CN106433527A - 水性粘合剂组合物及其制备方法 - Google Patents

水性粘合剂组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水性粘合剂组合物及其制备方法，它主要是由丙烯酸乙酯共聚物、去离子水、抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、分散剂、脲醛树脂、氧化硅、稳定剂、减水剂、氯化铵和氢氧化钠制备而成，为了改善水性粘合剂组合物的性能，还可以加入羧甲基纤维素钠、减水剂、防老剂、消泡剂和防霉剂，所得水性粘合剂组合物是一种环保型粘合材料，在制造过程中具有能耗低、无毒、工艺性能优良、操作简单等加工优点，增强了粘合剂自身的抗变质能力，大大延长了浆体的储存稳定期，提高了粘合剂内在性能，从根本上实现对粘合剂高粘合强度的要求。

Description

水性粘合剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种化学粘接剂类，尤其是一种水性粘合剂组合物及其制备方法。
背景技术
胶黏剂是通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。“胶黏剂”是通用的标准术语，亦包括其他一些胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。对于一些难以粘结的材料，例如聚乙烯、聚丙烯、橡胶、聚氯乙烯，一直没有性能全面的胶黏剂，要么拉伸强度不够，要么剪切强度不够。需要寻找一种橡胶粘结用粘合剂组合物，其能够平衡拉伸强度和剪切强度，并且制作工艺简单，成本较低。
一般情况下，粘合胶浆是以橡胶混炼胶为溶质、以有机溶剂作溶剂的溶剂型胶浆，溶剂型胶浆通常以120#汽油或甲苯等为溶剂，胶浆的主要原料是天然橡胶的塑炼胶及有关配合剂。溶剂型胶浆存在加工难度大、能耗多、成本高、加工周期长、毒性大等缺点，同时还有初粘强力低、终粘强度小的质量缺陷，在产品生产过程中易导致透胶、脱层等质量问题，导致产品合格率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决现有溶剂型胶粘剂存在的缺陷，提供一种水性粘合剂组合物及其制备方法，以提高胶粘剂的粘合强度，降低生产成本，减小胶粘剂的毒性。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
按照重量份计算，本发明水性粘合剂组合物主要是由下列原料制备而成：丙烯酸乙酯共聚物100份、去离子水7～12份、抗氧化剂0.2～1.0份、纤维素酶0.3～1.0份、醋酸乙烯0.3～1.0份、分散剂0.1～0.3份、脲醛树脂0.1～0.3份、氧化硅0.01～0.03份、稳定剂1～3份、氯化铵0.5～2份、氢氧化钠0.2～0.5份、羧甲基纤维素钠0.2～0.6份和减水剂0.4～3份。脲醛树脂的作用是用作乳胶稳定剂和分散剂，以提高胶乳的机械稳定性及化学稳定性，同时为乳胶提供适度的粘合性能
优选的，前述水性粘合剂组合物中还含有防老剂0.3～0.6份。
进一步的，前述水性粘合剂组合物中还含有消泡剂0.1～0.3份、去离子水0.5～1份和防霉剂0.003～0.005份。在加入消泡剂和防霉剂时，还需要补充加入去离子水，以调节乳胶浆体的稀稠度，调节电荷粒子的浓度，增加乳胶浆的稳定期，同时，提高粘合剂涂刷性能，减轻劳动强度。
最佳的，按照重量份计算，前述水性粘合剂组合物是由下列原料制备而成：丙烯酸乙酯共聚物100份、去离子水8份、抗氧化剂0.3份、纤维素酶0.4份、醋酸乙烯0.4份、分散剂0.1份、脲醛树脂0.1份、氧化硅0.01份、稳定剂2份、氯化铵1份、氢氧化钠0.3份、羧甲基纤维素钠0.2份、减水剂0.4份、防老剂0.3份、消泡剂0.1份、防霉剂0.004份。
前述水性粘合剂组合物中所用的氯化铵为化学纯最高浓度氯化铵。
本发明还提供了一种优选的制备水性粘合剂组合物的方法，包括如下步骤：
(1)球磨液的制备：用40％的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入40％的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨20～28小时得球磨液；
(2)阻沉淀剂的制备：将羧甲基纤维素钠加入剩余的去离子水中搅拌至形成均匀粘稠体得阻沉淀剂；
(3)混合母液的制备：将阻沉淀剂、稳定剂、减水剂、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(4)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
当水性粘合剂组合物中还加入防老剂时，其制备方法如下：
(1)球磨液的制备：用40％的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、防老剂0.3～0.6份、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入40％的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨20～28小时得球磨液；
(2)阻沉淀剂的制备：将羧甲基纤维素钠加入剩余的去离子水中搅拌至形成均匀粘稠体得阻沉淀剂；
(3)混合母液的制备：将阻沉淀剂、稳定剂、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(4)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
当水性粘合剂组合物中还加入消泡剂和防霉剂时，其制备方法如下：
(1)球磨液的制备：用40％的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、防老剂、消泡剂0.1～0.3份、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入40％的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨24小时得球磨液；
(2)阻沉淀剂的制备：将羧甲基纤维素钠和防霉剂0.003～0.005份加入剩余的去离子水中搅拌至形成均匀粘稠体得阻沉淀剂；
(3)混合母液的制备：将阻沉淀剂、稳定剂、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(4)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
优选的，在制备球磨液时，球磨罐内所装瓷球的总重量为8公斤，其中：直径20～40mm的瓷球的重量为6公斤，直径10～15mm的瓷球的重量为2公斤。
本发明的水性粘合剂组合物是用水作为分散介质，同时，该胶粘剂可用在多种领域，提高了胶粘剂的粘合强度，降低了生产成本，减小了胶粘剂的毒性。
具体实施方式
本发明的目的在于避免现有技术的缺陷而提供一种高粘度、生产成本低、符合环保要求、应用广泛的用于橡胶粘结粘合剂组合物。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
实施例1原料：丙烯酸乙酯共聚物100kg、去离子水8kg、橡胶配合剂(抗氧化剂0.3kg、纤维素酶0.4kg、醋酸乙烯0.4kg、分散剂0.1kg、脲醛树脂0.1kg、氧化硅0.01kg、稳定剂2kg)、氯化铵1kg、氢氧化钠0.3kg、羧甲基纤维素钠0.2kg、减水剂0.4kg、防老剂0.3kg、消泡剂0.1kg、防霉剂0.004kg
制备方法：
(1)球磨液的制备：用3.2kg的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入硫磺、纤维素酶、氧化锌、防老剂、消泡剂、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入3.2kg的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨24小时得球磨液，球磨罐内瓷球的总重量为8公斤，其中：直径20～40mm的瓷球的重量为6公斤，直径10～15mm的瓷球的重量为2公斤；球磨液出罐后一个小时内用完，用不完的球磨液要倒回罐内继续球磨直至用完，以防止粉料沉淀分层，降低效用；
(2)阻沉淀剂的制备：将羧甲基纤维素钠和防霉剂加入1.6kg的去离子水中搅拌均匀得阻沉淀剂；
(3)混合母液的制备：将阻沉淀剂、稳定剂、减水剂、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(4)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
所得的水性粘合剂组合物具有很高的稳定性，具有较高的初粘性与终粘力。
用涂胶刷将制备的水性粘合剂组合物涂刷在待粘合物上，胶粘剂在35～40℃条件下干燥50～60min后，粘合在一起。
实施例2原料：丙烯酸乙酯共聚物100kg、去离子水7kg、橡胶配合剂(抗氧化剂1.0kg、纤维素酶0.3kg、醋酸乙烯0.3kg、分散剂0.3kg、脲醛树脂0.3kg、氧化硅0.01kg、稳定剂1kg)、氯化铵2kg、氢氧化钠0.2kg
制备方法：
(1)球磨液的制备：用2.8kg的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入2.8kg的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨22小时得球磨液，球磨罐内瓷球的总重量为8公斤，其中：直径20～40mm的瓷球的重量为6公斤，直径10～15mm的瓷球的重量为2公斤；球磨液出罐后一个小时内用完，用不完的球磨液要倒回罐内继续球磨直至用完，以防止粉料沉淀分层，降低效用；
(2)混合母液的制备：将稳定剂、剩余的去离子水、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(3)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
实施例3原料：丙烯酸乙酯共聚物100kg、去离子水12kg、橡胶配合剂(抗氧化剂0.2kg、纤维素酶1.0kg、醋酸乙烯1.0kg、分散剂0.1kg、脲醛树脂0.1kg、氧化硅0.03kg、稳定剂3kg)、氯化铵0.5kg和氢氧化钠0.5kg、羧甲基纤维素钠0.5kg、减水剂3kg
(1)球磨液的制备：用40％的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入40％的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨28小时得球磨液，球磨罐内瓷球的总重量为8公斤，其中：直径20～40mm的瓷球的重量为6公斤，直径10～15mm的瓷球的重量为2公斤；球磨液出罐后一个小时内用完，用不完的球磨液要倒回罐内继续球磨直至用完，以防止粉料沉淀分层，降低效用；
(2)阻沉淀剂的制备：将羧甲基纤维素钠加入20％的去离子水中搅拌均匀得阻沉淀剂；
(3)混合母液的制备：将阻沉淀剂、稳定剂、减水剂、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(4)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
实施例4原料：丙烯酸乙酯共聚物100kg、去离子水12kg、橡胶配合剂(抗氧化剂0.8kg、纤维素酶0.8kg、醋酸乙烯0.5kg、分散剂0.2kg、脲醛树脂0.2kg、氧化硅0.03kg、稳定剂2kg)、氯化铵1kg、氢氧化钠0.4kg、羧甲基纤维素钠0.8kg、减水剂2.5kg、防老剂0.5kg
(1)球磨液的制备：用40％的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、防老剂、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入40％的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨24小时得球磨液，球磨罐内瓷球的总重量为8公斤，其中：直径20～40mm的瓷球的重量为6公斤，直径10～15mm的瓷球的重量为2公斤；球磨液出罐后一个小时内用完，用不完的球磨液要倒回罐内继续球磨直至用完，以防止粉料沉淀分层，降低效用；
(2)阻沉淀剂的制备：将羧甲基纤维素钠加入20％的去离子水中搅拌均匀得阻沉淀剂；
(3)混合母液的制备：将阻沉淀剂、稳定剂、减水剂、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(4)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种水性粘合剂组合物，其特征在于：按照重量份计算，它主要是由下列原料制备而成：丙烯酸乙酯共聚物100份、去离子水7～12份、抗氧化剂0.2～1.0份、纤维素酶0.3～1.0份、醋酸乙烯0.3～1.0份、分散剂0.1～0.3份、脲醛树脂0.1～0.3份、氧化硅0.01～0.03份、稳定剂1～3份、氯化铵0.5～2份、氢氧化钠0.2～0.5份、羧甲基纤维素钠0.2～0.6份和减水剂0.4～3份。
2.按照权利要求1所述水性粘合剂组合物，其特征在于：在所述原料中加入防老剂0.3～0.6份。
3.按照权利要求2所述水性粘合剂组合物，其特征在于：在所述原料中加入消泡剂0.1～0.3份、去离子水0.5～1份和防霉剂0.003～0.005份。
4.按照权利要求3所述水性粘合剂组合物，其特征在于：按照重量份计算，它是由下列原料制备而成：丙烯酸乙酯共聚物100份、去离子水8份、抗氧化剂0.3份、纤维素酶0.4份、醋酸乙烯0.4份、分散剂0.1份、脲醛树脂0.1份、氧化硅0.01份、稳定剂2份、氯化铵1份、氢氧化钠0.3份、羧甲基纤维素钠0.2份、减水剂0.4份、防老剂0.3份、消泡剂0.1份、防霉剂0.004份。
5.按照权利要求1至4任一项所述水性粘合剂组合物，其特征在于：所述氯化铵为化学纯最高浓度氯化铵。
6.权利要求1所述水性粘合剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)球磨液的制备：用40％的去离子水溶解氢氧化钠，然后依次加入抗氧化剂、纤维素酶、醋酸乙烯、分散剂、脲醛树脂和氧化硅，再加入40％的去离子水，搅拌均匀，在球磨罐中密封球磨20～28小时得球磨液；
(2)阻沉淀剂的制备：将羧甲基纤维素钠加入剩余的去离子水中搅拌至形成均匀粘稠体得阻沉淀剂；
(3)混合母液的制备：将阻沉淀剂、稳定剂、减水剂、氯化铵和球磨液混合，搅拌均匀得混合母液；
(4)粘合剂的配制：在丙烯酸乙酯共聚物中加入混合母液，搅拌均匀，存放0.5～10小时，即得水性粘合剂组合物。
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