CN107663435B - 一种用于纸箱胶带的胶粘剂及其加工工艺 - Google Patents

一种用于纸箱胶带的胶粘剂及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于纸箱胶带的胶粘剂及其加工工艺，该胶带由以下原料组成：丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲甲酯、消泡剂以及引发剂等组成，该胶粘剂制备的胶带具有良好的粘结性能，而且具有良好的易撕离性，撕离时不破坏纸箱的表面结构。

Description

一种用于纸箱胶带的胶粘剂及其加工工艺
技术领域
本发明涉及一种用于纸箱胶带的胶粘剂及其加工工艺，属于胶粘剂的技术领域。
背景技术
随着社会的迅速发展，各种胶带已经成为电子、五金、电器等行业不可缺少的物品。在航空航天、交通运输、医疗及工业设备、汽车、家电、电子市场行业中，可用于铭板、标贴标识的粘结；目前，纸箱的封口一般采用胶带。一方面，粘胶剂需具有较好的粘结性以稳固粘结零件；另一方面，粘胶剂需具有较好的易撕离性且不破坏纸箱的表面结构；即粘胶剂既需具有较好的粘结性又需具有较好的易撕离性且不破坏纸箱的表面结构。然而，目前的粘胶剂很难两者兼顾，例如专利CN103602280A公开了一种高粘力封箱胶带，包括基材层和胶水层，该胶水层为丙烯酸乳液和醋酸乙烯基乳液混合而成的乳液，该胶水层制备的胶带的粘力大幅度的提升，但是该胶带在撕离的时候，会破坏纸箱的表面结构。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种用于纸箱胶带的胶粘剂及其加工工艺，该胶粘剂制备的胶带具有良好的粘结性能，而且具有良好的易撕离性，撕离时不破坏纸箱的表面结构，同时，本发明提供的是一种水性胶粘剂，其甲醛含量大幅度降低，是一种环保型的胶粘剂，同时节约了成本。
本发明的技术方案如下：
一种用于纸箱胶带的胶粘剂，由以下重量份的原料制成：
Figure BDA0001467705740000021
其中，第一消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步的，所述乳化剂浓度为1％-2％(重量)的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐和0.5％-1.1％(重量)的聚乙氧基化脂肪醇。
进一步的，所述润湿剂的浓度为4.1％-10％(重量)，所述第二消泡剂的浓度为0.8％-3.8％(重量)。
进一步的，所述有机硅消泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述第二消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
进一步的，所述碳酸氢钠水溶液浓度为0.4％-1％(重量)。
进一步的，所述引发剂为1.3％-2.4％(重量)的过硫酸钾水溶液。
进一步的，所述润湿剂为OT-75中的(OT-75润湿剂购买自上海昌德公司)。
进一步的，所述抗水剂为聚丙烯酰胺、碳酸锆铵、碳酸锆钾中的一种或几种的组合。
进一步的，所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3酮中的一种或两者的混合物。
本发明还包括一种用于纸箱胶带的胶粘剂的加工工艺，包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1.5-2.0重量份的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐、0.7-1.1重量份的聚乙氧基化脂肪醇和100-140重量份的去离子水加入乳化槽中搅拌20-30分钟；该乳化剂的使用，使得单体之间能够充分混合接触。
(2)将65-80重量份的丙烯酸丁酯、310-350重量份的丙烯酸异辛酯、8.5-11.0重量份的丙烯酸、6.5-8.5重量份的丙烯酸羟乙酯、2-6重量份醋酸乙烯酯、1.5-4.5重量份的丙烯酸甲甲酯、0.1-0.3重量份的有机硅消泡剂加入容器中充分混合后，加入装有步骤(1)溶液的乳化槽中，搅拌均匀形成预乳液；丙烯酸异辛酯作为主体和丙烯酸丁酯作为一种辅助剂来调节胶粘剂的粘力；醋酸乙烯酯和丙烯酸甲甲酯(玻璃化温度高，透明度佳)的用来调节胶粘剂的软硬度，丙烯酸是一种中间单体，丙烯酸羟乙酯是一种交联单体，通过调节丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的不同配比以及通过调节醋酸乙烯酯和丙烯酸甲甲酯的不同配比来调节胶粘剂的TG和剥离力，来达到胶水所需要的剥离力。
(3)在温度为50-65℃时往反应釜中加入80-120重量份的浓度为0.4％-1％(重量)的碳酸氢钠水溶液；
(4)反应釜继续加热，在温度为70-85℃时，往反应釜加入25-40重量份的浓度为1.5％-4％(重量)的过硫酸钾水溶液，搅拌5-10分钟充分混合后；采用滴定的方式，搅拌条件下，在3-5小时内将步骤(2)中形成的预乳液和50-70重量份的引发剂同时滴入反应釜中，滴加结束后，继续搅拌1.5-3小时，温度保持在80-86℃；引发剂的先后加入，使得单体能更好地引发聚合反应。
(5)后处理阶段：
当温度降至65-70℃时，往反应釜加入1-3重量份的浓度为0.5％-0.75％(重量)的叔丁基过氧化氢水溶液；
当温度降至60-65℃时，往反应釜加入10-14重量份的浓度为3.5％-7.5％(重量)的吊白块水溶液；
当温度降至56-60℃时，往反应釜加入8-12重量份的含有浓度为4.1％-10％(重量)的润湿剂和浓度为0.8％-3.8％(重量)的第二消泡剂的水溶液；
当温度降至54-56℃时，往反应釜加入12-18重量份的抗水剂和80-100重量份浓度为10％(重量)的聚乙烯醇水溶液；因其相对于所述单体聚合形成的聚合物来说相对分子量较大，使得胶粘剂形成凹凸的表面，致使其接触面积减小。
当温度降至52-54℃时，往反应釜加入40-55重量份的酚醛树脂；此时加入的酚醛树脂，能作为一种调节剂，来降低胶粘剂的剥离力而增加附着度。
当温度降至49-51℃时，往反应釜加入3.5-5.5重量份的氨水；
当温度降至46-49℃时，往反应釜加入0.5-0.8重量份的防腐剂；
当温度降至44-46℃时，卸料。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种用于纸箱胶带的胶粘剂及其加工工艺，该胶粘剂制备的胶带具有良好的粘结性能，而且具有良好的易撕离性，撕离时不破坏纸箱的表面结构。首先通过通过调节丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的不同配比以及通过调节醋酸乙烯酯和丙烯酸甲甲酯的不同配比来调节胶粘剂的TG和剥离力，接着通过在后处理阶段加入酚醛树脂和聚乙烯醇来进一步调节胶粘剂的粘力和剥离力，从而使得使用该胶粘剂的胶带，在既满足客户需要的粘结性能的同时，在使用30天后，剥离也不会破坏纸箱的表面结构。
具体实施方式
以下是本发明的几个实施例，进一步说明本发明，但本发明不仅限于此。
实施例一：
一种用于纸箱胶带的胶粘剂的加工工艺，包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1.5重量份的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐、0.7重量份的聚乙氧基化脂肪醇和100重量份的去离子水加入乳化槽中搅拌20分钟；
(2)将65重量份的丙烯酸丁酯、310重量份的丙烯酸异辛酯、8.5重量份的丙烯酸、6.5重量份的丙烯酸羟乙酯、2重量份醋酸乙烯酯、1.5重量份的丙烯酸甲甲酯、0.1重量份的聚二甲基硅氧烷加入容器中充分混合后，加入装有步骤(1)溶液的乳化槽中，搅拌均匀形成预乳液；
(3)在温度为62℃时往反应釜中加入80重量份的浓度为0.4％(重量)的碳酸氢钠水溶液；
(4)反应釜继续加热，在温度为78℃时，往反应釜加入25重量份的浓度为1.5％(重量)的过硫酸钾水溶液，搅拌6分钟充分混合后；采用滴定的方式，搅拌条件下，在4小时内将步骤(2)中形成的预乳液和60重量份的浓度为1.3％(重量)的过硫酸钾水溶液同时滴入反应釜中，滴加结束后，继续搅拌2小时，温度保持在82℃；
(5)后处理阶段：
当温度降至67℃时，往反应釜加入2重量份的浓度为0.5％(重量)的叔丁基过氧化氢水溶液；
当温度降至62℃时，往反应釜加入10重量份的浓度为3.5％(重量)的吊白块水溶液；
当温度降至59℃时，往反应釜加入8重量份的含有浓度为4.1％(重量)的OT-75和浓度为0.8％(重量)的聚氧丙烯甘油醚的水溶液；
当温度降至56℃时，往反应釜加入12重量份的聚丙烯酰胺和80重量份浓度为10％(重量)的聚乙烯醇水溶液；
当温度降至54℃时，往反应釜加入40重量份的酚醛树脂；
当温度降至51℃时，往反应釜加入3.5重量份的氨水；
当温度降至49℃时，往反应釜加入0.5重量份的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；
当温度降至46℃时，卸料。
实施例二：
一种用于纸箱胶带的胶粘剂的加工工艺，包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1.7重量份的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐、0.9重量份的聚乙氧基化脂肪醇和110重量份的去离子水加入乳化槽中搅拌20分钟；
(2)将70重量份的丙烯酸丁酯、320重量份的丙烯酸异辛酯、9重量份的丙烯酸、7重量份的丙烯酸羟乙酯、3重量份醋酸乙烯酯、2重量份的丙烯酸甲甲酯、0.15重量份的聚二甲基硅氧烷加入容器中充分混合后，加入装有步骤(1)溶液的乳化槽中，搅拌均匀形成预乳液；
(3)在温度为58℃时往反应釜中加入90重量份的浓度为0.6％(重量)的碳酸氢钠水溶液；
(4)反应釜继续加热，在温度为79℃时，往反应釜加入30重量份的浓度为2％(重量)的过硫酸钾水溶液，搅拌8分钟充分混合后；采用滴定的方式，搅拌条件下，在4小时内将步骤(2)中形成的预乳液和60重量份的浓度为1.5％(重量)的过硫酸钾水溶液同时滴入反应釜中，滴加结束后，继续搅拌2小时，温度保持在88℃；
(5)后处理阶段：
当温度降至68℃时，往反应釜加入2重量份的浓度为0.6％(重量)的叔丁基过氧化氢水溶液；
当温度降至65℃时，往反应釜加入11重量份的浓度为4％(重量)的吊白块水溶液；
当温度降至60℃时，往反应釜加入9重量份的含有浓度为5％(重量)的OT-75和浓度为0.8％-3.8％(重量)的聚氧丙烯甘油醚的水溶液；
当温度降至56℃时，往反应釜加入13重量份的碳酸锆铵和85重量份浓度为10％(重量)的聚乙烯醇水溶液；
当温度降至54℃时，往反应釜加入42重量份的酚醛树脂；
当温度降至51℃时，往反应釜加入4重量份的氨水；
当温度降至49℃时，往反应釜加入0.6重量份的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3酮中的混合物；
当温度降至45℃时，卸料。
实施例三：
一种用于纸箱胶带的胶粘剂的加工工艺，包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1.8重量份的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐、0.9重量份的聚乙氧基化脂肪醇和120重量份的去离子水加入乳化槽中搅拌25分钟；
(2)将75重量份的丙烯酸丁酯、330重量份的丙烯酸异辛酯、10重量份的丙烯酸、8重量份的丙烯酸羟乙酯、4重量份醋酸乙烯酯、2.5重量份的丙烯酸甲甲酯、0.2重量份的聚二甲基硅氧烷加入容器中充分混合后，加入装有步骤(1)溶液的乳化槽中，搅拌均匀形成预乳液；
(3)在温度为65℃时往反应釜中加入100重量份的浓度为0.6％(重量)的碳酸氢钠水溶液；
(4)反应釜继续加热，在温度为80℃时，往反应釜加入30重量份的浓度为2.5％(重量)的过硫酸钾水溶液，搅拌8分钟充分混合后；采用滴定的方式，搅拌条件下，在4小时内将步骤(2)中形成的预乳液和65重量份的浓度为1.7％(重量)的过硫酸钾水溶液同时滴入反应釜中，滴加结束后，继续搅拌2.5小时，温度保持在82℃；
(5)后处理阶段：
当温度降至67℃时，往反应釜加入2.5重量份的浓度为0.6％(重量)的叔丁基过氧化氢水溶液；
当温度降至64℃时，往反应釜加入13重量份的浓度为5.5％(重量)的吊白块水溶液；
当温度降至58℃时，往反应釜加入10重量份的含有浓度为6％(重量)的OT-75和浓度为1.2％(重量)的聚氧丙烯甘油醚的水溶液；
当温度降至56℃时，往反应釜加入15重量份的碳酸锆铵和90重量份浓度为10％(重量)的聚乙烯醇水溶液；
当温度降至54℃时，往反应釜加入50重量份的酚醛树脂；
当温度降至50℃时，往反应釜加入4重量份的氨水；
当温度降至47℃时，往反应釜加入0.7重量份的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；
当温度降至44℃时，卸料。
实施例四：
一种用于纸箱胶带的胶粘剂的加工工艺，包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1.7重量份的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐、1.0重量份的聚乙氧基化脂肪醇和130重量份的去离子水加入乳化槽中搅拌25分钟；
(2)将72重量份的丙烯酸丁酯、335重量份的丙烯酸异辛酯、9.5重量份的丙烯酸、7.2重量份的丙烯酸羟乙酯、4重量份醋酸乙烯酯、3.0重量份的丙烯酸甲甲酯、0.2重量份的聚二甲基硅氧烷加入容器中充分混合后，加入装有步骤(1)溶液的乳化槽中，搅拌均匀形成预乳液；
(3)在温度为60℃时往反应釜中加入110重量份的浓度为0.8％(重量)的碳酸氢钠水溶液；
(4)反应釜继续加热，在温度为80℃时，往反应釜加入30重量份的浓度为3％(重量)的过硫酸钾水溶液，搅拌8分钟充分混合后；采用滴定的方式，搅拌条件下，在4小时内将步骤(2)中形成的预乳液和65重量份的浓度为1.8％(重量)的过硫酸钾水溶液同时滴入反应釜中，滴加结束后，继续搅拌2小时，温度保持在84℃；
(5)后处理阶段：
当温度降至67℃时，往反应釜加入2.5重量份的浓度为0.6％(重量)的叔丁基过氧化氢水溶液；
当温度降至65℃时，往反应釜加入13重量份的浓度为6％(重量)的吊白块水溶液；
当温度降至60℃时，往反应釜加入10重量份的含有浓度为6％(重量)的OT-75和浓度为2％(重量)的聚氧丙烯甘油醚的水溶液；
当温度降至56℃时，往反应釜加入15重量份的碳酸锆钾和95重量份浓度为10％(重量)的聚乙烯醇水溶液；
当温度降至54℃时，往反应釜加入48重量份的酚醛树脂；
当温度降至51℃时，往反应釜加入4.2重量份的氨水；
当温度降至49℃时，往反应釜加入0.6重量份的2-甲基-4-异噻唑啉-3酮；
当温度降至44-46℃时，卸料。
实施例五：
一种用于纸箱胶带的胶粘剂的加工工艺，包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入2.0重量份的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐、1.1重量份的聚乙氧基化脂肪醇和140重量份的去离子水加入乳化槽中搅拌30分钟；
(2)将80重量份的丙烯酸丁酯、350重量份的丙烯酸异辛酯、11.0重量份的丙烯酸、8.5重量份的丙烯酸羟乙酯、6重量份醋酸乙烯酯、4.5重量份的丙烯酸甲甲酯、0.3重量份的聚二甲基硅氧烷加入容器中充分混合后，加入装有步骤(1)溶液的乳化槽中，搅拌均匀形成预乳液；
(3)在温度为65℃时往反应釜中加入120重量份的浓度为1％(重量)的碳酸氢钠水溶液；
(4)反应釜继续加热，在温度为85℃时，往反应釜加入40重量份的浓度为4％(重量)的过硫酸钾水溶液，搅拌10分钟充分混合后；采用滴定的方式，搅拌条件下，在5小时内将步骤(2)中形成的预乳液和70重量份的浓度为2.4％(重量)的过硫酸钾水溶液同时滴入反应釜中，滴加结束后，继续搅拌3小时，温度保持在86℃；
(5)后处理阶段：
当温度降至70℃时，往反应釜加入3重量份的浓度为0.75％(重量)的叔丁基过氧化氢水溶液；
当温度降至65℃时，往反应釜加入14重量份的浓度为7.5％(重量)的吊白块水溶液；
当温度降至60℃时，往反应釜加入12重量份的含有浓度为10％(重量)的OT-75和浓度为3.8％(重量)的聚氧丙烯甘油醚的水溶液；
当温度降至56℃时，往反应釜加入18重量份的聚丙烯酰胺和100重量份浓度为10％(重量)的聚乙烯醇水溶液；
当温度降至54℃时，往反应釜加入55重量份的酚醛树脂；
当温度降至51℃时，往反应釜加入5.5重量份的氨水；
当温度降至49℃时，往反应釜加入0.8重量份的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3酮中的混合物；
当温度降至46℃时，卸料。
对本实施例的初粘力、剥离强度和持粘力进行测试，采用如下方法：
初粘力测试方法检测按照GB/T4852-2002《压敏胶粘带180°初粘力试验方法(滚球法)》进行。
剥离强度检测按照GB/T2792-1998《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》进行《JJG139/1999胶带剥离力检测方法》。
持粘力检测按照GB/T4851-1998《压敏胶粘带180°持粘力试验方法》进行。
测试结果如下表：
实施例 初粘力# 剥离力(N/25MM) 持粘力(H)
1 6 2.0 8
2 8 2.1 6
3 7 1.9 7
4 5 2.0 9
5 7 2.2 6
由上表可知，该胶粘剂的初粘力在6-8#，剥离强度在1.9-2.2(N/25mm)，持粘力在6-9h。
提供实验数据，用本实施例的胶粘剂做的胶带，在贴完胶带30天后，能很好的撕离胶带，到时撕离的时候不破坏纸箱的表面结构。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于纸箱胶带的胶粘剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
乳化剂 100-140份；
丙烯酸丁酯 65-80份；
丙烯酸异辛酯 310-350份；
丙烯酸 8.5-11.0份；
丙烯酸羟乙酯 6.5-8.5份；
醋酸乙烯酯 2-6份；
丙烯酸甲甲酯 1.5-4.5份；
第一消泡剂 0.1-0.3份；
碳酸氢钠水溶液 80-120份；
1.5重量%-4重量%过硫酸钾水溶液 25-40份；
1.3重量%-2.4重量%过硫酸钾水溶液 50-70份；
0.5重量%-0.75重量%叔丁基过氧化氢水溶液 1-3份；
3.5重量%-7.5重量%吊白块水溶液 10-14份；
润湿剂和第二消泡剂的混合水溶液 8-12份；
抗水剂 12-18份；
酚醛树脂 40-55份；
氨水 3.5-5.5份；
防腐剂 0.5-0.8份；
10重量%的聚乙烯醇水溶液 80-100份；
其中，第一消泡剂为有机硅消泡剂；所述有机硅消泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述第二消泡剂为聚氧丙烯甘油醚；所述第二消泡剂的浓度为0.8重量%-3.8重量%；所述乳化剂浓度为1重量%-2重量%的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐和0.5重量%-1.1重量%的聚乙氧基化脂肪醇；所述润湿剂的浓度为4.1重量%-10%重量；所述碳酸氢钠水溶液浓度为0.4重量%-1重量%。
2.如权利要求1所述的一种用于纸箱胶带的胶粘剂，其特征在于：所述润湿剂为OT-75。
3.如权利要求1所述的一种用于纸箱胶带的胶粘剂，其特征在于：所述抗水剂为聚丙烯酰胺、碳酸锆铵、碳酸锆钾中的一种或几种的组合。
4.如权利要求1所述的一种用于纸箱胶带的胶粘剂，其特征在于：所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3酮中的一种或两者的混合物。
5.一种用于纸箱胶带的胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在反应釜中加入1.5-2.0重量份的磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐、0.7-1.1重量份的聚乙氧基化脂肪醇和100-140重量份的去离子水加入乳化槽中搅拌20-30分钟；
（2）将65-80重量份的丙烯酸丁酯、310-350重量份的丙烯酸异辛酯、8.5-11.0重量份的丙烯酸、6.5-8.5重量份的丙烯酸羟乙酯、2-6重量份醋酸乙烯酯、1.5-4.5重量份的丙烯酸甲甲酯、0.1-0.3重量份的有机硅消泡剂加入容器中充分混合后，加入装有步骤（1）溶液的乳化槽中，搅拌均匀形成预乳液；
（3）在温度为50-65℃时往反应釜中加入80-120重量份的浓度为0.4重量%-1重量%的碳酸氢钠水溶液；
（4）反应釜继续加热，在温度为70-85℃时，往反应釜加入25-40重量份的浓度为1.5重量%-4重量%的过硫酸钾水溶液，搅拌5-10分钟充分混合后；采用滴定的方式，搅拌条件下，在3-5小时内将步骤（2）中形成的预乳液和50-70重量份的引发剂同时滴入反应釜中，滴加结束后，继续搅拌1.5-3小时，温度保持在80-86℃；
（5）后处理阶段：
当温度降至65-70℃时，往反应釜加入1-3重量份的浓度为0.5重量%-0.75重量%的叔丁基过氧化氢水溶液；
当温度降至60-65℃时，往反应釜加入10-14重量份的浓度为3.5重量%-7.5重量%的吊白块水溶液；
当温度降至56-60℃时，往反应釜加入8-12重量份的含有浓度为4.1重量%-10重量%的润湿剂和浓度为0.8重量%-3.8重量%的第二消泡剂的水溶液；
当温度降至54-56℃时，往反应釜加入12-18重量份的抗水剂和80-100重量份浓度为10重量%的聚乙烯醇水溶液；
当温度降至52-54℃时，往反应釜加入40-55重量份的酚醛树脂；
当温度降至49-51℃时，往反应釜加入3.5-5.5重量份的氨水；
当温度降至46-49℃时，往反应釜加入0.5-0.8重量份的防腐剂；
当温度降至44-46℃时，卸料。
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