CN104497923A - 一种覆膜铁的覆膜胶水及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种覆膜铁的覆膜胶水，包括：丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物、聚氨酯固化剂、硅烷偶联剂、聚碳硅烷、乳化剂、阻聚剂510、催化剂、引发剂AIBN、消泡剂S12、润湿剂PE6200、去离子水。本发明同时还提供了该覆膜胶水的生产方法。本发明生产出的覆膜胶水，不仅仅对金属的粘合性优异，同时环保无污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种覆膜铁的覆膜胶水及其生产方法。
背景技术
金属板覆膜技术是把塑料膜和金属板通过高温热压，将膜贴在金属板上的加工技术。覆膜技术在1977年诞生于日本，最初用于制罐，可代替内涂、外涂技术，到现在为止已发展到了建材内装、家电外壳、船舶内装等多种领域。
应用于制罐行业的覆膜板，俗称为覆膜铁(Laminated Steel)，是采用PET，PVC，VCM或PP薄膜与金属板材(镀锌板，冷轧板，铝板，不锈钢板)进行覆合而成。传统的金属罐内侧都必须经过涂装加工，而涂装方法所含有的物质，对人体和环境都会产生有害影响，尤其是食用罐头，现在的处理方法是在罐的内壁采用树脂进行涂装。但是，因这种涂装工艺所使用的涂料里含有环境激素的有害物质-双酚A类(Bis-phenol A)物质，是一种国际公认的环境激素，而且可能出现溶出的问题，一旦溶出超标，会对人体产生不良影响。且这个问题导致的严重后果已经引起国内外的重视。金属板覆膜技术的诞生，是金属罐生产的革命性进步。随着它的广泛应用，传统金属罐生产工艺和技术将得到颠覆，生产率、生产成本、清洁卫生、环境保护等各个方面也都将前进一大步。
在覆膜铁生产的过程中，在薄膜与金属板进行覆合时，需要用到覆膜胶水。传统的覆膜胶水通常会用到一些污染性的有机溶剂，对环境的污染较大。
随着经济高速发展，环保要求越来越高，人们对覆膜胶水的环保性的要求也越来越高。因此，我们有必要开发一种环保型的覆膜铁的覆膜胶水。
发明内容
发明目的：本发明的目的就是提供一种覆膜铁的覆膜胶水及其生产方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：
一种覆膜铁的覆膜胶水，所述覆膜胶水包括以下重量组份：
丙烯酸丁酯：100份；BA
甲基丙烯酸甲酯：16-18份；MMA
醋酸乙烯酯：46-52份；VAc，与上述的BA、MMA共聚可以形成环保型和胶黏性都比较好的丙烯酸乳液，产品的综合性能较好；
叔碳酸乙烯酯：30-35份；叔碳酸乙烯酯VV10，可以增强产品的疏水性，是产品的稳定性更好；
摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物：25-30份；该聚氨酯具有极好的胶黏性、耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等性能，可以很好的弥补丙烯酸类胶黏剂的耐寒性的不足，使得胶水的整体性能更为优越；
聚氨酯固化剂：15-20份；
硅烷偶联剂：2-3份；适量添加硅烷偶联剂可以有效提高胶粘剂的粘结强度、热稳定性，但是硅烷偶联剂添加量过多会导致胶粘剂分层，固化困难，因此在此分量下效果最佳；
聚碳硅烷：5-7份；可以增强产品整体的耐高温性；
乳化剂：3.0-3.6份；
阻聚剂510：2-3份；
催化剂：1-2份；
引发剂AIBN：0.6-1.0份；引发反应的产生；
消泡剂S12：1-2份；抑制、消除气泡的产生，增强产品的综合性能；
润湿剂PE6200：1.5-2.5份；
去离子水：750-800份。摒弃了具有污染性的有机溶剂，采用去离子水位溶剂，生产出水溶性的胶水，环保无污染。
优选的，所述聚氨酯固化剂为Desmodur N3390。一种环保的抗黄变固化剂，可以提高产品的整体性能。
优选的，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。此硅烷偶联剂可以大大提高本发明的产品的分散性及对金属的粘合性。
优选的，所述乳化剂为质量比为2∶1的乳化剂SVS-25和改性PVA的混合物。该乳化剂可以使得产品的离子稳定性和机械稳定性最好。
优选的，所述催化剂为有机铋催化剂DY-20。环保型的催化剂。
一种覆膜铁的覆膜胶水的生产方法，包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯分别加入反应釜中并进行搅拌混合，在氮气保护下加热到80-90℃，保持此温度反应2-3h，然后冷却至室温得到聚氨酯；
(2)在反应釜中加入去离子水和改性PVA，然后搅拌并加热至80-90℃，反应40-60min，使改性PVA完全溶解，然后冷却至室温，再加入乳化剂SVS-25，搅拌15-20min，使改性PVA和乳化剂SVS-25混合均匀，接着加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、步骤1中制得的聚氨酯以及催化剂，室温反应40-60min，得到预乳化液；
(3)反应釜中加入步骤2制得的1/10预乳化液和1/2引发剂AIBN，然后升温至78℃，反应30min，同时滴加剩余的预乳化液和引发剂AIBN，滴加完毕后，保温反应2-4h，反应结束后，温度自然冷却至室温，过滤、出料即可；
(4)将步骤3制得的乳液与聚氨酯固化剂进行混合，同时加入聚碳硅烷、硅烷偶联剂、阻聚剂510、消泡剂S12及润湿剂PE6200，搅拌混合均匀，在在氮气保护下加热到40-45℃下进行固化，固化时间为16-20h，固化结束后室温冷却至室温即可。
有益效果：采用上述技术方案的本发明具有以下优点：
(1)本发明的覆膜胶水，以去离子水位溶剂，采用VAc、BA、MMA共混，得到环保型的丙烯酸酯类胶黏剂，同时还加入了VV10和聚氨酯，使得产品的稳定性、耐寒性等整体性能更好，是一款环保型的粘合性优秀的胶黏剂；
(2)本发明的覆膜胶水，采用了环保型的抗变黄固化剂，使得产品的整体性能较好；
(3)本发明的覆膜胶水，加入了硅烷偶联剂和混合乳化剂，进一步增加了产品的综合性能，同时绿色环保；
(4)本发明的覆膜胶水，加入了聚碳硅烷，提高了产品的耐高温性；
(5)本发明的覆膜胶水其生产方法简便、条件温和，较易实施，适合于大规模的工业化生产，同时生产过程比较环保。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种覆膜铁的覆膜胶水，所述覆膜胶水包括以下重量组份：
丙烯酸丁酯：100份；
甲基丙烯酸甲酯：16份；
醋酸乙烯酯：46份；
叔碳酸乙烯酯：30份；
摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物：25份；
聚氨酯固化剂Desmodur N3390：15份；德国拜耳公司生产；
硅烷偶联剂：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2份；
聚碳硅烷：5份；
乳化剂：质量比为2∶1的乳化剂SVS-25和改性PVA的混合物：3.06份；
阻聚剂510：2份；
有机铋催化剂DY-20：1份；
引发剂AIBN：0.6份；
消泡剂S12：1份；
润湿剂PE6200：1.5份；
去离子水：750份。
一种覆膜铁的覆膜胶水的生产方法，包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯分别加入反应釜中并进行搅拌混合，在氮气保护下加热到80℃，保持此温度反应2h，然后冷却至室温得到聚氨酯；
(2)在反应釜中加入去离子水和改性PVA，然后搅拌并加热至80℃，反应40min，使改性PVA完全溶解，然后冷却至室温，再加入乳化剂SVS-25，搅拌15min，使改性PVA和乳化剂SVS-25混合均匀，接着加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、步骤1中制得的聚氨酯以及催化剂，室温反应40min，得到预乳化液；
(3)反应釜中加入步骤2制得的1/10预乳化液和1/2引发剂AIBN，然后升温至78℃，反应30min，同时滴加剩余的预乳化液和引发剂AIBN，滴加完毕后，保温反应2h，反应结束后，温度自然冷却至室温，过滤、出料即可；
(4)将步骤3制得的乳液与聚氨酯固化剂进行混合，同时加入聚碳硅烷、硅烷偶联剂、阻聚剂510、消泡剂S12及润湿剂PE6200，搅拌混合均匀，在在氮气保护下加热到405℃下进行固化，固化时间为16h，固化结束后室温冷却至室温即可。
实施例2：
一种覆膜铁的覆膜胶水，所述覆膜胶水包括以下重量组份：
丙烯酸丁酯：100份；
甲基丙烯酸甲酯：17份；
醋酸乙烯酯：50份；
叔碳酸乙烯酯：33份；
摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物：27份；
聚氨酯固化剂Desmodur N3390：18份；德国拜耳公司生产；
硅烷偶联剂：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2.5份；
聚碳硅烷：6份；
乳化剂：质量比为2∶1的乳化剂SVS-25和改性PVA的混合物：3.3份；
阻聚剂510：2.5份；
有机铋催化剂DY-20：1.5份；
引发剂AIBN：0.8份；
消泡剂S12：1.5份；
润湿剂PE6200：2份；
去离子水：780份。
一种覆膜铁的覆膜胶水的生产方法，包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯分别加入反应釜中并进行搅拌混合，在氮气保护下加热到85℃，保持此温度反应2.53h，然后冷却至室温得到聚氨酯；
(2)在反应釜中加入去离子水和改性PVA，然后搅拌并加热至85℃，反应50min，使改性PVA完全溶解，然后冷却至室温，再加入乳化剂SVS-25，搅拌18min，使改性PVA和乳化剂SVS-25混合均匀，接着加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、步骤1中制得的聚氨酯以及催化剂，室温反应50min，得到预乳化液；
(3)反应釜中加入步骤2制得的1/10预乳化液和1/2引发剂AIBN，然后升温至78℃，反应30min，同时滴加剩余的预乳化液和引发剂AIBN，滴加完毕后，保温反应3h，反应结束后，温度自然冷却至室温，过滤、出料即可；
(4)将步骤3制得的乳液与聚氨酯固化剂进行混合，同时加入聚碳硅烷、硅烷偶联剂、阻聚剂510、消泡剂S12及润湿剂PE6200，搅拌混合均匀，在在氮气保护下加热到43℃下进行固化，固化时间为18h，固化结束后室温冷却至室温即可。
实施例3：
一种覆膜铁的覆膜胶水，所述覆膜胶水包括以下重量组份：
丙烯酸丁酯：100份；
甲基丙烯酸甲酯：18份；
醋酸乙烯酯：52份；
叔碳酸乙烯酯：35份；
摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物：30份；
聚氨酯固化剂Desmodur N3390：20份；德国拜耳公司生产；
硅烷偶联剂：3-氨丙基三乙氧基硅烷：3份；
聚碳硅烷：7份；
乳化剂：质量比为2∶1的乳化剂SVS-25和改性PVA的混合物：3.6份；
阻聚剂510：3份；
有机铋催化剂DY-20：2份；
引发剂AIBN：1.0份；
消泡剂S12：2份；
润湿剂PE6200：2.5份；
去离子水：800份。
一种覆膜铁的覆膜胶水的生产方法，包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯分别加入反应釜中并进行搅拌混合，在氮气保护下加热到90℃，保持此温度反应3h，然后冷却至室温得到聚氨酯；
(2)在反应釜中加入去离子水和改性PVA，然后搅拌并加热至90℃，反应60min，使改性PVA完全溶解，然后冷却至室温，再加入乳化剂SVS-25，搅拌20min，使改性PVA和乳化剂SVS-25混合均匀，接着加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、步骤1中制得的聚氨酯以及催化剂，室温反应60min，得到预乳化液；
(3)反应釜中加入步骤2制得的1/10预乳化液和1/2引发剂AIBN，然后升温至78℃，反应30min，同时滴加剩余的预乳化液和引发剂AIBN，滴加完毕后，保温反应4h，反应结束后，温度自然冷却至室温，过滤、出料即可；
(4)将步骤3制得的乳液与聚氨酯固化剂进行混合，同时加入聚碳硅烷、硅烷偶联剂、阻聚剂510、消泡剂S12及润湿剂PE6200，搅拌混合均匀，在在氮气保护下加热到45℃下进行固化，固化时间为-20h，固化结束后室温冷却至室温即可。
按照上述实施例制备出的覆膜胶水，其与金属的胶黏性优异，同时耐油、耐冲击、耐磨、耐低温、耐高温，稳定性好，采取去离子水为溶剂，绿色环保无污染，对环境和人体无害。
对其胶黏性的测试，主要是测试其剥离强度，用电子剥离机剥离已贴膜、熟化后的覆膜铁，测试结果显示用实施例1-3制备的覆膜胶水进行覆膜的覆膜铁，无法剥离。由此可见，上述实施例制备出的覆膜胶水，其与金属的胶黏性非常优异。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (6)
1.一种覆膜铁的覆膜胶水，其特征在于：所述覆膜胶水包括以下重量组份：
丙烯酸丁酯：100份；
甲基丙烯酸甲酯：16-18份；
醋酸乙烯酯：46-52份；
叔碳酸乙烯酯：30-35份；
摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物：25-30份；
聚氨酯固化剂：15-20份；
硅烷偶联剂：2-3份；
聚碳硅烷：5-7份；
乳化剂：3.0-3.6份；
阻聚剂510：2-3份；
催化剂：1-2份；
引发剂AIBN：0.6-1.0份；
消泡剂S12：1-2份；
润湿剂PE6200：1.5-2.5份；
去离子水：750-800份。
2.根据权利要求1所述的覆膜铁的覆膜胶水，其特征在于：所述聚氨酯固化剂为Desmodur N3390。
3.根据权利要求1所述的覆膜铁的覆膜胶水，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的覆膜铁的覆膜胶水，其特征在于：所述乳化剂为质量比为2∶1的乳化剂SVS-25和改性PVA的混合物。
5.根据权利要求1所述的覆膜铁的覆膜胶水，其特征在于：所述催化剂为有机铋催化剂DY-20。
6.一种如权利要求1所述的覆膜铁的覆膜胶水的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1∶1的聚酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯分别加入反应釜中并进行搅拌混合，在氮气保护下加热到80-90℃，保持此温度反应2-3h，然后冷却至室温得到聚氨酯；
(2)在反应釜中加入去离子水和改性PVA，然后搅拌并加热至80-90℃，反应40-60min，使改性PVA完全溶解，然后冷却至室温，再加入乳化剂SVS-25，搅拌15-20min，使改性PVA和乳化剂SVS-25混合均匀，接着加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、步骤1中制得的聚氨酯以及催化剂，室温反应40-60min，得到预乳化液；
(3)反应釜中加入步骤2制得的1/10预乳化液和1/2引发剂AIBN，然后升温至78℃，反应30min，同时滴加剩余的预乳化液和引发剂AIBN，滴加完毕后，保温反应2-4h，反应结束后，温度自然冷却至室温，过滤、出料即可；
(4)将步骤3制得的乳液与聚氨酯固化剂进行混合，同时加入聚碳硅烷、硅烷偶联剂、阻聚剂510、消泡剂S12及润湿剂PE6200，搅拌混合均匀，在在氮气保护下加热到40-45℃下进行固化，固化时间为16-20h，固化结束后室温冷却至室温即可。
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