CN107286868A - 一种低温固化环保水性植绒胶粘剂 - Google Patents

一种低温固化环保水性植绒胶粘剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种低温固化环保水性植绒胶粘剂，由以下重量份数组分组成：30‑40份改性糯米胶、5‑8份柠檬酸、3‑5份增稠剂、1‑3份乳化剂、1‑3份消泡剂、3‑5份防腐剂、2‑4份D‑葡萄糖、3‑5份硅烷偶联剂和8‑10份去离子水；所述改性糯米胶的制备方法为：将糯米粉、马铃薯淀粉和水混合均匀后，经高温糊化、复合酶酶解、灭酶后，降温至50‑60℃，再依次加入有机改性蒙脱土、壳聚糖和β‑环糊精。本发明所提供的植绒胶粘剂，采用天然环保的糯米胶作主要成分，具有环保性高、低温固化、耐候性好的优点，同时解决了普通糯米胶粘结性较低、抗菌性能差、易产生龟裂的问题。

Description

一种低温固化环保水性植绒胶粘剂
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种植绒胶粘剂，尤其涉及一种低温固化环保水性植绒胶粘剂。
背景技术
静电植绒是在高压静电场中将电着处理好的短纤维定向植于涂有胶粘剂的基材表面，再经预烘、焙烘等过程制备而得。静电植绒作为表面加工技术，有其独特的优越性，可以在织物、纸张、塑料、橡胶、木材、玻璃、金属和陶瓷等各种立体和非立体的基材上植绒，已广泛用于汽车、文具、包装业、装潢、仪器和仪表等众多行业，并具有耐磨、滑润、密封、隔音、隔热、防烫、防腐和防污等功能，既美观又实用。
目前市场上的植绒胶粘剂采用聚丙烯酸酯为主要成分，其价廉、制备和使用方便、耐老化和对多种纤维都有很好的粘接力，但是聚丙酸酯类胶粘剂其环保性不佳，耐候性不佳，不能满足对纺织品日趋严格的环保要求。
发明内容
本发明提供了一种低温固化环保水性植绒胶粘剂，采用天然环保的糯米胶作主要成分，具有环保性高、低温固化、耐候性好的优点，同时解决了普通糯米胶粘结性较低、抗菌性能差、易产生龟裂的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述植绒胶粘剂由以下重量份数组分组成：30-40份改性糯米胶、5-8份柠檬酸、3-5份增稠剂、1-3份乳化剂、1-3份消泡剂、3-5份防腐剂、2-4份D-葡萄糖、3-5份硅烷偶联剂和8-10份去离子水；
所述改性糯米胶的制备方法为：
将糯米粉、马铃薯淀粉和水混合均匀后，于90-100℃高温糊化10-20分钟后，再加入复合酶，于pH5.5，70-80℃酶解3-5小时，于100℃下灭酶10分钟后，降温至50-60℃，再加入有机改性蒙脱土，继续搅拌混合20-50分钟后，加入壳聚糖，继续保温搅拌，10分钟后再加入β-环糊精得改性糯米胶。
作为优选，所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶。
作为优选，所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：1.5-2:0.1-0.3。
作为优选，所述的有机改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土、阴离子表面活性剂和去离子水于70-80℃搅拌反应2-3小时后，于室温下过滤，滤饼烘干、研磨，过40-80目筛得有机改性蒙脱土，所述阴离子表面活性剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基硫酸铵或十六醇羟乙基磺酸钠，所述蒙脱土、阴离子表面活性剂和去离子水的质量比为1:0.1-0.3:10-15。
将蒙脱土采用长链阴离子表面活性剂改性，阳离子可与蒙脱土中的金属阳离子发生离子交换反应，使得长链分子插入到蒙脱土的分子层间结构中。将糯米粉和马铃薯淀粉经高温糊化后，再采用复合酶降解使得淀粉混合物支化，支化的淀粉分子链与改性蒙脱土的长链结构相容性良好，从而使其在硅烷偶联剂的作用下易形成交联网络结构，增加植绒胶粘剂的抗龟裂性能和粘结强度。
柠檬酸的作用在于使得植绒胶粘剂在40-50℃下即可发生交联固化，固化时间为2-4分钟，加快了固化速度，提高了生产效率。D-葡萄糖在酸性作用下，形成α异构体，其羟基与淀粉上的羟基结构在硅烷偶联剂的作用下易发生缩聚，进一步提高植绒胶粘剂的抗龟裂性能和粘结强度。
壳聚糖能提高改性糯米胶的抗菌防霉性能，再通过β-环糊精的包覆作用，使其形成核壳结构，进一步提高植绒胶粘剂的抗菌持久性。
所述防腐剂双十二烷基二甲基氯化铵、硫化铜或氟化钠。
作为优选，所述增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或羟乙基纤维素。
作为优选，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或硬脂酸聚氧乙烯酯。
作为优选，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷。
作为优选，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷。
作为优选，所述的糯米粉、马铃薯淀粉、水、复合酶、有机改性蒙脱土、壳聚糖和β-环糊精的质量比为1：0.3-0.5：1-1.2：0.1-0.3：0.1-0.3：0.1：0.05。
本发明的有益效果为：
1、本发明所提供的植绒胶粘剂采用改性糯米胶作主要成分，具有天然环保的优点，适用于多种基材，使用方便。
2、本发明所提供的植绒胶粘剂粘结强度高、抗龟裂性能好、同时具有抗菌防霉的效果。
3、本发明所制备的植绒胶粘剂粘度40-50℃下即可发生固化，固化时间为2-4分钟，且耐候性好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
(1) 将100g蒙脱土、20g十二烷基硫酸铵或十六醇羟乙基磺酸钠和1200g去离子水于75℃搅拌反应3小时后，于室温下过滤，滤饼烘干、研磨，过60目筛得112g有机改性蒙脱土。
(2) 将100g糯米粉、40g马铃薯淀粉和110g水混合均匀后，于100℃高温糊化15分钟后，再加入20g复合酶，于pH5.5，75℃酶解4小时，于100℃下灭酶10分钟后，降温至55℃，再加入10g有机改性蒙脱土，继续搅拌混合20-50分钟后，加入10g壳聚糖，继续保温搅拌，10分钟后再加入5g β-环糊精得145g改性糯米胶。
(3) 一种低温固化环保水性植绒胶粘剂，由以下重量份数组分组成：35份改性糯米胶、7份柠檬酸、4份羟丙基甲基纤维素、2份壬基酚聚氧乙烯醚、2份聚氧丙烯甘油醚、5份双十二烷基二甲基氯化铵、3份D-葡萄糖、3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷和9份去离子水。
测得植绒胶粘剂的粘度为856 Pa·S，将其均匀涂刷在尼龙布上，施胶量为20g/m2，植绒胶粘剂于40℃下的固化时间为2.5分钟，将其置于400瓦紫外灯下照射24小时后，未发生变色、龟裂现象。
实施例2
(1) 将100g蒙脱土、10g十二烷基硫酸铵和1500g去离子水于70℃搅拌反应2.5小时后，于室温下过滤，滤饼烘干、研磨，过80目筛得101g有机改性蒙脱土。
(2) 将100g糯米粉、30g马铃薯淀粉和100g水混合均匀后，于90℃高温糊化20分钟后，再加入10g复合酶，于pH5.5，70℃酶解5小时，于100℃下灭酶10分钟后，降温至50℃，再加入20g有机改性蒙脱土，继续搅拌混合30分钟后，加入10g壳聚糖，继续保温搅拌，10分钟后再加入5g β-环糊精得132g改性糯米胶；所述复合酶为3.5g纤维素酶、6.5gα-淀粉酶和0.3g蛋白酶。
(3) 一种低温固化环保水性植绒胶粘剂，由以下重量份数组分组成：35份改性糯米胶、7份柠檬酸、4份羟丙基甲基纤维素、2份壬基酚聚氧乙烯醚、2份聚氧丙烯甘油醚、5份双十二烷基二甲基氯化铵、3份D-葡萄糖、3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷和9份去离子水。
测得植绒胶粘剂的粘度为879Pa·S，将其均匀涂刷在尼龙布上，施胶量为20g/m2，植绒胶粘剂于50℃下的固化时间为2分钟，将其置于400瓦紫外灯下照射24小时后，未发生变色、龟裂现象。
实施例3
(1) 将100g蒙脱土、30g十六烷基磺酸钠和1000g去离子水于80℃搅拌反应2小时后，于室温下过滤，滤饼烘干、研磨，过40目筛得122g有机改性蒙脱土。
(2) 将100g糯米粉、50g马铃薯淀粉和120g水混合均匀后，于95℃高温糊化10分钟后，再加入30g复合酶，于pH5.5，80℃酶解3小时，于100℃下灭酶10分钟后，降温至60℃，再加入30g有机改性蒙脱土，继续搅拌混合50分钟后，加入10g壳聚糖，继续保温搅拌，10分钟后再加入5g β-环糊精得158g改性糯米胶；所述复合酶为10g纤维素酶、18gα-淀粉酶和2g蛋白酶。
(3) 一种低温固化环保水性植绒胶粘剂，由以下重量份数组分组成：40份改性糯米胶、5份柠檬酸、5份羟乙基纤维素、3份硬脂酸聚氧乙烯酯、1份聚二甲基硅氧烷、4份氟化钠、2份D-葡萄糖、4份γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷和8份去离子水。
测得植绒胶粘剂的粘度为838Pa·S，将其均匀涂刷在尼龙布上，施胶量为20g/m2，植绒胶粘剂于45℃下的固化时间为4分钟，将其置于400瓦紫外灯下照射24小时后，未发生变色、龟裂现象。
比较例1
采用与实施例1相同的操作方法，不同的是所述糯米胶未经改性，直接购买于市场（生产厂家：嘉力丰科技股份有限公司），所制植绒胶粘剂的粘度为526Pa·S，将其均匀涂刷在尼龙布上，施胶量为20g/m2，植绒胶粘剂于40℃下的固化时间为8分钟，将其置于400瓦紫外灯下照射24小时后，颜色变黄、产生龟裂现象，耐候性不好。
比较例2
采用与实施例1相同的操作方法，不同的是步骤(3)中不含柠檬酸，植绒胶粘剂于40℃下的固化时间为20分钟，将其置于400瓦紫外灯下照射24小时后，未发生变色、龟裂现象。说明本发明所制备的植绒胶粘剂在柠檬酸的弱酸性作用下，可以加速其固化时间，使其在低温下即可快速固化，方便使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述植绒胶粘剂由以下重量份数组分组成：30-40份改性糯米胶、5-8份柠檬酸、3-5份增稠剂、1-3份乳化剂、1-3份消泡剂、3-5份防腐剂、2-4份D-葡萄糖、3-5份硅烷偶联剂和8-10份去离子水；
所述改性糯米胶的制备方法为：
将糯米粉、马铃薯淀粉和水混合均匀后，于90-100℃高温糊化10-20分钟后，再加入复合酶，于pH5.5，70-80℃酶解3-5小时，于100℃下灭酶10分钟后，降温至50-60℃，再加入有机改性蒙脱土，继续搅拌混合20-50分钟后，加入壳聚糖，继续保温搅拌，10分钟后再加入β-环糊精得改性糯米胶。
2.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶。
3.如权利要求2所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：1.5-2:0.1-0.3。
4.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述的有机改性蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土、阴离子表面活性剂和去离子水于70-80℃搅拌反应2-3小时后，于室温下过滤，滤饼烘干、研磨，过40-80目筛得有机改性蒙脱土，所述阴离子表面活性剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基硫酸铵或十六醇羟乙基磺酸钠，所述蒙脱土、阴离子表面活性剂和去离子水的质量比为1:0.1-0.3:10-15。
5.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述所述防腐剂双十二烷基二甲基氯化铵、硫化铜或氟化钠。
6.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或羟乙基纤维素。
7.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或硬脂酸聚氧乙烯酯。
8.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷。
9.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷。
10.如权利要求1所述的低温固化环保水性植绒胶粘剂，其特征在于，所述的糯米粉、马铃薯淀粉、水、复合酶、有机改性蒙脱土、壳聚糖和β-环糊精的质量比为1：0.3-0.5：1-1.2：0.1-0.3：0.1-0.3：0.1：0.05。
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