CN105462519A - 一种天地盖盒和环保水性胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶黏剂技术领域，具体涉及一种环保水性胶黏剂，由以下重量份的原料组成：乙烯-醋酸乙烯酯乳液60～80份、增粘乳液10～30份、增塑乳液5～10份、增稠剂0.1～1份、成膜助剂0.1～1份、表面活性剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.5份、防霉剂0.1～0.5份。本发明还公开所述胶黏剂的制备方法及一种天地盖盒。与现有技术相比：本发明所述胶黏剂，采用VOC含量极低的乙烯-醋酸乙烯酯乳液作为基料，添加VOC含量较低的水性丙烯酸酯乳液和水性丙烯酸改性松香乳液，制得超低VOC含量的环保水性胶黏剂，VOC含量低至0.8-1.5g/L，达到欧盟对于进口水性胶黏剂的VOC排放标准。

Description

一种天地盖盒和环保水性胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，具体涉及一种环保水性胶黏剂及其制备方法和一种采用该胶黏剂的天地盖盒。
背景技术
胶黏剂是一种靠界面作用，把各种固体材料牢固的粘接在一起的物质。胶黏剂主要由粘结物质、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料和改性剂组成，广泛应用于汽车工业、造船工业、航天航空工业、电子电气工业、建筑工业、医疗工业、轻纺工业以及包装工业。
胶黏剂的广泛应用，给工业社会带来好处的同时，也带来了不良影响，众所周知，胶黏剂中存在较多的挥发性有机化合物(VOC)，如溶剂型胶黏剂中的有机溶剂，三醛胶中的游离甲醛，不饱和聚酯胶黏剂中的苯乙烯，丙烯酸酯乳液胶黏剂中的未反应单体，改性丙烯酸酯快固结构胶黏剂中的甲基丙烯酸甲酯，聚氨酯胶黏剂中的多异氰酸酯，α-氰基丙烯酸酯胶黏剂中的SO2，4115建筑胶中的甲醇、丙烯酸酯乳液中的增稠剂氨水等。这些易挥发性的物质排放到大气中，危害很大，而且有些发生光化作用，产生臭氧，低层空间的臭氧污染大气，影响生物的生长和人类的健康，有些卤代烃溶剂则是破坏大气臭氧层的物质。有些芳香烃溶剂毒性很大，甚至有致癌性。苯的蒸气具有芳香味，却对人又强烈的毒性，吸入和经皮肤吸收都可中毒，使人眩晕、头痛、乏力、严重时因呼吸中枢痉挛而死亡。
因此，胶粘剂的品种应亟需朝水性化、固体化、无溶剂化、低毒化方向发展。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种环保水性胶黏剂，解决现有热熔胶黏剂、水性丙烯酸酯胶黏剂及溶剂型胶黏剂中挥发性有机化合物(VOC)含量高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
提供一种环保水性胶黏剂，所述环保水性胶黏剂由以下重量份的原料组成：
乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)乳液60～80份、增粘乳液10～30份、增塑乳液5～10份、增稠剂0.1～1份、成膜助剂0.1～1份、表面活性剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.5份、防霉剂0.1～0.5份；
上述各组分的重量份之和为100重量份。
优选的，所述环保水性胶黏剂由以下重量份的原料组成：乙烯-醋酸乙烯酯乳液70份、增粘乳液20份、增塑乳液8份、增稠剂0.5份、成膜助剂0.5份、表面活性剂0.4份、消泡剂0.3份、防霉剂0.3份。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液是由重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:0.2-1:5制成的混合物，所述瓦克化学707K的固含量≥54.5％，所述瓦克化学707K的粘度为1300～2000mPa·s，所述大连化工DA-102H的固含量≥56.5％，所述大连化工DA-102H的粘度为2500～3700cps。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液是由重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:1制成的混合物。
所述瓦克化学707K是以商品名购自德国瓦克国际集团有限公司，所述大连化工DA-102H是以商品名购自大化集团大连化工股份有限公司。
优选的，所述增粘乳液为水性丙烯酸改性松香乳液。
优选的，所述增塑乳液为水性丙烯酸酯乳液。
优选的，所述水性丙烯酸酯乳液为水性苯乙烯-丙烯酸酯乳液和水性醋酸乙烯-丙烯酸酯乳液中的至少一种。
优选的，所述增稠剂为羟乙基纤维素，所述成膜助剂为醇酯十二，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述消泡剂为聚醚消泡剂，所述防霉剂是由重量比为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮：5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮＝3:0.5-3:2制成的混合物。
优选的，所述防霉剂是由重量比为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮：5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮＝3:1制成的混合物。
本发明的一种环保水性胶黏剂，首先，以乙烯-醋酸乙烯酯乳液为主要原料之一，因此，乙烯-醋酸乙烯酯乳液具备的VOC含量低、成膜温度低、机械性能好等优点都将直接引入到本发明的环保水性胶黏剂当中。
其次，为进一步提高乙烯-醋酸乙烯酯乳液也即环保水性胶黏剂的性能，采用共混法、加助剂法和共聚法对乙烯-醋酸乙烯酯乳液改性，充分利用了乙烯-醋酸乙烯共聚物分子中，由于醋酸乙烯均聚物高分子链上无规则地引入的乙烯软单体，增加了环保水性胶黏剂的活性，提升了环保水性胶黏剂的增塑性能。
再者，水性丙烯酸酯乳液与丙烯酸改性松香乳液共混使用，能够有效地增强乙烯-醋酸乙烯酯乳液的湿粘性和热稳定性，从而增加本发明环保水性胶黏剂的湿粘性和热稳定性。
最后，水性丙烯酸酯乳液具有环保、安全、无毒等优点，作为增塑乳液加入到本发明的环保水性胶黏剂中，使得本发明的环保水性胶黏剂的粘接性能更优异、热稳定性更好。
本发明还提供上述环保水性胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将60～80重量份的乙烯-醋酸乙烯酯乳液、10～30重量份的增粘乳液和5～10重量份的增塑乳液分别加入捏合机内，在40～60℃恒温、真空度为-0.1～-0.01MPa、捏合机内转速为30～80r/min的条件下，搅拌10～50min，得共混改性乳液；
(2)将0.1～1重量份的增稠剂、0.1～1重量份的成膜助剂、0.1～0.5重量份的表面活性剂、0.1～0.5重量份的消泡剂和0.1～0.5重量份的防霉剂分别加入到所述共混改性乳液中，在40～60℃恒温、真空度为-0.1～-0.01MPa、捏合机内转速为30～80r/min的条件下，搅拌30～90min，即得所述环保水性胶黏剂。
优选的，所述步骤(1)中乙烯-醋酸乙烯酯乳液通过以下方法制备而成：将重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:0.2-1:5制成的混合物放入捏合机内，在30～50℃的恒温、真空度为-0.1～-0.01MPa、捏合机转速为30～50r/min的条件下搅拌10～40min，即得所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液。
优选的，所述消泡剂为聚醚消泡剂，所述聚醚消泡剂通过以下方法制备而成：在氢氧化钾催化作用下，用丙二醇或甘油中的一种、环氧丙烷和环氧乙烷聚合制得。
本发明还提供了一种天地盖盒，所述天地盖盒采用了上述环保水性胶黏剂。
本发明的有益效果是：
本发明的一种环保水性胶黏剂，以下重量份的原料组成：乙烯-醋酸乙烯酯乳液60～80份、增粘乳液10～30份、增塑乳液5～10份、增稠剂0.1～1份、成膜助剂0.1～1份、表面活性剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.5份、防霉剂0.1～0.5份；上述各组分的重量份之和为100重量份。与现有技术相比：
本发明一种环保水性胶黏剂，具有的优点为：采用VOC含量极低的乙烯-醋酸乙烯酯乳液作为基料，添加VOC含量也较低的水性丙烯酸酯乳液和水性丙烯酸改性松香乳液，再通过添加无毒、安全、环保的成膜助剂、消泡剂和防霉剂，制得超低VOC含量、无溶剂、无毒、价格合理的环保水性胶黏剂，本发明的环保水性胶黏剂的VOC含量低至1.1-1.8g/L，达到欧盟对于进口水性胶黏剂的VOC排放标准。
本发明一种环保水性胶黏剂的制备方法，具有的优点为：首先，以乙烯-醋酸乙烯酯乳液为主要原料之一，大大降低环保水性胶黏剂的VOC含量；其次，采用共混法、加助剂法和共聚法对乙烯-醋酸乙烯酯乳液改性，增加了环保水性胶黏剂的活性，提升了环保水性胶黏剂的增塑性能；再者，水性丙烯酸酯乳液与丙烯酸改性松香乳液共混使用，能够有效地增强乙烯-醋酸乙烯酯乳液的湿粘性和热稳定性，从而增加本发明环保水性胶黏剂的湿粘性和热稳定性。
本发明还提供了一种天地盖盒，所述天地盖盒采用了上述环保水性胶黏剂。由于采用了上述环保水性胶黏剂，所述天地盖盒也具备了超低VOC含量、无溶剂、无毒、价格合理等优点。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1。
本实施例的环保水性胶黏剂，其原料组成及重量配比，详见表1：
表1实施例1的环保水性胶黏剂的原料组成及重量配比
本实施例的环保水性胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将60重量份的乙烯-醋酸乙烯酯乳液、28重量份的水性丙烯酸改性松香乳液和10重量份的水性丙烯酸酯乳液分别加入捏合机内，在40℃恒温、真空度为-0.02MPa、捏合机内转速为50r/min的条件下，搅拌30min，得共混改性乳液；
(2)将0.5重量份的羟乙基纤维素、0.5重量份的醇酯十二、0.4重量份的十二烷基苯磺酸钠、0.3重量份的聚醚消泡剂、共0.3重量份的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮分别加入到所述共混改性乳液中，在40℃恒温、真空度为-0.02MPa、捏合机内转速为50r/min的条件下，搅拌60min，即得所述环保水性胶黏剂。
其中，所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液的制备方法为：将重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:1的混合物放入捏合机内，在30℃的恒温、真空度为-0.01MPa、捏合机转速为30r/min的条件下搅拌30min，即得所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液。
其中，所述瓦克化学707K的固含量≥54.5％，所述瓦克化学707K的粘度为1300～2000mPa·s，所述大连化工DA-102H的固含量≥56.5％，所述大连化工DA-102H的粘度为2500～3700cps。
实施例2。
本实施例的环保水性胶黏剂，其原料组成及重量配比，详见表2：
表2实施例2的环保水性胶黏剂的原料组成及重量配比
本实施例的环保水性胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将70重量份的乙烯-醋酸乙烯酯乳液、20重量份的水性丙烯酸改性松香乳液和8重量份的水性丙烯酸酯乳液分别加入捏合机内，在50℃恒温、真空度为-0.05MPa、捏合机内转速为60r/min的条件下，搅拌40min，得共混改性乳液；
(2)将0.5重量份的羟乙基纤维素、0.5重量份的醇酯十二、0.4重量份的十二烷基苯磺酸钠、0.3重量份的聚醚消泡剂、共0.3重量份的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮分别加入到所述共混改性乳液中，在50℃恒温、真空度为-0.05MPa、捏合机内转速为60r/min的条件下，搅拌70min，即得所述环保水性胶黏剂。
其中，所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液的制备方法为：将重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:5的混合物放入捏合机内，在40℃的恒温、真空度为-0.01MPa、捏合机转速为40r/min的条件下搅拌30min，即得所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液。
其中，所述瓦克化学707K的固含量≥54.5％，所述瓦克化学707K的粘度为1300～2000mPa·s，所述大连化工DA-102H的固含量≥56.5％，所述大连化工DA-102H的粘度为2500～3700cps。
实施例3。
本实施例的环保水性胶黏剂，其原料组成及重量配比，详见表3：
表3实施例3的环保水性胶黏剂的原料组成及重量配比
本实施例的环保水性胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将80重量份的乙烯-醋酸乙烯酯乳液、28重量份的水性丙烯酸改性松香乳液和10重量份的水性丙烯酸酯乳液分别加入捏合机内，在55℃恒温、真空度为-0.08MPa、捏合机内转速为70r/min的条件下，搅拌50min，得共混改性乳液；
(2)将0.5重量份的羟乙基纤维素、0.5重量份的醇酯十二、0.4重量份的十二烷基苯磺酸钠、0.3重量份的聚醚消泡剂、共0.3重量份的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮分别加入到所述共混改性乳液中，在55℃恒温、真空度为-0.08MPa、捏合机内转速为70r/min的条件下，搅拌80min，即得所述环保水性胶黏剂。
其中，所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液的制备方法为：将重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:0.2的混合物放入捏合机内，在50℃的恒温、真空度为-0.01MPa、捏合机转速为50r/min的条件下搅拌40min，即得所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液。
其中，所述瓦克化学707K的固含量≥54.5％，所述瓦克化学707K的粘度为1300～2000mPa·s，所述大连化工DA-102H的固含量≥56.5％，所述大连化工DA-102H的粘度为2500～3700cps。
测试例1。
采用气相色谱法，分别测试实施例1-3的环保水性胶黏剂、现有技术中热熔胶黏剂和水性丙烯酸酯胶黏剂的VOC含量，并进行VOC含量的对比，测试结果详见表4：
表4实施例1-3的环保水性胶黏剂与现有胶黏剂的VOC含量对比
试验例1。
将实施例1-3的环保水性胶黏剂、现有技术中的热熔胶黏剂和水性丙烯酸酯胶黏剂应用于天地盖盒上，所述天地盖盒由天地盖自动制盒机生产，测试天地盖盒的初次合格率和成品合格率，其中，所述初次合格率的测试方法为：将上述三种胶黏剂分别用天地盖自动制盒机粘接在三个天地盖盒上，每个天地盖盒只粘接一种胶黏剂，即刻用厚度为0.04mm的塞尺插入每个天地盖盒上粘接胶黏剂的粘接处，若所述塞尺未能插入粘接处，即判为合格；所述成品合格率的测试方法为：将上述三种胶黏剂分别粘接在三个天地盖盒上，每个天地盖盒只粘接一种胶黏剂，将三个天地盖盒在室温下固化48h，然后进行高低温测试，其中，高温测试为温度60℃、湿度65％条件下，放置8h，低温测试为温度-20℃条件下，放置8h，最后，同上，用厚度为0.04mm的塞尺插入每个天地盖盒上粘接胶黏剂的粘接处，若所述塞尺未能插入粘接处，即判为合格。测试结果详见表5。
表5实施例1-3的环保水性胶黏剂、现有胶黏剂应用于天地盖盒上的合格率对比
一、测试例1的测试结果分析：
见表4，本发明实施例1-3的环保水性胶黏剂，VOC含量低至1.1-1.8g/L，与现有技术中的热熔胶黏剂的VOC含量85g/L相比，本发明的环保水性胶黏剂的VOC含量降低了97.9％-98.7％，与水性丙烯酸酯胶黏剂的VOC含量45g/L相比，本发明的环保水性胶黏剂的VOC含量降低了96％-97.6％，不仅如此，本发明的环保水性胶黏剂的VOC含量还达到了欧盟对于进口胶黏剂的VOC排放标准。
二、试验例1的试验结果分析：
见表5，本发明实施例1-3的环保水性胶黏剂，应用于天地盖,盒上，初次合格率高达94％-96％，成品合格率高达92％-93％，均高于现有技术中的热熔胶黏剂和水性丙烯酸酯胶黏剂的对应的合格率，非常适合应用于天地盖盒上。
结论：
(1)本发明的环保水性胶黏剂，采用VOC含量极低的乙烯-醋酸乙烯酯乳液作为基料，添加VOC含量也较低的水性丙烯酸酯乳液和水性丙烯酸改性松香乳液，再通过添加无毒、安全、环保的成膜助剂、消泡剂和防霉剂，制得超低VOC含量、无溶剂、无毒、价格合理的环保水性胶黏剂，本发明的环保水性胶黏剂的VOC含量低至1.1-1.8g/L，与现有技术中的热熔胶黏剂和水性丙烯酸酯胶黏剂的VOC含量相比，其降幅高达96％-98.7％，而且VOC的含量达到欧盟对于进口水性胶黏剂的VOC排放标准；
2)本发明一种环保水性胶黏剂的制备方法具有的优点为：首先，以乙烯-醋酸乙烯酯乳液为主要原料之一，大大降低环保水性胶黏剂的VOC含量；其次，采用共混法、加助剂法和共聚法对乙烯-醋酸乙烯酯乳液改性，增加了环保水性胶黏剂的活性，提升了环保水性胶黏剂的增塑性能；再者，水性丙烯酸酯乳液与丙烯酸改性松香乳液共混使用，能够有效地增强乙烯-醋酸乙烯酯乳液的湿粘性和热稳定性，从而增加本发明环保水性胶黏剂的湿粘性和热稳定性；
3)本发明提供的一种天地盖盒，由于采用了所述环保水性胶黏剂，与现有技术中的热熔胶黏剂和水性丙烯酸酯胶黏剂应用在天地盖盒上相比，本发明的天地盖盒具备超低VOC含量、无溶剂、无毒、价格合理等优点，此外，本发明的天地盖盒，与现有技术中的热熔胶黏剂和水性丙烯酸酯胶黏剂应用在天地盖盒上相比，具备更高的初次合格率和产品合格率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，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实质和范围。

Claims (10)

1.一种环保水性胶黏剂，其特征在于：所述环保水性胶黏剂由以下重量份的原料组成：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液60～80份、增粘乳液10～30份、增塑乳液5～10份、增稠剂0.1～1份、成膜助剂0.1～1份、表面活性剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.5份、防霉剂0.1～0.5份；
上述各组分的重量份之和为100重量份。
2.根据权利要求1所述的环保水性胶黏剂，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液是由重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:0.2-1:5制成的混合物，所述瓦克化学707K的固含量≥54.5％，所述瓦克化学707K的粘度为1300～2000mPa·s，所述大连化工DA-102H的固含量≥56.5％，所述大连化工DA-102H的粘度为2500～3700cps。
3.根据权利要求1所述的环保水性胶黏剂，其特征在于：所述增粘乳液为水性丙烯酸改性松香乳液。
4.根据权利要求1所述的环保水性胶黏剂，其特征在于：所述增塑乳液为水性丙烯酸酯乳液。
5.根据权利要求4所述的环保水性胶黏剂，其特征在于：所述水性丙烯酸酯乳液为水性苯乙烯-丙烯酸酯乳液和水性醋酸乙烯-丙烯酸酯乳液中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的环保水性胶黏剂，其特征在于：所述增稠剂为羟乙基纤维素，所述成膜助剂为醇酯十二，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述消泡剂为聚醚消泡剂，所述防霉剂是由重量比为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮：5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮＝3:0.5-3:2制成的混合物。
7.一种环保水性胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)将60～80重量份的乙烯-醋酸乙烯酯乳液、10～30重量份的增粘乳液和5～10重量份的增塑乳液分别加入捏合机内，在40～60℃恒温、真空度为-0.1～-0.01MPa、捏合机内转速为30～80r/min的条件下，搅拌10～50min，得共混改性乳液；
(2)将0.1～1重量份的增稠剂、0.1～1重量份的成膜助剂、0.1～0.5重量份的表面活性剂、0.1～0.5重量份的消泡剂和0.1～0.5重量份的防霉剂分别加入到所述共混改性乳液中，在40～60℃恒温、真空度为-0.1～-0.01MPa、捏合机内转速为30～80r/min的条件下，搅拌30～90min，即得所述环保水性胶黏剂。
8.根据权利要求7所述的环保水性胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中乙烯-醋酸乙烯酯乳液通过以下方法制备而成：
将重量比为瓦克化学707K：大连化工DA-102H＝1:0.2-1:5制成的混合物放入捏合机内，在30～50℃的恒温、真空度为-0.1～-0.01MPa、捏合机转速为30～50r/min的条件下搅拌10～40min，即得所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液。
9.根据权利要求7所述的环保水性胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述消泡剂为聚醚消泡剂，所述聚醚消泡剂通过以下方法制备而成：
在氢氧化钾催化作用下，用丙二醇和/或甘油、环氧丙烷和环氧乙烷聚合制得。
10.一种天地盖盒，其特征在于，所述天地盖盒采用了如权利要求1-6任一项所述的环保水性胶黏剂。
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