CN107400475A - 一种环保型pva固体胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种环保型PVA固体胶,包括去离子水40.0%‑70.0%,保湿剂2.0%‑15.0%,聚乙烯醇10%‑25.0%,酸性调节剂0%‑1.0%,增粘剂1.0%‑5.0%,有机硅类改性剂0.05%‑5.0%,消泡剂0%‑0.5%,氢氧化钠0.1%‑0.5%,硬脂酸钠1.0%‑10.0%,抗氧剂0%‑0.5%,防腐剂0.20%‑0.30%;制备方法为:在反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇粉末,通蒸汽升温后加入保湿剂和一半消泡剂,冷却至室温后加入酸性调节剂调节PH值,再加入有机硅类改性剂,然后加入增粘剂、氢氧化钠、硬质酸钠、余下一半消泡剂、抗氧剂以及防腐剂,静置出料灌装,冷却成型得到PVA固体胶。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保固体胶,具体指的是一种环保型PVA固体胶及其制备方法。
背景技术
固体胶棒又称固体胶水,与液态胶水相比,固体胶棒不仅携带方便,而且不流淌,不粘手,因此深受欢迎。固体胶棒用的主要胶黏剂有聚乙烯醇 (PVA)、羟甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)、聚乙烯醇缩醛、高分子树脂混合体、淀粉等,目前市面上在售的固体胶主要是以聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛这两种原料为粘合剂,加入某些容易凝固成型的物质作为凝胶剂,再添加保湿剂、防腐剂及香味剂制得的。聚乙烯吡咯烷酮的粘纸效果很好,但其成本较高;用聚乙烯醇为原料制得的胶棒质地不细腻,影响涂布性,如明绍福 ( 黑龙江大学自然科学学报 .1995,12(1) :110-113) 以聚乙烯醇、羧甲基纤维素作为胶粘剂,研制出一种多功能固体胶棒。这种固体粘接剂采用以高分子有机化合物为主体的多种化工原料复合加工制成,性能测试表明具有粘接力强、粘接时间短、性能稳定、应用面广等特点。但是这种胶棒的质地不细腻,影响了使用时的涂布性。
用聚乙烯醇缩醛为原料制得的胶棒,因含有醛类物质残留,而醛类物质尤其是甲醛、乙醛,长期接触对人类身体健康不利,如陈永红等( 中国胶粘剂.2001,10(3) :21-23)研究了以聚乙烯醇、甲醛、尿素、硬脂酸钠等为主要原料制备固体胶棒的配方及工艺条件,生产的固体胶棒,虽有用尿素来降低胶棒中甲醛的含量,但是未能真正的将甲醛除去。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状,而提供以聚乙烯醇PVA为 粘合剂,通过改性制成不含醛类的固体胶及其制备方法,其粘接性能好,储存性能佳,制备成本低。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种环保型PVA固体胶,各原料的重量百分比为:
去离子水 40.0%-70.0%;
保湿剂 2.0%-15.0%;
聚乙烯醇 10%-25.0%;
酸性调节剂 0%-1.0%;
增粘剂 1.0%-5.0%;
有机硅类改性剂 0.05%-5.0%;
消泡剂 0%-0.5%;
氢氧化钠 0.1%-0.5%;
硬脂酸钠 1.0%-10.0%;
抗氧剂 0%-0.5%;
防腐剂 0.20%-0.30%;
上述各组分的总和为100%。
为优化上述技术方案,采取的措施还包括:
上述的保湿剂为甘油、丙二醇中的一种或两者组合。
上述的酸性调节剂为盐酸或硫酸。
上述的增粘剂为淀粉、聚丙烯酸乳液或者水性聚氨酯。
上述的有机硅类改性剂为硅烷偶联剂。
上述的抗氧剂为亚硫酸钠。
上述的防腐剂为异噻唑啉酮类。
一种环保型PVA固体胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、准备原料;
步骤二、在反应釜中加入去离子水,缓慢搅拌并加入聚乙烯醇粉末,待20-30分钟,使得聚乙烯醇粉末充分浸润;
步骤三、接着,边搅拌边通蒸汽,使混和液升温至60℃,使PVA溶胀,加入保湿剂和一半消泡剂后,再升温到95℃,恒温30-60分钟,搅拌至溶液均一;
步骤四、冷却至室温后,缓慢加入酸性调节剂调节PH值至4.5-5.5后,加入有机硅类改性剂,搅拌直至溶液透明澄清;
步骤五、加入增粘剂,然后边搅拌边通入蒸气,使上述混和液升温至80-85℃,向溶液中加入氢氧化钠,并恒温10-20分钟,再加入硬质酸钠,恒温搅拌30分钟,加入余下一半消泡剂、抗氧剂和防腐剂,将胶液搅拌均匀并恒温30-60分钟,使溶液混合均匀;
步骤六、在80-85℃的温度下静置4-8小时,直到胶液为无气泡液体,出料灌装,静置室温冷却成型,得到PVA固体胶。
与现有技术相比,本发明使用了有机硅类改性剂改性聚乙烯醇,并添加适当的保湿剂和助剂制备固体胶棒,由于聚乙烯醇改性过程中未用到醛类改性剂,故此做到了固体胶棒中不含醛类物质,通过添加了部分增粘助剂,使固体胶棒的性能较市面所售的聚乙烯醇缩醛类固体胶棒性能有所提升,且整体的制作成本较用聚乙烯吡咯烷酮为粘合剂制作的固体胶棒便宜。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一种环保型PVA固体胶,各原料的重量百分比为:
去离子水 40.0%-70.0%;
保湿剂 2.0%-15.0%;
聚乙烯醇 10%-25.0%;
酸性调节剂 0%-1.0%;
增粘剂 1.0%-5.0%;
有机硅类改性剂 0.05%-5.0%;
消泡剂 0%-0.5%;
氢氧化钠 0.1%-0.5%;
硬脂酸钠 1.0%-10.0%;
抗氧剂 0%-0.5%;
防腐剂 0.20%-0.30%;
上述各组分的总和为100%。
实施例中,保湿剂为甘油、丙二醇中的一种或两者组合;优选两者的组合。
实施例中,酸性调节剂为盐酸或硫酸。
实施例中,增粘剂为淀粉、聚丙烯酸乳液或者水性聚氨酯。
实施例中,有机硅类改性剂为硅烷偶联剂。
实施例中,抗氧剂为亚硫酸钠。
实施例中,防腐剂为异噻唑啉酮类,如BIT、OIT等。
上述的消泡剂为固体胶制备过程中常用添加剂。
一种环保型PVA固体胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、准备原料;
步骤二、在反应釜中加入去离子水,缓慢搅拌并加入聚乙烯醇粉末,待20-30分钟,使得聚乙烯醇粉末充分浸润;
步骤三、接着,边搅拌边通蒸汽,使混和液升温至60℃,使PVA溶胀,加入保湿剂和一半消泡剂后,再升温到95℃,恒温30-60分钟,搅拌至溶液均一;
步骤四、冷却至室温后,缓慢加入酸性调节剂调节PH值至4.5-5.5后,加入有机硅类改性剂,搅拌直至溶液透明澄清;
步骤五、加入增粘剂,然后边搅拌边通入蒸气,使上述混和液升温至80-85℃,向溶液中加入氢氧化钠,并恒温10-20分钟,再加入硬质酸钠,恒温搅拌30分钟,加入余下一半消泡剂、抗氧剂和防腐剂,将胶液搅拌均匀并恒温30-60分钟,使溶液混合均匀;
步骤六、在80-85℃的温度下静置4-8小时,直到胶液为无气泡液体,出料灌装,静置室温冷却成型,得到PVA固体胶。
下面通过具体的实施例加以阐述。
实施例一:
步骤一、按照如下重量百分比准备原料:
去离子水62.05%,甘油7.0%,丙二醇5.0%,聚乙烯醇(PVA)15.0%,盐酸0.3%,聚丙烯酸乳液3.0%,硅烷偶联剂0.55%,消泡剂0.3%,氢氧化钠0.3%,硬脂酸钠6.0%,亚硫酸钠0.3%,BIT0.20%;
步骤二、在反应釜中加入去离子水,缓慢搅拌并加入聚乙烯醇粉末,待20分钟,使得聚乙烯醇粉末充分浸润;
步骤三、接着,边搅拌边通蒸汽,使混和液升温至60℃,使PVA溶胀,加入保湿剂(甘油7.0%、丙二醇5.0%)和一半消泡剂后,再升温到95℃,恒温30分钟,搅拌至溶液均一;
步骤四、冷却至室温后,缓慢加入酸性调节剂调节PH值至4.5后,加入有机硅类改性剂(硅烷偶联剂),搅拌直至溶液透明澄清;
步骤五、加入增粘剂(聚丙烯酸乳液),然后边搅拌边通入蒸气,使上述混和液升温至80℃,向溶液中加入氢氧化钠,并恒温10分钟,再加入硬质酸钠,恒温搅拌30分钟,加入余下一半消泡剂、抗氧剂(亚硫酸钠)和防腐剂(BIT),将胶液搅拌均匀并恒温30分钟,使溶液混合均匀;
步骤六、在80℃的温度下静置4小时,直到胶液为无气泡液体,出料灌装,静置室温冷却成型,得到PVA固体胶。
实施例二:
步骤一、按照如下重量百分比准备原料:
去离子水67.05%,甘油6.0%,丙二醇4.0%,聚乙烯醇(PVA)13.0%,硫酸0.3%,水性聚氨酯3.0%,硅烷偶联剂0.55%,消泡剂0.3%,氢氧化钠0.3%,硬脂酸钠5.0%,亚硫酸钠0.3%,OIT0.20%;
步骤二、在反应釜中加入去离子水,缓慢搅拌并加入聚乙烯醇粉末,待20分钟,使得聚乙烯醇粉末充分浸润;
步骤三、接着,边搅拌边通蒸汽,使混和液升温至60℃,使PVA溶胀,加入保湿剂(甘油6.0%、丙二醇4.0%)和一半消泡剂后,再升温到95℃,恒温60分钟,搅拌至溶液均一;
步骤四、冷却至室温后,缓慢加入酸性调节剂调节PH值至5.5后,加入有机硅类改性剂(硅烷偶联剂),搅拌直至溶液透明澄清;
步骤五、加入增粘剂(水性聚氨酯),然后边搅拌边通入蒸气,使上述混和液升温至85℃,向溶液中加入氢氧化钠,并恒温20分钟,再加入硬质酸钠,恒温搅拌30分钟,加入余下一半消泡剂、抗氧剂(亚硫酸钠)和防腐剂(OIT),将胶液搅拌均匀并恒温60分钟,使溶液混合均匀;
步骤六、在85℃的温度下静置8小时,直到胶液为无气泡液体,出料灌装,静置室温冷却成型,得到PVA固体胶。
实施例三:
步骤一、按照如下重量百分比准备原料:
去离子水65.05%,甘油6.0%,丙二醇5.0%,聚乙烯醇(PVA)13.0%,硫酸0.3%,淀粉4.0%,硅烷偶联剂0.55%,消泡剂0.2%,氢氧化钠0.4%,硬脂酸钠5.0%,亚硫酸钠0.2%,BIT0.30%;
步骤二、在反应釜中加入去离子水,缓慢搅拌并加入聚乙烯醇粉末,待25分钟,使得聚乙烯醇粉末充分浸润;
步骤三、接着,边搅拌边通蒸汽,使混和液升温至60℃,使PVA溶胀,加入保湿剂(甘油6.0%、丙二醇5.0%)和一半消泡剂后,再升温到95℃,恒温45分钟,搅拌至溶液均一;
步骤四、冷却至室温后,缓慢加入酸性调节剂调节PH值至5后,加入有机硅类改性剂(硅烷偶联剂),搅拌直至溶液透明澄清;
步骤五、加入增粘剂(淀粉),然后边搅拌边通入蒸气,使上述混和液升温至82℃,向溶液中加入氢氧化钠,并恒温20分钟,再加入硬质酸钠,恒温搅拌30分钟,加入余下一半消泡剂、抗氧剂(亚硫酸钠)和防腐剂(BIT),将胶液搅拌均匀并恒温45分钟,使溶液混合均匀;
步骤六、在83℃的温度下静置6小时,直到胶液为无气泡液体,出料灌装,静置室温冷却成型,得到PVA固体胶。
上述实施例一至实施例三中制得的固体胶均符合国标QB/T2857-2007,固含量达23%以上,pH值均为10.00 ~11.00,一般强度可达:A4纸张拉断,胶层不分开(24h);5分钟内A4纸破纸;适用环境温度为-5~40℃。
本发明的最佳实施例已阐明,由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
Claims (8)
1.一种环保型PVA固体胶,其特征是:各原料的重量百分比为:
去离子水 40.0%-70.0%;
保湿剂 2.0%-15.0%;
聚乙烯醇 10%-25.0%;
酸性调节剂 0%-1.0%;
增粘剂 1.0%-5.0%;
有机硅类改性剂 0.05%-5.0%;
消泡剂 0%-0.5%;
氢氧化钠 0.1%-0.5%;
硬脂酸钠 1.0%-10.0%;
抗氧剂 0%-0.5%;
防腐剂 0.20%-0.30%;
上述各组分的总和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种环保型PVA固体胶,其特征是:所述的保湿剂为甘油、丙二醇中的一种或两者组合。
3.根据权利要求1所述的一种环保型PVA固体胶,其特征是:所述的酸性调节剂为盐酸或硫酸。
4.根据权利要求1所述的一种环保型PVA固体胶,其特征是:所述的增粘剂为淀粉、聚丙烯酸乳液或者水性聚氨酯。
5.根据权利要求1所述的一种环保型PVA固体胶,其特征是:所述的有机硅类改性剂为硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1所述的一种环保型PVA固体胶,其特征是:所述的抗氧剂为亚硫酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种环保型PVA固体胶,其特征是:所述的防腐剂为异噻唑啉酮类。
8.根据权利要求1所述的一种环保型PVA固体胶的制备方法,其特征是:包括以下步骤:
步骤一、准备原料;
步骤二、在反应釜中加入去离子水,缓慢搅拌并加入聚乙烯醇粉末,待20-30分钟,使得聚乙烯醇粉末充分浸润;
步骤三、接着,边搅拌边通蒸汽,使混和液升温至60℃,使PVA溶胀,加入保湿剂和一半消泡剂后,再升温到95℃,恒温30-60分钟,搅拌至溶液均一;
步骤四、冷却至室温后,缓慢加入酸性调节剂调节PH值至4.5-5.5后,加入有机硅类改性剂,搅拌直至溶液透明澄清;
步骤五、加入增粘剂,然后边搅拌边通入蒸气,使上述混和液升温至80-85℃,向溶液中加入氢氧化钠,并恒温10-20分钟,再加入硬质酸钠,恒温搅拌30分钟,加入余下一半消泡剂、抗氧剂和防腐剂,将胶液搅拌均匀并恒温30-60分钟,使溶液混合均匀;
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171128 |
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