CN105385391A - 耐高温白乳胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温白乳胶及其制备方法，其技术方案要点是该配方中各组分按重量份数记为聚乙烯50~70份，醋酸乙烯4~8份，丙烯酸1~2份，丙烯酸丁酯1~2份，EDTA1~3份，引发剂0.2~0.4份，消泡剂0.3~0.5份，丙二醇3~5份，去离子水10~25份。本发明的优点在于以醋酸乙烯作为乳化剂，能够有效地提高产物的流平性，同时还能够提高该白乳胶的耐高温性能，使其能够承受50~60℃的温度，在这种较高的温度下还能够保持良好的粘合性能，添加醋酸乙烯的同时再行添加丙烯酸作为稳定剂，能够有效提高生产出来的胶水的稳定性。

Description

耐高温白乳胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种粘合剂及其制备方法，更具体地说，它涉及一种耐高温白乳胶及其制备方法。
背景技术
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，问世于1929年，1937年在德国实现工业化生产，特别是法本公司的W.Starck和Frendeberg发明以聚乙烯醇作为保护胶进行醋酸乙烯乳液聚合的方法，大大推动了聚醋酸乙烯乳液工业的发展。我国于20世纪50年代末开始着手聚醋酸乙烯乳液的研制工作，70年代有了迅速的发展。早期合成白乳胶使用的多为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。
常规方法合成的白乳胶，是以聚乙烯醇为保护胶体，由醋酸乙烯通过自由基反应聚合而得，其耐水性较差，易吸湿，在潮湿环境中易开胶，粘接强度会大大降低。这种缺陷难以满足实际应用的要求，也很大限制了白乳胶的使用环境。国内对白乳胶耐水性的研究，如专利申请号为02111292.4的改性耐水耐低温白乳胶及其制备方法，公开了一种改性耐水耐低温白乳胶，采取了聚合物共混的方法，用聚乙烯醇水溶液为保护胶体，用乙烯-乙酸乙烯乳液为耐水耐低温改性剂，用碳酸钙和高岭土为粘接增强剂，所得的白乳胶耐水性能优异，耐低温性能好。这种方法还有改进的空间。对提高白乳胶综合性能的新方法的探究，是目前白乳胶领域研究的主要方向之一。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温白乳胶及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种耐高温白乳胶，其特征在于：该配方中各组分按重量份数记为
聚乙烯50~70份
醋酸乙烯4~8份
丙烯酸1~2份
丙烯酸丁酯1~2份
EDTA1~3份
引发剂0.2~0.4份
消泡剂0.3~0.5份
丙二醇3~5份
去离子水10~25份。
以醋酸乙烯作为乳化剂，能够有效地提高产物的流平性，同时还能够提高该白乳胶的耐高温性能，使其能够承受50~60℃的温度，在这种较高的温度下还能够保持良好的粘合性能，添加醋酸乙烯的同时再行添加丙烯酸作为稳定剂，能够有效提高生产出来的胶水的稳定性，EDTA在这里是作为缓冲剂加入的，缓冲剂能被用来控制高温高压状态下，或常温常压下，气体或液体逸度的固体组合，它可以是固态的也可以是液态的。化学工程中的缓冲剂常称为酸碱稳定剂，一般是盐类，如强酸弱碱或弱酸强碱盐类，在反应或保存中逐渐释出盐中的酸或碱以保持稳定的酸碱值，这里添加EDTA作为缓冲剂能够有效地调节获得的白乳胶产物的pH值，避免类似泛碱一类情况的出现，保证了获得的白乳胶产物具有较强的结构强度，同时这一生产流程中完全没有使用到甲醛，使得该白乳胶在家装使用的过程中不会对室内环境造成污染，保障了用户的身体健康。
优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化叔戊酸叔丁基酯中的一种。
过氧化苯甲酸叔丁酯被广泛应用在诸如乙烯、苯乙烯，丙烯、醋酸乙烯、邻苯二甲酸二烯丙酯和异丁烯等聚合过程中用作引发剂，在不饱和聚酯固化过程中，被广泛应用在如SMC、BMC、DMC拉剂等成型工艺中，同时，也可以同一些活性更高的如MEPK、BPO或TBPO等组成双组份固化体系应用，过氧化叔戊酸叔丁基酯则常用作厌氧胶的引发剂。也用作氯乙烯悬浮聚合或其他单体自由基聚合的引发剂，有上述可见，这两种引发剂都很适用于这一生产流程。
优选的，所述消泡剂为GPE型消泡剂，所述GPE型消泡剂为在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷，成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油。
GPE型消泡剂亲水性较好，在发泡介质中易铺展，消泡能力强，但溶解度也较大，消泡活性维持时间短，因此用在粘稠发酵液中效果较好，因此非常适用于这种粘稠体系的生产工艺中。
制备如权利要求1-3所述的耐高温白乳胶，其特征在于需要下述步骤
步骤一：将聚乙烯加入去离子水中，加热至85~95℃，持续搅拌160~200min使聚乙烯充分溶解；
步骤二：将溶解好的聚乙烯注入反应釜，持续搅拌的同时加入醋酸乙烯和丙烯酸，同时再加入引发剂、消泡剂和丙二醇，搅拌使反应釜中的混合物充分反应，搅拌时间为400~480min；
步骤三：在步骤二中制备的半成品中加入EDTA并继续搅拌100~120min。
与现有技术相比本发明具有下述优点：以醋酸乙烯作为乳化剂，能够有效地提高产物的流平性，同时还能够提高该白乳胶的耐高温性能，使其能够承受50~60℃的温度，在这种较高的温度下还能够保持良好的粘合性能，添加醋酸乙烯的同时再行添加丙烯酸作为稳定剂，能够有效提高生产出来的胶水的稳定性，EDTA在这里是作为缓冲剂加入的，缓冲剂能被用来控制高温高压状态下，或常温常压下，气体或液体逸度的固体组合，它可以是固态的也可以是液态的。化学工程中的缓冲剂常称为酸碱稳定剂，一般是盐类，如强酸弱碱或弱酸强碱盐类，在反应或保存中逐渐释出盐中的酸或碱以保持稳定的酸碱值，这里添加EDTA作为缓冲剂能够有效地调节获得的白乳胶产物的pH值，避免类似泛碱一类情况的出现，保证了获得的白乳胶产物具有较强的结构强度，同时这一生产流程中完全没有使用到甲醛，使得该白乳胶在家装使用的过程中不会对室内环境造成污染，保障了用户的身体健康。
具体实施方式
实施例1
聚乙烯70份
醋酸乙烯8份
丙烯酸2份
丙烯酸丁酯2份
EDTA3份
过氧化苯甲酸叔丁酯0.4份
GPE型消泡剂0.5份
丙二醇5份
去离子水25份
步骤一：将聚乙烯加入去离子水中，加热至95℃，持续搅拌200min使聚乙烯充分溶解；
步骤二：将溶解好的聚乙烯注入反应釜，持续搅拌的同时加入醋酸乙烯和丙烯酸，同时再加入引发剂、消泡剂和丙二醇，搅拌使反应釜中的混合物充分反应，搅拌时间为480min；
步骤三：在步骤二中制备的半成品中加入EDTA并继续搅拌120min。
实施例2
聚乙烯50份
醋酸乙烯4份
丙烯酸1份
丙烯酸丁酯1份
EDTA1份
过氧化叔戊酸叔丁基酯0.2份
GPE型消泡剂0.3份
丙二醇3份
去离子水10份
步骤一：将聚乙烯加入去离子水中，加热至85℃，持续搅拌160min使聚乙烯充分溶解；
步骤二：将溶解好的聚乙烯注入反应釜，持续搅拌的同时加入醋酸乙烯和丙烯酸，同时再加入引发剂、消泡剂和丙二醇，搅拌使反应釜中的混合物充分反应，搅拌时间为400min；
步骤三：在步骤二中制备的半成品中加入EDTA并继续搅拌100min。
实施例3
聚乙烯61份
醋酸乙烯4.8份
丙烯酸1.6份
丙烯酸丁酯1.4份
EDTA2.1份
过氧化苯甲酸叔丁酯0.3份
GPE型消泡剂0.42份
丙二醇4份
去离子水17份
步骤一：将聚乙烯加入去离子水中，加热至90℃，持续搅拌178min使聚乙烯充分溶解；
步骤二：将溶解好的聚乙烯注入反应釜，持续搅拌的同时加入醋酸乙烯和丙烯酸，同时再加入引发剂、消泡剂和丙二醇，搅拌使反应釜中的混合物充分反应，搅拌时间为444min；
步骤三：在步骤二中制备的半成品中加入EDTA并继续搅拌109min。
对比例
聚乙烯61份
醋酸乙烯4.8份
丙烯酸1.6份
丙烯酸丁酯1.4份
过氧化苯甲酸叔丁酯0.3份
GPE型消泡剂0.42份
丙二醇4份
去离子水17份
步骤一：将聚乙烯加入去离子水中，加热至90℃，持续搅拌178min使聚乙烯充分溶解；
步骤二：将溶解好的聚乙烯注入反应釜，持续搅拌的同时加入醋酸乙烯和丙烯酸，同时再加入引发剂、消泡剂和丙二醇，搅拌使反应釜中的混合物充分反应，搅拌时间为444min；
步骤三：在步骤二中制备的半成品中加入EDTA并继续搅拌109min。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
产品性能测试
对上述三组实施例及对比例制得的产品的粘接强度进行测试，所得数据如下表所示
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
粘结强度 0.75MPa 0.71MPa 0.66MPa 0.62MPa
有上表可见，添加EDTA作为缓冲剂，能够有效地调节获得的白乳胶产物的pH值，避免类似泛碱一类情况的出现，使得制得的白乳胶粘接强度大大提高。

Claims (4)

1.一种耐高温白乳胶，其特征在于：该配方中各组分按重量份数记为
聚乙烯50~70份
醋酸乙烯4~8份
丙烯酸1~2份
丙烯酸丁酯1~2份
EDTA1~3份
引发剂0.2~0.4份
消泡剂0.3~0.5份
丙二醇3~5份
去离子水10~25份。
2.根据权利要求1所述的耐高温白乳胶，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化叔戊酸叔丁基酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的耐高温白乳胶，其特征在于：所述消泡剂为GPE型消泡剂，所述GPE型消泡剂为在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷，成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油。
4.制备如权利要求1-3所述的耐高温白乳胶，其特征在于需要下述步骤
步骤一：将聚乙烯加入去离子水中，加热至85~95℃，持续搅拌160~200min使聚乙烯充分溶解；
步骤二：将溶解好的聚乙烯注入反应釜，持续搅拌的同时加入醋酸乙烯和丙烯酸，同时再加入引发剂、消泡剂和丙二醇，搅拌使反应釜中的混合物充分反应，搅拌时间为400~480min；
步骤三：在步骤二中制备的半成品中加入EDTA并继续搅拌100~120min。
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