CN105419681A - 一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，由多种原料复配而成，原料包括水性橡胶乳液、水性聚氨酯乳液、水性乙烯基聚氨酯乳液、水性增粘乳液、乳化剂。该水性粘合剂可适用于不同皮革与绒布之间的粘合，具有良好的初粘性及最终粘合效果，且具有可合适于流水线实施，无污染，不霉变，可长期粘合不脱胶，可广泛应用于包装盒粘合领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性粘合剂，尤其涉及一种环保的，可适用于包装盒中皮革-绒布粘合的具有优异初粘性及粘合效果的水性粘合剂。
背景技术
随着保护环境、珍惜资源的理念日益深入人心，对胶黏剂的高固含量、无溶剂、水性、光固化等环境友好因素和低温固化、废弃物再生利用等节能技术越来越重视，并不断加大研究开发力度。在软包装领域，欧美发达国家软包装复合生产中使用的主要是无溶剂型胶黏剂和水性胶黏剂。目前,我国95%以上的软包装生产采用的是溶剂型胶黏剂,使用最多、性能最好是溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂。由于溶剂型胶黏剂具有优良的柔软性、耐低温及耐蒸煮性、易操作性和广泛的适应性,且国内软包装行业的干式复合设备目前只适用于溶剂型胶黏剂。此外,环保型胶黏剂在性能方面也还有一定的局限性。与溶剂型胶黏剂相比，水性胶黏剂具有无溶剂释放、环境友好、无毒、不可燃、使用安全、成本低等优点，固含量可高达50%-60%，具有上胶量少、黏结强度高的优势。水性聚氨酯（PU）胶黏剂、丙烯酸乳液、EVA共聚乳液等。
在软包装领域，尤其是礼盒包装领域，由于所涉及材料品类较多，尤其涉及大量皮-塑、皮-布基材的粘合，除对最终粘合效果的要求外，由于自动化或流水型工艺的需要，需要上胶后快速的粘合，尤其是包装盒具有较多的转角结构，其张力导致包装材料很粘实现牢固的初粘，同时，由于工艺流程的需要，还对胶水的开放时间具有较高的要求，而这些就对胶的初粘性及终粘性提出了很高的要求，目前的水性环保胶产品单独使用无法达到自动化上胶和出口要求粘合性的要求。所以，在目前的包装盒胶装领域，仍采用粘合性优势显著的黄胶或药水糊。如可开发一种具有优异初粘性及终粘性，且满足一定开放时间的水性环保胶，无疑将具有巨大的市场。
发明内容
本发明的目的是为了克服皮革-绒布基材之间采用水性粘合剂粘合初粘性及终粘性差的缺陷，提供一种可适用于包装盒中皮革-绒布基材粘合的具有优异初粘性及粘合效果的水性粘合剂。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，由多种原料复配而成，原料包括水性橡胶乳液、水性聚氨酯乳液、水性乙烯基聚氨酯乳液、水性增粘乳液、乳化剂；
其中，各组分质量份数比例如下：
水性橡胶乳液：40-60份
水性聚氨酯乳液：30-50份
水性乙烯基聚氨酯乳液：8-16份
水性增粘乳液：6-12份
乳化剂：1-3份
其特征还在于：
所述水性聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、在氮气保护下，150-200rpm转速搅拌下，将聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、催化剂二丁基二月桂酸锡加入反应容器中60-70oC温度下反应1-3h，得到预聚液I，所聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为2：4.5，溶液中二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%；
（2）、向上述I溶剂中加入二羟甲基丙酸及少量丙酮，在70-80oC温度范围内反应1.5-2h，得到溶液Ⅱ，溶液Ⅱ中二羟甲基丙酸的质量百分含量为4%-8%，丙酮的质量百分比含量为2-4%；
（3）、将溶液Ⅲ降温至40oC，加入三乙烯四胺反应0.5-1h,得到溶液III，所述三乙烯四胺与（2）中二羟甲基丙酸的摩尔比为三乙烯四胺：二羟甲基丙酸为1：1.5；
（4）、30oC下将溶液III分散于质量为溶液1.5倍的水中，500rpm转速搅拌0.5h，后加入少量三乙胺，继续搅拌0.5h，得到溶液Ⅳ，三乙胺的摩尔量为（3）中三乙烯四胺的1/2-1/3；
（5）、将溶液Ⅳ减压蒸馏蒸出丙酮得到最终水性聚氨酯乳液；
其特征还在于：
所述水性乙烯基聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、将丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、
过硫酸胺、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成的混合溶液I加入装置有搅拌与冷凝装置的反应器中，加热至70℃，控制搅拌速度为150-200rpm，氮气保护下反应1.5-2h，期间缓慢加入十二烷基硫酸钠；
混合溶液I中丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、过硫酸胺的摩尔比为2.6：1.2：3.8：8.2：1.2：0.4，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.4倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%，十二烷基硫酸钠的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.5%；
（2）、于（1）得到反应液中1h内缓慢加入混合溶液II，200-250rpm搅拌均匀后，升温至80℃，氮气保护下反应2-3h，加入少量去离子水，控制最终粘度介于1800-2000Pa*s范围内，出料；
混合溶液II由丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成，其中丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1.2：3.8：8.2，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的1.2倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为溶液质量的0.08%。混合液II中异佛尔酮二异氰酸酯摩尔数为混合液I中异佛尔酮二异氰酸酯的1.8倍。
进一步，所述水性橡胶乳液为水性氯丁橡胶乳液或水性苯丙橡胶乳液中的一种。优选的，选择水性氯丁橡胶乳液。
进一步，所述水性增粘乳液为水性松香树脂乳液或水性烯萜树脂乳液中的一种。优选的，选择水性烯萜树脂乳液。
进一步，所述乳化剂为阴离子乳化剂，可为硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种。优选的，选择十二烷基磺酸钠。
进一步，所述水性粘合剂的固含量介于50%-60%之间。
进一步，所述各组分按以下次序加料，首先，将水性聚氨酯乳液和水性乙烯基聚氨酯乳液共混搅拌均匀后，加入水性橡胶乳液中，迅速加入乳化剂并快速搅拌均匀，后加入水性增粘乳液，搅拌均匀出料。
进一步，所述粘合剂的实施方式为，将粘合剂或采用上胶机或手工涂胶于粘合基材某一基材的单面，开放15-25s后与另一基材料粘合面贴合并施压粘合。
具体实施方式
以下将详细描述本发明的示例性实施方法。但这些实施方法仅为示范性目的，而本发明不限于此。
实施例1
一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，由多种原料复配而成，原料包括水性橡胶乳液、水性聚氨酯乳液、水性乙烯基聚氨酯乳液、水性增粘乳液、乳化剂；
其中，各组分质量份数比例如下：
水性橡胶乳液：52份
水性聚氨酯乳液：35份
水性乙烯基聚氨酯乳液：9份
水性增粘乳液：8份
乳化剂：2份
其特征还在于：
所述水性聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、在氮气保护下，180rpm转速搅拌下，将聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、催化剂二丁基二月桂酸锡加入反应容器中65oC温度下反应2h，得到预聚液I，所聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为2：4.5，溶液中二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%；
（2）、向上述I溶剂中加入二羟甲基丙酸及少量丙酮，在75oC温度范围内反应1.8h，得到溶液Ⅱ，溶液Ⅱ中二羟甲基丙酸的质量百分含量为6%，丙酮的质量百分比含量为3%；
（3）、将溶液Ⅲ降温至40oC，加入三乙烯四胺反应0.5-1h,得到溶液III，所述三乙烯四胺与（2）中二羟甲基丙酸的摩尔比为三乙烯四胺：二羟甲基丙酸为1：1.5；
（4）、30oC下将溶液III分散于质量为溶液1.5倍的水中，500rpm转速搅拌0.5h，后加入少量三乙胺，继续搅拌0.5h，得到溶液Ⅳ，三乙胺的摩尔量为（3）中三乙烯四胺的1/2.5；
（5）、将溶液Ⅳ减压蒸馏蒸出丙酮得到最终水性聚氨酯乳液；
其特征还在于：
所述水性乙烯基聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、将丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、
过硫酸胺、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成的混合溶液I加入装置有搅拌与冷凝装置的反应器中，加热至70℃，控制搅拌速度为180rpm，氮气保护下反应1.5h，期间缓慢加入十二烷基硫酸钠；
混合溶液I中丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、过硫酸胺的摩尔比为2.6：1.2：3.8：8.2：1.2：0.4，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.4倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%，十二烷基硫酸钠的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.5%；
（2）、于（1）得到反应液中1h内缓慢加入混合溶液II，200rpm搅拌均匀后，升温至80℃，氮气保护下反应2.5h，加入少量去离子水，控制最终粘度介于1800-2000Pa*s范围内，出料；
混合溶液II由丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成，其中丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1.2：3.8：8.2，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的1.2倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为溶液质量的0.08%。混合液II中异佛尔酮二异氰酸酯摩尔数为混合液I中异佛尔酮二异氰酸酯的1.8倍。
所述水性橡胶乳液为水性氯丁橡胶乳液，可选择四川长寿的B51水性氯丁橡胶乳液。
所述水性增粘乳液为水性松香树脂乳液。
所述乳化剂为阴离子乳化剂十二烷基磺酸钠。
所述水性粘合剂的固含量为55%。
所述各组分按以下次序加料，首先，将水性聚氨酯乳液和水性乙烯基聚氨酯乳液共混搅拌均匀后，加入水性橡胶乳液中，迅速加入乳化剂并快速搅拌均匀，后加入水性增粘乳液，搅拌均匀出料。
所述粘合剂的实施方式为，将粘合剂或采用上胶机或手工涂胶于粘合基材某一基材的单面，开放20s后与另一基材料粘合面贴合并施压粘合。
实施例2
一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，由多种原料复配而成，原料包括水性橡胶乳液、水性聚氨酯乳液、水性乙烯基聚氨酯乳液、水性增粘乳液、乳化剂；
其中，各组分质量份数比例如下：
水性橡胶乳液：55份
水性聚氨酯乳液：35份
水性乙烯基聚氨酯乳液：12份
水性增粘乳液：8份
乳化剂：2份
其特征还在于：
所述水性聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、在氮气保护下，180rpm转速搅拌下，将聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、催化剂二丁基二月桂酸锡加入反应容器中65oC温度下反应2.5h，得到预聚液I，所聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为2：4.5，溶液中二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%；
（2）、向上述I溶剂中加入二羟甲基丙酸及少量丙酮，在70-80oC温度范围内反应2h，得到溶液Ⅱ，溶液Ⅱ中二羟甲基丙酸的质量百分含量为7%，丙酮的质量百分比含量为2.5%；
（3）、将溶液Ⅲ降温至40oC，加入三乙烯四胺反应0.6h,得到溶液III，所述三乙烯四胺与（2）中二羟甲基丙酸的摩尔比为三乙烯四胺：二羟甲基丙酸为1：1.5；
（4）、30oC下将溶液III分散于质量为溶液1.5倍的水中，500rpm转速搅拌0.5h，后加入少量三乙胺，继续搅拌0.5h，得到溶液Ⅳ，三乙胺的摩尔量为（3）中三乙烯四胺的1/2.5；
（5）、将溶液Ⅳ减压蒸馏蒸出丙酮得到最终水性聚氨酯乳液；
其特征还在于：
所述水性乙烯基聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、将丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、
过硫酸胺、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成的混合溶液I加入装置有搅拌与冷凝装置的反应器中，加热至70℃，控制搅拌速度为180rpm，氮气保护下反应1.6h，期间缓慢加入十二烷基硫酸钠；
混合溶液I中丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、过硫酸胺的摩尔比为2.6：1.2：3.8：8.2：1.2：0.4，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.4倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%，十二烷基硫酸钠的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.5%；
（2）、于（1）得到反应液中1h内缓慢加入混合溶液II，220rpm搅拌均匀后，升温至80℃，氮气保护下反应2.5h，加入少量去离子水，控制最终粘度介于1800-2000Pa*s范围内，出料；
混合溶液II由丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成，其中丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1.2：3.8：8.2，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的1.2倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为溶液质量的0.08%。混合液II中异佛尔酮二异氰酸酯摩尔数为混合液I中异佛尔酮二异氰酸酯的1.8倍。
所述水性橡胶乳液为水性氯丁橡胶乳液，可选择四川长寿的B51水性氯丁橡胶乳液。
所述水性增粘乳液为水性烯萜树脂乳液。
所述乳化剂为阴离子乳化剂十二烷基磺酸钠。
所述水性粘合剂的固含量为58%。
所述各组分按以下次序加料，首先，将水性聚氨酯乳液和水性乙烯基聚氨酯乳液共混搅拌均匀后，加入水性橡胶乳液中，迅速加入乳化剂并快速搅拌均匀，后加入水性增粘乳液，搅拌均匀出料。
所述粘合剂的实施方式为，将粘合剂或采用上胶机或手工涂胶于粘合基材某一基材的单面，开放23s后与另一基材料粘合面贴合并施压粘合。
Claims (4)
1.一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，由多种原料复配而成，原料包括水性橡胶乳液、水性聚氨酯乳液、水性乙烯基聚氨酯乳液、水性增粘乳液、乳化剂；
其中，各组分质量份数比例如下：
水性橡胶乳液：40-60份
水性聚氨酯乳液：30-50份
水性乙烯基聚氨酯乳液：8-16份
水性增粘乳液：6-12份
乳化剂：1-3份
其特征还在于：
所述水性聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、在氮气保护下，150-200rpm转速搅拌下，将聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、催化剂二丁基二月桂酸锡加入反应容器中60-70oC温度下反应1-3h，得到预聚液I，所聚氧化丙烯三醇与异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为2：4.5，溶液中二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%；
（2）、向上述I溶剂中加入二羟甲基丙酸及少量丙酮，在70-80oC温度范围内反应1.5-2h，得到溶液Ⅱ，溶液Ⅱ中二羟甲基丙酸的质量百分含量为4%-8%，丙酮的质量百分比含量为2-4%；
（3）、将溶液Ⅲ降温至40oC，加入三乙烯四胺反应0.5-1h,得到溶液III，所述三乙烯四胺与（2）中二羟甲基丙酸的摩尔比为三乙烯四胺：二羟甲基丙酸为1：1.5；
（4）、30oC下将溶液III分散于质量为溶液1.5倍的水中，500rpm转速搅拌0.5h，后加入少量三乙胺，继续搅拌0.5h，得到溶液Ⅳ，三乙胺的摩尔量为（3）中三乙烯四胺的1/2-1/3；
（5）、将溶液Ⅳ减压蒸馏蒸出丙酮得到最终水性聚氨酯乳液；
其特征还在于：
所述水性乙烯基聚氨酯乳液的合成方法为：
（1）、将丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、
过硫酸胺、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成的混合溶液I加入装置有搅拌与冷凝装置的反应器中，加热至70℃，控制搅拌速度为150-200rpm，氮气保护下反应1.5-2h，期间缓慢加入十二烷基硫酸钠；
混合溶液I中丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙醇辛基苯基醚、过硫酸胺的摩尔比为2.6：1.2：3.8：8.2：1.2：0.4，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.4倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为0.08%，十二烷基硫酸钠的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的2.5%；
（2）、于（1）得到反应液中1h内缓慢加入混合溶液II，200-250rap搅拌均匀后，升温至80℃，氮气保护下反应2-3h，加入少量去离子水，控制最终粘度介于1800-2000Pa*s范围内，出料；
混合溶液II由丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、去离子水组成，其中丙烯酸、醋酸乙烯酯、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1.2：3.8：8.2，去离子水的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的1.2倍，二丁基二月桂酸锡的质量百分含量为溶液质量的0.08%，混合液II中异佛尔酮二异氰酸酯摩尔数为混合液I中异佛尔酮二异氰酸酯的1.8倍。
2.如权利要求1所述的一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，其特征在于：所述水性橡胶乳液为水性氯丁橡胶乳液或水性苯丙橡胶乳液中的一种。
3.如权利要求1所述的一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，其特征在于：所述水性增粘乳液为水性松香树脂乳液或水性烯萜树脂乳液中的一种。
4.如权利要求1所述的一种适用于皮革与绒布间粘合的水性粘合剂，其特征在于：所述乳化剂为阴离子乳化剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160323 |