致乙烯-醋酸乙烯酯乳液的粘结性能下降，使用乙烯基吡啶和烷基磷酸改性聚乙烯醇可以起到协同作用，大大增强了乙烯-醋酸乙烯酯乳液在低温下的粘接性能。
所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾与去离子水，其质量比为1∶10。
作为另一种优选的方法，本发明的上光漆水性胶粘剂还包括：
脂环式环氧化合物                                0.1-1份
所述的脂环式环氧化合物的制备方法见中国发明专利CN 200580008574，在此不赘述。本发明的研究者发现，加入脂环式环氧化合物后，乙烯-醋酸乙烯酯乳液成膜后的耐水性更高。
作为另一种优选的方法，本发明的上光漆水性胶粘剂还包括乳化剂，选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
实施例1
烷基磷酸改性聚乙烯醇的制备方法为：将100重量份的聚乙烯醇（PVA17-99）溶于200重量份的水中，在搅拌下加入10重量份的十六烷基磷酸及催化剂硫酸，在45℃的温度下进行酯化反应，生成的产物经水洗、离心干燥即得烷基磷酸改性聚乙烯醇。记为PVA-1。
实施例2
烷基磷酸改性聚乙烯醇的制备方法为：将100重量份的聚乙烯醇（PVA 17-88）溶于500重量份的水中，在搅拌下加入2重量份的十六烷基磷酸及催化剂硫酸，在50℃的温度下进行酯化反应，生成的产物经水洗、离心干燥即得烷基磷酸改性聚乙烯醇。记为PVA-2。
实施例3
烷基磷酸改性聚乙烯醇的制备方法为：将100重量份的聚乙烯醇（PVA 17-88）溶于200重量份的水中，在搅拌下加入4重量份的异庚烷基磷酸及催化剂硫酸，在40℃的温度下进行酯化反应，生成的产物经水洗、离心干燥即得烷基磷酸改性聚乙烯醇。记为PVA-3。
实施例4
将100重量份的EVA乳液（Denka Supertex NS 100，固含量55%）和4重量份的PVA-2在容器中充分搅拌均匀，得到上光漆水性胶粘剂。
实施例5
将100重量份的EVA乳液（Denka Supertex NS 100，固含量55%）和4重量份的PVA-3在容器中充分搅拌均匀，得到上光漆水性胶粘剂。
实施例6
向配有搅拌器，冷凝器，滴液漏斗和温度计的反应器中加入100重量份的EVA乳液（Denka Supertex NS 100，固含量55%）和5重量份的经过改性的PVA（PVA-1），充分溶解后，保持温度在60-80摄氏度之间，向溶液中加入1重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，在5小时内滴加催化剂（过硫酸钾与去离子水，其质量比为1∶10），滴定完成后搅拌3小时，得到上光漆水性胶粘剂。
实施例7
向配有搅拌器，冷凝器，滴液漏斗和温度计的反应器中加入50重量份的EVA乳液（Denka Supertex NS 100，固含量55%）和5重量份的经过改性的PVA（PVA-3），充分溶解后，保持温度在60-80摄氏度之间，向溶液中加入8重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，在5小时内滴加催化剂（过硫酸钾与去离子水，其质量比为1∶10），滴定完成后搅拌3小时，得到上光漆水性胶粘剂。
实施例8
向配有搅拌器，冷凝器，滴液漏斗和温度计的反应器中加入50重量份的EVA乳液（Denka Supertex NS 100，固含量55%）和5重量份的经过改性的PVA（PVA-2），充分溶解后，保持温度在60-80摄氏度之间，向溶液中加入5重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，在5小时内滴加催化剂（过硫酸钾与去离子水，其质量比为1∶10），滴定完成后搅拌3小时，加入0.5重量份的脂环式环氧化合物（CELLOXIDE EHPE3150），充分搅拌反应4小时，得到上光漆水性胶粘剂。
实施例9
向配有搅拌器，冷凝器，滴液漏斗和温度计的反应器中加入50重量份的EVA乳液（Denka Supertex NS 100，固含量55%）和5重量份的经过改性的PVA（PVA-3），充分溶解后，保持温度在60-80摄氏度之间，向溶液中加入8重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，在5小时内滴加催化剂（过硫酸钾与去离子水，其质量比为1∶10），滴定完成后搅拌3小时，加入0.1重量份的脂环式环氧化合物（CELLOXIDE EHPE3150），1重量份的乳化剂（壬基酚聚氧乙烯醚），充分搅拌反应4小时，得到上光漆水性胶粘剂。
粘度的测定：采用NDJ-1型旋转粘度计进行粘度测定。
压缩剪切强度测定：参考标准HG/T 2727-95(聚乙酸乙烯酯乳液木材胶粘剂)，附录B的“压缩剪切强度试验方法(补充件)”。实验材料为上光漆的桦木板材。
耐水实验：将粘接好的上光漆木板分别放入30℃水和60℃热水中浸泡，测定试样不开胶的时间。
  粘度（Pa·S） 剪切强度（MPa） 耐水性（时间）
实施例4 10.8 13.5 12小时
实施例5 11.3 12.7 12小时
实施例6 9.8 18.2 12小时
实施例7 12.5 18.4 12小时
实施例8 12.4 17.8 大于4天
实施例9 12.8 19.5 大于4天
可见，本发明获得的上光漆水性胶粘剂具有很好的粘接强度和耐水性。

Claims (10)

1. 上光漆水性胶粘剂，其特征在于，由以下组分和重量份组成：
乙烯- 醋酸乙烯酯乳液 50 ～ 100
烷基磷酸改性聚乙烯醇 2 ～ 8。
2.根据权利要求1 所述的上光漆水性胶粘剂，其特征在于，所述的改性聚乙烯醇为烷基磷酸改性聚乙烯醇，聚乙烯醇为PVA17-99、PVA 17-88 中的一种或几种。
3.根据权利要求1 所述的上光漆水性胶粘剂，其特征在于，所述的烷基磷酸为正十六烷基磷酸。
4.根据权利要求1 所述的上光漆水性胶粘剂，其特征在于，所述的上光漆水性胶粘剂还由以下组分和重量份制备而成：
乙烯- 醋酸乙烯酯乳液 50 ～ 100
改性聚乙烯醇 2 ～ 8
乙烯基吡啶 0.1-10
引发剂 0.01 ～ 0.4。
5.根据权利要求4所述的上光漆水性胶粘剂，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾与去离子水，其质量比为1 ∶ 10。
6.根据权利要求1 所述的上光漆水性胶粘剂，其特征在于，所述的上光漆水性胶粘剂还包括：
脂环式环氧化合物 0.1-1 份。
7.根据权利要求1 所述的上光漆水性胶粘剂，其特征在于，所述的上光漆水性胶粘剂还包括乳化剂，选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
8.上光漆水性胶粘剂制备方法，其特征在于，将50-100 重量份的EVA 乳液和2-8 重量份的烷基磷酸改性聚乙烯醇在容器中充分搅拌均匀，得到上光漆水性胶粘剂。
9.根据权利要求8 所述的上光漆水性胶粘剂制备方法，其特征在于，取50-100 重量和2-8 重量份的烷基磷酸改性聚乙烯醇，充分溶解后，向溶液中加入0.1-10 重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，再滴加0.01-0.4 重量份的催化剂，滴定完成后搅拌，得到上光漆水性胶粘剂。
10. 根据权利要求9 所述的上光漆水性胶粘剂制备方法，其特征在于，取50-100 重量和2-8 重量份的烷基磷酸改性聚乙烯醇，充分溶解后，向溶液中加入0.1-10 重量份的乙烯基吡啶，搅拌均匀后，再滴加0.01-0.4 重量份的催化剂，滴定完成后搅拌均匀，加入0.1-1 重量份的脂环式环氧化合物，得到上光漆水性胶粘剂。
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