CN105038657A - 一种铅笔用含纳米粘土增韧改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂领域，具体涉及一种铅笔用含纳米粘土增韧改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法，本发明胶黏剂是将醋酸乙烯酯、丙烯酸以及丙烯酸甲酯等聚合单体在氮气氛围和水浴条件下反应，使得聚合的效率更高，并在反应过程中加入了改性的瓜尔胶溶液取代聚乙烯醇，有效的改善了聚合产物的耐水性，反应过程中添加的纳米粘土有效的改善了产品的力学性能，具有增韧补强的效果，提高了聚合物的粘度，胶合强度更高，该改性聚醋酸乙烯酯胶黏剂对木材和石墨芯均具有良好的粘结力，有一定的形变稳定性，不易导致滑芯、断芯。
Description
技术领域
本发明涉及聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂领域，具体涉及一种铅笔用含纳米粘土增韧改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法。
背景技术
在铅笔制作过程中需要用到胶黏剂，其作用是将铅笔芯与铅笔板材黏合，目前市场上产品所使用的胶黏剂大部分为聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂，这种胶黏剂原料低廉，使用方便，无毒无害，粘结强度比较高，然而也存在一些缺点，缺点主要表现在不耐水、耐机械稳定性差，质脆易开裂，耐温性有待改进，常规性能的聚醋酸乙烯乳液胶黏剂应用于铅笔上时表现为易滑芯、断芯、开胶、不易切削等问题，直接影响到产品的品质，因此研制高效高质的胶黏剂是提高铅笔质量的至关重要的环节。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铅笔用含纳米粘土增韧改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法，制备了一种力学性能佳、耐水性好、不易脆裂、粘结效果好的新型聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种铅笔用含纳米粘土增韧改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂，其特征在于，该脲醛树脂胶黏剂由以下重量份的原料制成：醋酸乙烯酯46-52、丙烯酸10-13、丙烯酸甲酯5-7、聚二甲基硅氧烷1-2、瓜尔胶10-12、OP-104-5、纳米粘土6-8、十二烷基硫酸钠1.2-1.6、过硫酸钾0.4-0.5、10%氢氧化钠溶液适量、乙酸溶液适量、氨水适量、去离子水180-220；
所述的改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备方法包含以下步骤：
（1）先将瓜尔胶、十二烷基硫酸钠投入30-40重量份的去离子水中，加热至70-80℃，高速搅拌使其完全溶解后加入10%氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为9.5-10.0，继续搅拌混合均匀后加入聚二甲基硅氧烷，继续搅拌混合50-60min，随后冷却至50-60℃，滴加乙酸调节溶液pH值为7.8-8.0，得改性瓜尔胶溶液备用；
（2）将步骤（1）制备的改性瓜尔胶溶液、2/3重量份的OP-10以及除过硫酸钾以外的其它剩余物料与50-60重量份的去离子水混合，在40-50℃下恒温高速搅拌混合2-3h，得预乳化混合液备用；
（3）将余量OP-10溶于余量的去离子水中，投入反应容器中，并在容器内通入氮气除去氧气，接着加入1/3重量份的预乳化混合液，并水浴加热至60-65℃，随后加入0.05-0.1重量份的过硫酸钾，恒温反应40-50min，接着以0.04-0.05g/min的速度滴加剩余的预乳化混合液，同时加入剩余的过硫酸钾，滴加完毕后在60-65℃条件下保温120-150min，随后降温至45℃以下，滴加氨水调节pH值为7.0-7.5即得。
本发明的有益效果在于：
首先本发明从实验装置上入手，在反应容器中通氮除氧，排除氧气的干扰，提高单体的聚合效率，提高产率，同时整个反应过程在水浴中进行，使得整个反应体系受热均匀，反应更为高效；此外本发明用改性的瓜尔胶溶液取代聚乙烯醇，有效的改善了聚合产物的不耐水性，添加的纳米粘土有效的改善了产品的力学性能，具有增韧补强的效果，提高了聚合物的粘度，胶合强度更高，该改性聚醋酸乙烯酯胶黏剂对木材和石墨芯均具有良好的粘结力，有一定的形变稳定性，不易导致滑芯、断芯。
具体实施方式
实施例
本实施例的胶黏剂由以下重量份的原料制成：醋酸乙烯酯50、丙烯酸10、丙烯酸甲酯6、聚二甲基硅氧烷1.4、瓜尔胶11、OP-104.8、纳米粘土7、十二烷基硫酸钠1.5、过硫酸钾0.4、10%氢氧化钠溶液适量、乙酸溶液适量、氨水适量、去离子水200。
该胶黏剂的制备方法为：
（1）先将瓜尔胶、十二烷基硫酸钠投入30重量份的去离子水中，加热至75℃，高速搅拌使其完全溶解后加入10%氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为9.8，继续搅拌混合均匀后加入聚二甲基硅氧烷，继续搅拌混合55min，随后冷却至60℃，滴加乙酸调节溶液pH值为7.8，得改性瓜尔胶溶液备用；
（2）将步骤（1）制备的改性瓜尔胶溶液、2/3重量份的OP-10以及除过硫酸钾以外的其它剩余物料与50重量份的去离子水混合，在50℃下恒温高速搅拌混合2.5h，得预乳化混合液备用；
（3）将余量OP-10溶于余量的去离子水中，投入反应容器中，并在容器内通入氮气除去氧气，接着加入1/3重量份的预乳化混合液，并水浴加热至65℃，随后加入0.06重量份的过硫酸钾，恒温反应40min，接着以0.04g/min的速度滴加剩余的预乳化混合液，同时加入剩余的过硫酸钾，滴加完毕后在60℃条件下保温140min，随后降温至45℃以下，滴加氨水调节pH值为7.2即得。
本实施例所制得产品应用粘接铅笔后的性能检测结果如下：
用该改性聚醋酸乙烯酯胶黏剂粘接的铅笔平均滑芯率为1.4%，削笔过程中平均断芯率为0.3%，经40±5℃的水浸泡1h后平均开胶率为2.5%，均低于传统聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂，且其在-20-50℃温度范围内老化循环3次后平均开胶率低于3.0%，完全黏合时间平均缩短11.2h。
Claims (2)
1.一种铅笔用含纳米粘土增韧改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂，其特征在于，该胶黏剂由以下重量份的原料制成：醋酸乙烯酯46-52、丙烯酸10-13、丙烯酸甲酯5-7、聚二甲基硅氧烷1-2、瓜尔胶10-12、OP-104-5、纳米粘土6-8、十二烷基硫酸钠1.2-1.6、过硫酸钾0.4-0.5、10%氢氧化钠溶液适量、乙酸溶液适量、氨水适量、去离子水180-220。
2.如权利要求1所述的一种铅笔用含纳米粘土增韧改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）先将瓜尔胶、十二烷基硫酸钠投入30-40重量份的去离子水中，加热至70-80℃，高速搅拌使其完全溶解后加入10%氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为9.5-10.0，继续搅拌混合均匀后加入聚二甲基硅氧烷，继续搅拌混合50-60min，随后冷却至50-60℃，滴加乙酸调节溶液pH值为7.8-8.0，得改性瓜尔胶溶液备用；
（2）将步骤（1）制备的改性瓜尔胶溶液、2/3重量份的OP-10以及除过硫酸钾以外的其它剩余物料与50-60重量份的去离子水混合，在40-50℃下恒温高速搅拌混合2-3h，得预乳化混合液备用；
（3）将余量OP-10溶于余量的去离子水中，投入反应容器中，并在容器内通入氮气除去氧气，接着加入1/3重量份的预乳化混合液，并水浴加热至60-65℃，随后加入0.05-0.1重量份的过硫酸钾，恒温反应40-50min，接着以0.04-0.05g/min的速度滴加剩余的预乳化混合液，同时加入剩余的过硫酸钾，滴加完毕后在60-65℃条件下保温120-150min，随后降温至45℃以下，滴加氨水调节pH值为7.0-7.5即得。
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