CN107841286A - 环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：配比称重原料；将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，搅拌；将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6‑异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，搅拌；将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。本发明提供的胶黏剂的粘合强度高，耐水性和稳定剂均佳，并且所提供的制备工艺简单、原料使用安全环保，应用前景良好。

Description

环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法
技术领域
本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法。
背景技术
绿色包装是指以天然植物和有关矿物质为原料，研制成对生态环境、人体健康无害、有利于回收复用、易于降解、可持续发展的一种环保型包装。包装产品从原材料的选择、产品的制造到使用和废弃的整个生命周期，均应符合生态环境保护的要求。纸包装材料在全世界的包装材料中，所占比例最高，是包装工业中最重要的原料之一，同时纸制品包装无污染、可降解，是实现可持续发展要求的“绿色包装”。
作为绿色包装之一的瓦楞纸箱，其应用范围广泛。瓦楞纸箱的抗压强度是瓦楞纸箱设计、加工的重要技术指标之一，其直接影响到纸箱在运输流通过程中对内包装商品的保护有效性，直观重要。纸箱抗压强度不单取决于纸板的综合环压强度，还与瓦楞纸板的粘合效果有关，其中粘合效果不仅仅是指粘合强度，一般认为在瓦楞形状不发生明显变形的情况下，粘合强度越大越好。胶黏剂直接决定了纸板粘合效果，粘合效果优劣直接影响到纸板边压，同时胶黏剂性能也影响到纸板的返潮和吸湿等性能。
目前，我国所使用的纸箱胶黏剂大多为淀粉胶黏剂，其主要使用水、淀粉、烧碱、硼砂以及添加剂等原料制备而成，其制作过程较复杂，对工艺要求相对较高，易吸潮变形，储存易分层，同时其粘结不稳定、粘结强度不强，并且添加剂多为挥发性有机物，制备过程中危害工人身体健康。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，以解决上述至少一种技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶7-15份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯2-6份、马来酸酐改性松香甘油酯4.3-9份、改性锦纶丝1-3.5份、氟化锂0.5-1.2份、蒙旦蜡0.6-1.8份、乙酰柠檬酸三丁酯3.5-7份、苹果酸1-5份、增塑剂0.5-2份、硼砂0.8-2.6份、尿素1.2-3份、去离子水18-32份、乙二醇15-28份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至50-70℃，以100-300r/min的速度搅拌0.5-4h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在80-95℃下以100-300r/min的速度搅拌2-6h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在50-75℃下以100-300r/min的速度搅拌20-120min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
在一种实施方式中，所述改性锦纶丝的制备步骤为将氯化钠、氨基硅酮和糠醇加入水中，搅拌均匀制成混合液，然后将锦纶丝加入混合液中，进行初步碾搓30min，然后向混合液中加入过硫酸铵和柠檬酸，进行二次碾搓后，接着进行绞切和压滤，即得；其中氯化钠、氨基硅酮、糠醇、水、过硫酸铵和柠檬酸的质量比为0.4:0.2:0.1:5:0.2:0.5。
在一种实施方式中，所述增稠剂为质量比为1:1.5:2.3的聚乙二醇、叔丁基酚醛树脂和透明质酸钠的混合物。
在一种实施方式中，在步骤2中，升温至55-65℃，以150-280r/min的速度搅拌1-3h；在步骤3中，在82-90℃下以180-250r/min的速度搅拌3-5h；在步骤4中，在55-65℃下以180-220r/min的速度搅拌50-100min。
在一种实施方式中，在步骤1中，按重量份配比称重原料：牛骨胶8-13份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯2.8-5.4份、马来酸酐改性松香甘油酯4.6-8.2份、改性锦纶丝1.6-3.2份、氟化锂0.7-1.1份、蒙旦蜡0.8-1.5份、乙酰柠檬酸三丁酯3.8-6份、苹果酸1.6-4.4份、增塑剂0.8-1.7份、硼砂0.9-2.3份、尿素1.5-2.7份、去离子水20-30份、乙二醇18-24份。
在一种实施方式中，环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶10.5份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯3.8份、马来酸酐改性松香甘油酯5份、改性锦纶丝2.9份、氟化锂0.8份、蒙旦蜡1.3份、乙酰柠檬酸三丁酯4.2份、苹果酸3.5份、增塑剂1.3份、硼砂1.1份、尿素1.8份、去离子水28份、乙二醇23份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至58℃，以240r/min的速度搅拌2h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在85℃下以200r/min的速度搅拌4h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在60℃下以180r/min的速度搅拌60min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
本发明的有益效果为：
本发明提供的胶黏剂的粘合强度高达10.32-14.04N/cm2，7天耐水性测试均不脱胶，且在60%相对湿度,40℃下保存半年稳定性仍良好，各项性能均处于较高水平。此外，本发明提供的制备工艺简单、原料使用安全环保，应用前景良好。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶7份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯2份、马来酸酐改性松香甘油酯4.3份、改性锦纶丝1份、氟化锂0.5份、蒙旦蜡0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯3.5份、苹果酸1份、增塑剂0.5份、硼砂0.8份、尿素1.2份、去离子水18份、乙二醇15份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至50℃，以100r/min的速度搅拌0.5h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在80℃下以100r/min的速度搅拌2h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在50℃下以100r/min的速度搅拌20min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
所述改性锦纶丝的制备步骤为将氯化钠、氨基硅酮和糠醇加入水中，搅拌均匀制成混合液，然后将锦纶丝加入混合液中，进行初步碾搓30min，然后向混合液中加入过硫酸铵和柠檬酸，进行二次碾搓后，接着进行绞切和压滤，即得；其中氯化钠、氨基硅酮、糠醇、水、过硫酸铵和柠檬酸的质量比为0.4:0.2:0.1:5:0.2:0.5。
所述增稠剂为质量比为1:1.5:2.3的聚乙二醇、叔丁基酚醛树脂和透明质酸钠的混合物。
实施例2
环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶15份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯6份、马来酸酐改性松香甘油酯9份、改性锦纶丝3.5份、氟化锂1.2份、蒙旦蜡1.8份、乙酰柠檬酸三丁酯7份、苹果酸5份、增塑剂2份、硼砂2.6份、尿素3份、去离子水32份、乙二醇28份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至70℃，以300r/min的速度搅拌4h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在95℃下以300r/min的速度搅拌6h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在75℃下以300r/min的速度搅拌120min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
所述改性锦纶丝的制备步骤为将氯化钠、氨基硅酮和糠醇加入水中，搅拌均匀制成混合液，然后将锦纶丝加入混合液中，进行初步碾搓30min，然后向混合液中加入过硫酸铵和柠檬酸，进行二次碾搓后，接着进行绞切和压滤，即得；其中氯化钠、氨基硅酮、糠醇、水、过硫酸铵和柠檬酸的质量比为0.4:0.2:0.1:5:0.2:0.5。
所述增稠剂为质量比为1:1.5:2.3的聚乙二醇、叔丁基酚醛树脂和透明质酸钠的混合物。
实施例3
环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶8份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯2.8份、马来酸酐改性松香甘油酯4.6份、改性锦纶丝1.6份、氟化锂0.7份、蒙旦蜡0.8份、乙酰柠檬酸三丁酯3.8份、苹果酸1.6份、增塑剂0.8份、硼砂0.9份、尿素1.5份、去离子水20份、乙二醇18份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至55℃，以150r/min的速度搅拌1h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在82℃下以180r/min的速度搅拌3h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在55℃下以180r/min的速度搅拌50min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
所述改性锦纶丝的制备步骤为将氯化钠、氨基硅酮和糠醇加入水中，搅拌均匀制成混合液，然后将锦纶丝加入混合液中，进行初步碾搓30min，然后向混合液中加入过硫酸铵和柠檬酸，进行二次碾搓后，接着进行绞切和压滤，即得；其中氯化钠、氨基硅酮、糠醇、水、过硫酸铵和柠檬酸的质量比为0.4:0.2:0.1:5:0.2:0.5。
所述增稠剂为质量比为1:1.5:2.3的聚乙二醇、叔丁基酚醛树脂和透明质酸钠的混合物。
实施例4
环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶13份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯5.4份、马来酸酐改性松香甘油酯8.2份、改性锦纶丝3.2份、氟化锂1.1份、蒙旦蜡1.5份、乙酰柠檬酸三丁酯6份、苹果酸4.4份、增塑剂1.7份、硼砂2.3份、尿素2.7份、去离子水30份、乙二醇24份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至65℃，以280r/min的速度搅拌3h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在90℃下以250r/min的速度搅拌5h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在65℃下以220r/min的速度搅拌100min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
所述改性锦纶丝的制备步骤为将氯化钠、氨基硅酮和糠醇加入水中，搅拌均匀制成混合液，然后将锦纶丝加入混合液中，进行初步碾搓30min，然后向混合液中加入过硫酸铵和柠檬酸，进行二次碾搓后，接着进行绞切和压滤，即得；其中氯化钠、氨基硅酮、糠醇、水、过硫酸铵和柠檬酸的质量比为0.4:0.2:0.1:5:0.2:0.5。
所述增稠剂为质量比为1:1.5:2.3的聚乙二醇、叔丁基酚醛树脂和透明质酸钠的混合物。
实施例5
环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶10.5份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯3.8份、马来酸酐改性松香甘油酯5份、改性锦纶丝2.9份、氟化锂0.8份、蒙旦蜡1.3份、乙酰柠檬酸三丁酯4.2份、苹果酸3.5份、增塑剂1.3份、硼砂1.1份、尿素1.8份、去离子水28份、乙二醇23份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至58℃，以240r/min的速度搅拌2h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在85℃下以200r/min的速度搅拌4h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在60℃下以180r/min的速度搅拌60min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
对比例1
环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶7份、马来酸酐改性松香甘油酯4.3份、锦纶丝1份、氟化锂0.5份、蒙旦蜡0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯3.5份、苹果酸1份、增塑剂0.5份、硼砂0.8份、尿素1.2份、去离子水18份、乙二醇15份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至50℃，以100r/min的速度搅拌0.5h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在80℃下以100r/min的速度搅拌2h；
步骤4、将锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在50℃下以100r/min的速度搅拌20min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
所述增稠剂为质量比为1:1.5:2.3的聚乙二醇、叔丁基酚醛树脂和透明质酸钠的混合物。
性能测试
使用上述胶黏剂将瓦楞原纸与箱纸板牢固粘结在一起构成瓦楞纸板，然后制作成尺寸为10×10×10cm的瓦楞纸箱，分别对瓦楞纸箱进行相关性能检测，检测结果如下：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1
粘合强度/N/cm2 10.32 11.48 12.13 12.82 14.04 8.47
耐水性（7天） 不脱胶 不脱胶 不脱胶 不脱胶 不脱胶 略微脱胶
稳定性（60%相对湿度，40℃，半年） 良好 良好 良好 良好 良好 一般
由以上测试结果可知，本发明提供的胶黏剂的粘合强度高达10.32-14.04N/cm2，7天耐水性测试均不脱胶，且在60%相对湿度,40℃下保存半年稳定性仍良好，各项性能均处于较高水平。此外，本发明提供的制备工艺简单、原料使用安全环保，应用前景良好。

Claims (6)

1.环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶7-15份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯2-6份、马来酸酐改性松香甘油酯4.3-9份、改性锦纶丝1-3.5份、氟化锂0.5-1.2份、蒙旦蜡0.6-1.8份、乙酰柠檬酸三丁酯3.5-7份、苹果酸1-5份、增塑剂0.5-2份、硼砂0.8-2.6份、尿素1.2-3份、去离子水18-32份、乙二醇15-28份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至50-70℃，以100-300r/min的速度搅拌0.5-4h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在80-95℃下以100-300r/min的速度搅拌2-6h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在50-75℃下以100-300r/min的速度搅拌20-120min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
2.根据权利要求1所述的环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述改性锦纶丝的制备步骤为将氯化钠、氨基硅酮和糠醇加入水中，搅拌均匀制成混合液，然后将锦纶丝加入混合液中，进行初步碾搓30min，然后向混合液中加入过硫酸铵和柠檬酸，进行二次碾搓后，接着进行绞切和压滤，即得；其中氯化钠、氨基硅酮、糠醇、水、过硫酸铵和柠檬酸的质量比为0.4:0.2:0.1:5:0.2:0.5。
3.根据权利要求1所述的环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为质量比为1:1.5:2.3的聚乙二醇、叔丁基酚醛树脂和透明质酸钠的混合物。
4.根据权利要求1所述的环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，其特征在于，在步骤2中，升温至55-65℃，以150-280r/min的速度搅拌1-3h；在步骤3中，在82-90℃下以180-250r/min的速度搅拌3-5h；在步骤4中，在55-65℃下以180-220r/min的速度搅拌50-100min。
5.根据权利要求1所述的环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，其特征在于，在步骤1中，按重量份配比称重原料：牛骨胶8-13份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯2.8-5.4份、马来酸酐改性松香甘油酯4.6-8.2份、改性锦纶丝1.6-3.2份、氟化锂0.7-1.1份、蒙旦蜡0.8-1.5份、乙酰柠檬酸三丁酯3.8-6份、苹果酸1.6-4.4份、增塑剂0.8-1.7份、硼砂0.9-2.3份、尿素1.5-2.7份、去离子水20-30份、乙二醇18-24份。
6.根据权利要求1所述的环保瓦楞纸箱胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备方法：
步骤1、按重量份配比称重原料：牛骨胶10.5份、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯3.8份、马来酸酐改性松香甘油酯5份、改性锦纶丝2.9份、氟化锂0.8份、蒙旦蜡1.3份、乙酰柠檬酸三丁酯4.2份、苹果酸3.5份、增塑剂1.3份、硼砂1.1份、尿素1.8份、去离子水28份、乙二醇23份；
步骤2、将牛骨胶、硼砂、去离子水和乙二醇加入搅拌罐中，升温至58℃，以240r/min的速度搅拌2h；
步骤3、将乙酰柠檬酸三丁酯、苹果酸、二异丙亚基半乳糖6-异丁烯酸酯、马来酸酐改性松香甘油酯和氟化锂加入上述搅拌罐中，在85℃下以200r/min的速度搅拌4h；
步骤4、将改性锦纶丝、增稠剂、尿素和蒙旦蜡加入搅拌罐中，在60℃下以180r/min的速度搅拌60min，搅拌结束后，冷却至室温，并脱泡，即得。
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GB1097385A (en) * 1964-09-08 1968-01-03 Diamond Alkali Co Improvements in or relating to adhesives
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