CN109054700B - 环保水性喷胶 - Google Patents

Abstract

本分案申请涉及一种环保水性喷胶，属于鞋用胶黏剂技术领域。该环保水性喷胶由如下组分制得：天然胶乳、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂、水性增粘乳液、水性增稠剂、粘土、水性消泡剂、质量浓度为2%的氨水、特丁基氢过氧化物、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液、去离子水。本发明的环保水性喷胶具有较强的初粘力，可冷粘，对极性和非极性材料均具有良好的粘结效果，可满足各种气候下的使用要求，同时，本发明喷胶实现了对不同材质（如海绵与无纺布、皮革与无纺布、人造革与无纺布等不同材质之间的粘合）之间的粘合，且粘结性能较强，有效拓展了水性喷胶在制鞋行业和皮革行业的应用。

Description

环保水性喷胶

本申请是申请号为201611127093.X、申请日为2016.12.09、发明名称为“环保水性喷胶及其制备方法”的分案申请。

技术领域

本发明属于鞋用胶黏剂技术领域，具体涉及一种环保水性喷胶及其制备方法。

背景技术

喷胶是一种具有适合粘度，将两种不同的物质界面紧密连接起来，起到传递应用作用的胶粘剂，广泛用于家具，皮革和装饰行业。目前，市面上的喷胶主要以溶剂型喷胶(油性喷胶)为主。溶剂型喷胶含有大量的有机溶剂，如甲苯和氯化溶剂，甚至含有苯等致癌成分。这些有机溶剂容易进入空气，严重影响了人们的生活环境，损害人们身体健康。另外，溶剂型喷胶也存在易燃易爆的问题，频频引发火灾。因此，世界各国竞相研究用水溶剂替代有机溶剂的环保型水性喷胶。在德国，美国和日本等发达国家，推出了水性聚氨酯喷胶和水性氯丁喷胶。其中，水性聚氨酯喷胶需要加热活化后才能使用，但是，喷胶行业一般都采取冷粘，因此，限制了水性聚氨酯喷胶的使用。而水性氯丁喷胶因对环境无污染，对人体健康无损害，无毒无味等优点，而成为胶黏剂工业发展方向之一。水性氯丁喷胶以水作为溶剂，具有不含有机溶剂，不含重金属，无味，干燥快，耐热性和防老性俱佳等优点。然而，水性氯丁喷胶初粘强度不高，抗冻性又差。同时，对于不渗透性材料如金属、塑料和橡胶等的粘接效果不理想。

同时，目前现有的水性喷胶仅能实现相同材质之间的粘结，如海绵与海绵、无纺布与无纺布、皮革与皮革、人造革与人造革之间的粘结，若是粘结的材质不同，其粘结性会大大降低，甚至无法粘结，因此，水性喷胶在鞋业的使用受到了很大限制。因此，对鞋用水性喷胶的研究可以有效改善现有水性喷胶在鞋业应用的局限性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种环保水性喷胶及其制备方法，该环保水性喷胶具有较强的出粘力，可冷粘，对极性和非极性材料均具有良好的粘结效果，可满足不同气候环境下的使用要求。

本发明采用的技术方案如下：

环保水性喷胶，由按照质量百分比计的如下组分制得：天然胶乳49.30%-52.01%、甲基丙烯酸甲酯17.34%-18.49%、乳化剂0.87%-1.24%、水性增粘乳液0.87%-1.85%、水性增稠剂1.74%-2.47%、粘土0.435%-1.23%、水性消泡剂0.095%-0.25%、质量浓度为2%的氨水12.32%-13%、特丁基氢过氧化物0.12%-0.13%、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液0.43%-0.51%、去离子水12.3%-13%。

更进一步地，所述乳化剂为甲基丙烯酸羟丙磺酸钠（乳化剂HPMAS）或3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠中的一种。

更进一步地，所述水性增稠剂为丙烯酸系碱溶胀阴离子型增稠剂PR-328。

更进一步地，所述粘土的粒径≤0.2um。

更进一步地，所述水性消泡剂为有机硅类消泡剂ADEKA NATE B-199。

更进一步地，所述特丁基氢过氧化物为二(1-甲基乙基)苯基氢过氧化物。

更进一步地，所述氨水的质量浓度为2%，所述四乙撑五胺水溶液的质量浓度为10%。

本发明还提供环保水性喷胶的制备方法，步骤如下：

步骤a：配制质量浓度为2%的氨水、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液，按照所述质量配比，称取各组分备用；

步骤b：将天然胶乳、质量浓度为2%的氨水依次加入聚合釜中，于30-35℃下搅拌均匀；

步骤c：将去离子水、乳化剂依次加入预乳化釜内搅拌乳化10-20min，加入甲基丙烯酸甲酯继续搅拌乳化10-20min，得预乳化液，加入特丁基氢过氧化物，于30-35℃下搅拌混合均匀，得预乳化液混合物；

步骤d：将步骤c得到的预乳化液混合物滴加至步骤b中，搅拌均匀；

步骤e：加入质量浓度为10%的四乙撑五胺溶液，继续搅拌10-20min；

步骤f：降低搅拌速度，继续搅拌15-20h；

步骤g：于30-60r/min的转速下，边搅拌边加入水性增粘乳液，加入完毕后，继续搅拌10-20min，依次加入水性增稠剂、粘土，继续搅拌10-20min，加入水性消泡剂，继续搅拌5-15min；

步骤h：调节溶液pH至9~10，过滤取滤液，即得所述环保水性喷胶。

更进一步地，步骤b中所述搅拌速度为80~100r/min，所述搅拌时间为20~30min，步骤c中所述搅拌速度为80~100r/min，步骤d中所述搅拌速度为80~100r/min，步骤e中所述搅拌速度为80~100r/min，步骤f中所述搅拌速度为30~60r/min。

更进一步地，步骤h中用氨水调节溶液pH。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明提供了一种环保水性喷胶及其制备方法，该环保水性喷胶具有较强的初粘力，可冷粘，对极性和非极性材料均具有良好的粘结效果，可满足各种气候下的使用要求。

天然胶乳具有优良的综合性能，如薄膜形成性质良好，伸长率高，弹性好。但是天然胶乳在作为粘合剂使用时，由于缺乏极性基，导致其初粘力差、粘合强度不高，而使其应用受到限制，本发明通过用甲基丙烯酸甲酯对天然胶乳进行化学接枝改性，增强其对极性材料的粘合，从而有效改善了乳液的初粘力，而粘土的加入不仅可以有效提高喷胶的粘合强度，还加快了胶乳干燥成膜的速度，从而使本发明喷胶实现了对不同材质（如海绵与无纺布、皮革与无纺布、人造革与无纺布等不同材质之间的粘合）之间的粘合，且粘结性能较强，有效拓展了水性喷胶在制鞋行业和皮革行业的应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用原料或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品，其中，水性增粘乳液可通过购买得到，可以使用水性松香树脂增粘乳液918，购自济宁华凯有限公司，固含量为54±1%，pH8.0±1。

环保水性喷胶，由按照质量百分比计的如下组分制得：天然胶乳49.30%-52.01%、甲基丙烯酸甲酯17.34%-18.49%、乳化剂0.87%-1.24%、水性增粘乳液0.87%-1.85%、水性增稠剂1.74%-2.47%、粘土0.435%-1.23%、水性消泡剂0.095%-0.25%、质量浓度为2%的氨水12.32%-13%、特丁基氢过氧化物0.12%-0.13%、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液0.43%-0.51%、去离子水12.3%-13%，其中所述乳化剂为甲基丙烯酸羟丙磺酸钠（乳化剂HPMAS）或3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠中的一种，所述水性增稠剂为丙烯酸系碱溶胀阴离子型增稠剂PR-328，所述粘土的粒径≤0.2um，所述水性消泡剂为有机硅类消泡剂ADEKA NATE B-199，所述特丁基氢过氧化物为二(1-甲基乙基)苯基氢过氧化物。

环保水性喷胶的制备方法如下：

步骤a：配制质量浓度为2%的氨水、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液，按照所述质量配比，称取各组分备用；

步骤b：将天然胶乳、质量浓度为2%的氨水依次加入聚合釜中，于30-35℃、80~100r/min下搅拌20~30min，即可搅拌均匀；

步骤c：将去离子水、乳化剂依次加入预乳化釜内，于80~100r/min下搅拌乳化10-20min，加入甲基丙烯酸甲酯继续于80~100r/min下搅拌乳化10-20min，得预乳化液，加入特丁基氢过氧化物，于30-35℃、80~100r/min下搅拌混合均匀，得预乳化液混合物；

步骤d：将步骤c得到的预乳化液混合物滴加至步骤b中，于80~100r/min下搅拌均匀；

步骤e：加入质量浓度为10%的四乙撑五胺溶液，继续于80~100r/min下搅拌10-20min；

步骤f：降低搅拌速度，于30~60r/min下继续搅拌15-20h；

步骤g：于30-60r/min的转速下，边搅拌边加入水性增粘乳液，加入完毕后，继续搅拌10-20min，依次加入水性增稠剂、粘土，继续搅拌10-20min，加入水性消泡剂，继续搅拌5-15min；

步骤h：调节溶液pH至9~10，过滤取滤液，即得所述环保水性喷胶，可以用氨水调节pH。

通过实施例1至3来具体说明本发明，实施例1至实施例3在制作环保喷胶时使用的各组分的配比如下表1所示：

各实施例的制备方法如下：

实施例1

本实施例的环保水性喷胶的制备方法如下：

步骤a：配制质量浓度为2%的氨水、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液，按照所述质量配比，称取各组分备用；

步骤b：将天然胶乳、质量浓度为2%的氨水依次加入聚合釜中，于35℃、100r/min下搅拌20min，即可搅拌均匀；

步骤c：将去离子水、乳化剂依次加入预乳化釜内，于100r/min下搅拌乳化10min，加入甲基丙烯酸甲酯继续于100r/min下搅拌乳化10min，得预乳化液，加入特丁基氢过氧化物，于35℃、100r/min下搅拌混合均匀，得预乳化液混合物；

步骤d：将步骤c得到的预乳化液混合物滴加至步骤b中，于100r/min下搅拌均匀；

步骤e：加入质量浓度为10%的四乙撑五胺溶液，继续于100r/min下搅拌10min；

步骤f：降低搅拌速度，于50r/min下继续搅拌18h；

步骤g：于50r/min的转速下，边搅拌边加入水性增粘乳液，加入完毕后，继续搅拌15min，依次加入水性增稠剂、粘土，继续搅拌15min，加入水性消泡剂，继续搅拌10min；

步骤h：调节溶液pH至9~10，过滤取滤液，即得所述环保水性喷胶。

实施例2

环保水性喷胶的制备方法如下：

步骤a：配制质量浓度为2%的氨水、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液，按照所述质量配比，称取各组分备用；

步骤b：将天然胶乳、质量浓度为2%的氨水依次加入聚合釜中，于30℃、80r/min下搅拌30min，即可搅拌均匀；

步骤c：将去离子水、乳化剂依次加入预乳化釜内，于80r/min下搅拌乳化20min，加入甲基丙烯酸甲酯继续于80r/min下搅拌乳化10min，得预乳化液，加入特丁基氢过氧化物，于30℃、80r/min下搅拌混合均匀，得预乳化液混合物；

步骤d：将步骤c得到的预乳化液混合物滴加至步骤b中，于80r/min下搅拌均匀；

步骤e：加入质量浓度为10%的四乙撑五胺溶液，继续于80r/min下搅拌20min；

步骤f：降低搅拌速度，于30r/min下继续搅拌20h；

步骤g：于30r/min的转速下，边搅拌边加入水性增粘乳液，加入完毕后，继续搅拌20min，依次加入水性增稠剂、粘土，继续搅拌20min，加入水性消泡剂，继续搅拌5min；

步骤h：调节溶液pH至9~10，过滤取滤液，即得所述环保水性喷胶。

实施例3

环保水性喷胶的制备方法如下：

步骤a：配制质量浓度为2%的氨水、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液，按照所述质量配比，称取各组分备用；

步骤b：将天然胶乳、质量浓度为2%的氨水依次加入聚合釜中，于35℃、90r/min下搅拌25min，即可搅拌均匀；

步骤c：将去离子水、乳化剂依次加入预乳化釜内，于90r/min下搅拌乳化15min，加入甲基丙烯酸甲酯继续于90r/min下搅拌乳化15min，得预乳化液，加入特丁基氢过氧化物，于30℃、90r/min下搅拌混合均匀，得预乳化液混合物；

步骤d：将步骤c得到的预乳化液混合物滴加至步骤b中，于90r/min下搅拌均匀；

步骤e：加入质量浓度为10%的四乙撑五胺溶液，继续于90r/min下搅拌15min；

步骤f：降低搅拌速度，于60r/min下继续搅拌15h；

步骤g：于60r/min的转速下，边搅拌边加入水性增粘乳液，加入完毕后，继续搅拌15min，依次加入水性增稠剂、粘土，继续搅拌15min，加入水性消泡剂，继续搅拌15min；

步骤h：调节溶液pH至9~10，过滤取滤液，即得所述环保水性喷胶。

将本发明实施例1至3所得环保水性喷胶、市售溶剂型喷胶、涂布型胶进行物性比较，结果如下表2所示：

表2 本发明实施例1制得的环保水性喷胶、市售溶剂型喷胶及涂布型胶进行物性比较

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.环保水性喷胶，其特征在于，由按照质量百分比计的如下组分制得：天然胶乳50%、甲基丙烯酸甲酯17.9%、乳化剂1.06%、水性增粘乳液1.42%、水性增稠剂2.13%、粘土1%、水性消泡剂0.21%、质量浓度为2%的氨水12.85%、特丁基氢过氧化物0.12%、质量浓度为10%的四乙撑五胺水溶液0.46%、去离子水12.85%。

2.根据权利要求1所述的环保水性喷胶，其特征在于，所述乳化剂为甲基丙烯酸羟丙磺酸钠或3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠中的一种。

3.根据权利要求1所述的环保水性喷胶，其特征在于，所述水性增稠剂为丙烯酸系碱溶胀阴离子型增稠剂PR-328。

4.根据权利要求1所述的环保水性喷胶，其特征在于，所述粘土的粒径≤0.2um。

5.根据权利要求1所述的环保水性喷胶，其特征在于，所述水性消泡剂为有机硅类消泡剂ADEKA NATE B-199。

6.根据权利要求1所述的环保水性喷胶，其特征在于，所述特丁基氢过氧化物为二(1-甲基乙基)苯基氢过氧化物。