CN104017522A - 三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂及其制备方法，按重量份计包括以下组分：氯丁胶乳100份、甲基丙烯酸甲酯10-90份、丙烯酸丁脂10-90份、乳化剂0.5-8份、催化剂0.2-5份、增粘乳液10-50份、防老剂0.5-2份、增稠剂0.5-4份、防腐剂0.1-1份和氧化锌2-8份。制得的胶粘剂成膜温度显著降低，初粘力增强，满足各种气候使用要求；采用氧化还原催化体系，合成温度低，接枝率高。

Description

三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法，特别涉及一种三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂及其制备方法。
背景技术
市面上大量使用溶剂型万能胶用于装饰、木工家具制作，按组成分为氯丁万能胶和SBS万能胶，均存在有机溶剂的危害问题。
常规的氯丁（CR）胶乳胶粘剂分为两大类，一类为氯丁胶乳物理共混物，一类为氯丁胶乳与甲基丙烯酸甲酯（MMA）化学接枝改性型，目前以前者为主，后者还鲜有应用报道。物理共混型虽然生产工艺简单，但粘接材料有限，对一些新型装饰材料如高分子板、木塑板附着力弱，贮存稳定性也不好。CR-MMA接枝改性胶乳改善了胶粘剂对很多材料的粘附力，但由于PMMA结构刚性大，胶粒成膜温度高，在气温较低时，胶乳初粘力很难满足使用需求，作为胶乳胶粘剂使用受限。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂及其制备方法，使其成膜温度显著降低、初粘力增加、能满足各种气候的使用要求。
为实现上述目的，本发明的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，按重量份计包括以下组分：氯丁胶乳100份、甲基丙烯酸甲酯10-90份、丙烯酸丁脂10-90份、乳化剂0.5-8份、催化剂0.2-5份、增粘乳液10-50份、防老剂0.5-2份、增稠剂0.5-4份、防腐剂0.1-1份和氧化锌2-8份。
本发明的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲链烷基磺酸钠和辛烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
本发明的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，所述催化剂为过硫酸钾—亚硫酸氢钠、过氧化二苯甲酰—N,N-二甲苯胺和过氧化羟基二异丙苯—四乙烯五胺中的一种或多种，且所述催化剂的氧化剂组分与还原剂组分质量比为 1-2:1。
本发明的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，所述增粘乳液为增粘乳液为萜烯-酚醛树脂乳液、石油树脂乳液和松香乳液中的一种或多种。
另外，本发明还涉及制备上述三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂的方法，包括以下步骤：
（1）按重量份计秤取氯丁胶乳100份、甲基丙烯酸甲酯10-90份、丙烯酸丁脂10-90份、乳化剂0.5-8份、催化剂0.2-5份、增粘乳液10-50份、防老剂0.5-2份、增稠剂0.5-4份、防腐剂0.1-1份和氧化锌2-8份；
（2）在带有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，先加入氯丁胶乳，再加入乳化剂，搅拌5分钟，再加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁脂和催化剂，在常压下加热至40-60℃，搅拌反应4-6小时，通过乳液接枝聚合反应制得接枝胶乳；
（3）在接枝胶乳中边加边搅，加入增粘乳液，防老剂，氧化锌，防腐剂搅拌1-2小时，然后加入增稠剂，继续搅拌1-2小时即得成品。
本发明的有益技术效果是：
1. 采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯与氯丁胶乳三元共聚，氯丁胶乳中软单体的引入，成膜温度显著降低，初粘力增强，满足各种气候使用要求。
2. 采用氧化还原催化体系，合成温度低，接枝率高。
具体实施方式
以下结合实施例和实验数据，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例1 ：三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂1的制备
原料配方：
氯丁胶乳100kg、甲基丙烯酸甲酯10kg、丙烯酸丁脂10kg、乳化剂（十二烷基苯磺酸钠）0.5kg、催化剂（所述催化剂为过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原，且所述催化剂的氧化剂组分与还原剂组分质量比为 1:1）0.2kg、增粘乳液（石油树脂乳液）10kg、防老剂（N-苯基-β-萘胺的水溶液）0.5kg、增稠剂（聚乙烯醇）0.5kg、防腐剂0.1kg和氧化锌2kg。
具体的制备步骤如下：
（1）在带有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，先加入氯丁胶乳，再加入乳化剂，搅拌5分钟，再加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁脂和催化剂，在常压下加热至40℃，搅拌反应4小时，通过乳液接枝聚合反应制得接枝胶乳；
（2）在接枝胶乳中边加边搅，加入增粘乳液，防老剂，氧化锌，防腐剂搅拌1小时，然后加入增稠剂，继续搅拌1小时即得成品。
按照GB/T 7124-2008  标准及一些其他的行业标准，10℃下测得初粘强度0.20Mpa，终粘强度1.80Mpa，25℃下测得初粘强度0.29 Mpa，终粘强度2.51Mpa。
制样工艺：选用胶合板，双面上胶，恒温（10℃或25℃）条件下凉置30min，然后在压强为0.3Mpa 条件下贴合2S制得样件。
实施例2：三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂2的制备
原料配方：
氯丁胶乳100kg、甲基丙烯酸甲酯40kg、丙烯酸丁脂50kg、乳化剂(十二烷基硫酸钠和仲链烷基磺酸钠按重量比为1:2的混合物)5kg、催化剂(所述催化剂为过氧化二苯甲酰—N,N-二甲苯胺氧化还原，且所述催化剂的氧化剂组分与还原剂组分质量比为 1.5:1)3kg、增粘乳液(萜烯-酚醛树脂乳液)25kg、防老剂(N-苯基-β-萘胺的水溶液)2kg、增稠剂(聚乙烯醇)2kg、防腐剂0.5kg和氧化锌5kg。
具体的制备步骤如下：
（1）在带有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，先加入氯丁胶乳，再加入乳化剂，搅拌5分钟，再加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁脂和催化剂，在常压下加热至50℃，搅拌反应5小时，通过乳液接枝聚合反应制得接枝胶乳；
（2）在接枝胶乳中边加边搅，加入增粘乳液，防老剂，氧化锌，防腐剂搅拌1.5小时，然后加入增稠剂，继续搅拌1.5小时即得成品。
按照GB/T 7124-2008  标准及一些其他的行业标准，10℃下测得初粘强度0.22Mpa，终粘强度2.0Mpa，25℃下测得初粘强度0.32 Mpa，终粘强度2.62Mpa。
制样工艺：选用胶合板，双面上胶，恒温（10℃或25℃）条件下凉置30min，然后在压强为0.3Mpa 条件下贴合2S制得样件。
实施例3：三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂3的制备
原料配方：
按重量份计秤取氯丁胶乳100kg、甲基丙烯酸甲酯90kg、丙烯酸丁脂90kg、乳化剂(辛烷基酚聚氧乙烯醚)8kg、催化剂(所述催化剂为过氧化羟基二异丙苯—四乙烯五胺氧化还原，且所述催化剂的氧化剂组分与还原剂组分质量比为 2:1)5kg、增粘乳液(松香乳液)50kg、防老剂(N-苯基-β-萘胺的水溶液)2kg、增稠剂(聚乙烯醇)4kg、防腐剂1kg和氧化锌8kg。
具体的制备步骤如下：
（1）在带有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，先加入氯丁胶乳，再加入乳化剂，搅拌5分钟，再加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁脂和催化剂，在常压下加热至60℃，搅拌反应6小时，通过乳液接枝聚合反应制得接枝胶乳；
（2）在接枝胶乳中边加边搅，加入增粘乳液，防老剂，氧化锌，防腐剂搅拌2小时，然后加入增稠剂，继续搅拌2小时即得成品。
按照GB/T 7124-2008  标准及一些其他的行业标准，10℃下测得初粘强度0.23Mpa，终粘强度1.9Mpa，25℃下测得初粘强度0.31Mpa，终粘强度2.6Mpa。
制样工艺：选用胶合板，双面上胶，恒温（10℃或25℃）条件下凉置30min，然后在压强为0.3Mpa 条件下贴合2S制得样件。
对照例
原料配方：
按重量份计秤取氯丁胶乳100kg、甲基丙烯酸甲酯90kg、乳化剂(十二烷基苯磺酸钠)8kg、催化剂(所述催化剂为过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原，且所述催化剂的氧化剂组分与还原剂组分质量比为 2:1)5kg、增粘乳液(萜烯-酚醛树脂乳液)50kg、防老剂(N-苯基-β-萘胺的水溶液)2kg、增稠剂(聚乙烯醇)4kg、防腐剂1kg和氧化锌8kg。
具体的制备步骤如下：
（1）在带有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，先加入氯丁胶乳，再加入乳化剂，搅拌5分钟，再加入甲基丙烯酸甲酯和催化剂，在常压下加热至60℃，搅拌反应6小时，通过乳液接枝聚合反应制得接枝胶乳；
（2）在接枝胶乳中边加边搅，加入增粘乳液，防老剂，氧化锌，防腐剂搅拌2小时，然后加入增稠剂，继续搅拌2小时即得成品。
按照GB/T 7124-2008  标准及一些其他的行业标准，10℃下测得初粘强度0.14Mpa，终粘强度1.3Mpa，25℃下测得初粘强度0.25Mpa，终粘强度2.2Mpa。
制样工艺：选用胶合板，双面上胶，恒温（10℃或25℃）条件下凉置30min，然后在压强为0.3Mpa 条件下贴合2S制得样件。
以上结论可知，丙烯酸丁酯的引入，使得初粘强度和终粘强度均显著增强。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，其特征在于，按重量份计包括以下组分：氯丁胶乳100份、甲基丙烯酸甲酯10-90份、丙烯酸丁脂10-90份、乳化剂0.5-8份、催化剂0.2-5份、增粘乳液10-50份、防老剂0.5-2份、增稠剂0.5-4份、防腐剂0.1-1份和氧化锌2-8份。
2.根据权利要求1所述的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲链烷基磺酸钠和辛烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，其特征在于：所述催化剂为过硫酸钾—亚硫酸氢钠、过氧化二苯甲酰—N,N-二甲苯胺和过氧化羟基二异丙苯—四乙烯五胺中的一种或多种，且所述催化剂的氧化剂组分与还原剂组分质量比为 1-2:1。
4.根据权利要求1所述的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂，其特征在于：所述增粘乳液为萜烯-酚醛树脂乳液、石油树脂乳液和松香乳液中的一种或多种。
5.制备权利要求1所述的三元共聚改性的氯丁胶乳胶粘剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量份计秤取氯丁胶乳100份、甲基丙烯酸甲酯10-90份、丙烯酸丁脂10-90份、乳化剂0.5-8份、催化剂0.2-5份、增粘乳液10-50份、防老剂0.5-2份、增稠剂0.5-4份、防腐剂0.1-1份和氧化锌2-8份；
（2）在带有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，先加入氯丁胶乳，再加入乳化剂，搅拌5分钟，再加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁脂和催化剂，在常压下加热至40-60℃，搅拌反应4-6小时，通过乳液接枝聚合反应制得接枝胶乳；
（3）在接枝胶乳中边加边搅，加入增粘乳液，防老剂，氧化锌，防腐剂搅拌1-2小时，然后加入增稠剂，继续搅拌1-2小时即得成品。
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