CN109486441A - 一种瓦楞纸板低温粘合胶水 - Google Patents

一种瓦楞纸板低温粘合胶水 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种瓦楞纸板低温粘合胶水，涉及胶水技术领域。本发明胶水由以下质量组分的原料组成：改性淀粉50‑60份、糯米粉30‑40份、有机膨润土5‑10份、水性氟树脂5‑10份、氢氧化钠1‑5份、分散剂1‑5份、硼砂1‑3份、十二烷基苯磺酸钠1‑2份、纳米氧化铝1‑2份；本发明胶水粘结度高，能保证各层瓦楞纸板之间的粘结强度，在低温下也具有很好的粘结性，同时降低了淀粉的用量；制备的分散剂能够有效的提高各组分的结合能力，进一步提高胶水的粘结性能和防水、防撞性。

Description

一种瓦楞纸板低温粘合胶水
技术领域：
本发明涉及胶水技术领域，具体涉及一种瓦楞纸板低温粘合胶水。
背景技术：
瓦楞纸箱由于具有轻便、牢固、便于装卸运输、成本低、无污染等优点而广泛应用于家用电器、精密电子机电产品、食品药品等运输包装中。瓦楞纸箱的质量主要由瓦楞纸板的质量决定，而瓦楞纸板的质量与其生产过程中的原料、温度、粘合剂等因素有关。
目前，我国主要使用的瓦楞纸板用粘合剂为以淀粉为原料的淀粉粘合剂，虽然淀粉粘合剂具有来源广、资源丰富、无毒无污染、成本低等优点，但其受温度、组成成分的影响很大，性能不稳定，且在使用过程中烘干温度过高，不能满足高速生产的需求，容易产生沉淀，粘合性能不高，渗透性差，时有假粘、起泡、脱胶现象，损失大，从而导致生产率低、生产成本高、产品质量不稳定等问题。因此，许多研究者不断地对传统淀粉粘合剂进行改性，以获得综合性能优异的瓦楞纸板用粘合剂。
CN 103421446 A公开了一种瓦楞纸板粘合胶，其包括如下重量份的原料：水：400-600份、玉米淀粉：80-120份、聚乙烯醇：4-6份、硼砂：0.8-1.2份、氢氧化钠溶液：8-12份。该瓦楞纸板粘合胶原料价格低廉，工艺简单、操作简便、工艺要求温度低、粘合牢度高，但是该专利申请中并没有公布有关粘合牢度的数据。
CN 104099037 A公开了一种FSC瓦楞纸板用粘合剂制备方法，其包括以下步骤：(1)载体糊目的制备；(2)主体胶的制备；(3)混合。该制备方法需要较多的原材料、成本高、制备时间长，需要较多的人力物力。
因此，需要开发一种粘合强度高、成本低且综合性能优异的瓦楞纸板用粘合剂。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种粘结度高、防水性好、成本低、综合性能优异的瓦楞纸板低温粘合胶水。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种瓦楞纸板低温粘合胶水，由以下质量组分的原料组成：
改性淀粉50-60份、糯米粉30-40份、有机膨润土5-10份、水性氟树脂5-10份、氢氧化钠1-5份、分散剂1-5份、硼砂1-3份、十二烷基苯磺酸钠1-2份、纳米氧化铝1-2份。
胶水的制备方法为：
(1)在反应釜内加入去离子水和改性淀粉，30-35℃搅拌10-30min，然后加入氢氧化钠，升温至50-60℃继续搅拌0.5-2h，得到淀粉溶液；
(2)将十二烷基苯磺酸钠溶解于去去离子水中，然后加入有机膨润土、水性氟树脂、硼砂、纳米氧化铝，升温至35℃于胶体磨中，乳化反应0.5-2h，得到混合乳液；
(3)将混合乳液添加到步骤1中的淀粉溶液中，然后加入糯米粉和分散剂，30-50℃搅拌20-40min，80-90℃搅拌30-50min，30-40℃搅拌20-40min，25℃保温静置0.5-1h，即可。
所述改性淀粉的制备方法为：称取淀粉，用蒸馏水调制成40g/100mL的淀粉乳，然后用质量分数为5-10％盐酸调节pH为5.5-6，然后缓慢加入天门冬氨酸和过氧化环己酮，加热至回流状态，保温搅拌2-6h，降温至35-40℃过滤，所得固体用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即可。
所述淀粉、天门冬氨酸、过氧化环己酮的质量比为50-60：80-100：1-3。
所述淀粉选自玉米淀粉或马铃薯淀粉中的一种。
淀粉的改性原理：将天门冬氨酸和淀粉进行接枝共聚，增加了淀粉支链的数目和长度，同时天门冬氨酸自身也能够聚合，进一步的增加淀粉结构的复杂性，进而提高胶水的粘合强度，使其不需要高温加热固化，低温下即可实现粘合，相同粘度的胶水制作中，改性后可减少淀粉用量的20-30％；改性处理后还能够提高淀粉的防老化性和疏水性，其对外界冲击、碰撞亦有较高的抵抗性。
所述分散剂的制备方法为：将乳酸加入到去离子水中，40℃搅拌10-20min，然后加入聚乙烯醇和钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌0.5-2h，然后加入环氧大豆油70-75℃搅拌30-50min，趁热过滤，所得固体用去离子水洗去杂质，50℃真空干燥至恒重。
所述乳酸、聚乙烯醇、钛酸四乙酯、环氧大豆油的质量比为20-30：20-30：0.1-0.2：1-5。
所述聚乙烯醇的分子量为20000-50000，醇解度为78％。
水性氟树脂因为C-F键的超高键能，具有持久的耐候性、卓越的抗沾污性，应用于瓦楞纸板粘合胶水中，可以提高胶水的粘结持久度，以及对外界不良环境的抵抗性。
本发明的有益效果是：本发明胶水粘结度高，能保证各层瓦楞纸板之间的粘结强度，改性淀粉的添加使胶水在低温下也具有很好的粘结性，同时可以较少淀粉的用量，降低生产成本；制备的分散剂能够有效的提高各组分的结合能力，进一步提高胶水的粘结性能和防水、防撞性。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
水性氟树脂可选自水性氟树脂FC-319厦门市大金氟化学有限公司
实施例1
胶水的制备：
(1)在反应釜内加入去离子水和50份改性淀粉，35℃搅拌30min，然后加入4份氢氧化钠，升温至60℃继续搅拌1h，得到淀粉溶液；
(2)将1份十二烷基苯磺酸钠溶解于去去离子水中，然后加入6份有机膨润土、6份水性氟树脂、1份硼砂、1份纳米氧化铝，升温至35℃于胶体磨中，乳化反应2h，得到混合乳液；
(3)将混合乳液添加到步骤1中的淀粉溶液中，然后加入30份糯米粉和4份分散剂，50℃搅拌30min，90℃搅拌50min，40℃搅拌40min，25℃保温静置0.5h，即可。
改性淀粉的制备：称取60份玉米淀粉，用蒸馏水调制成40g/100mL的淀粉乳，然后用质量分数为8％盐酸调节pH为5.5-6，然后缓慢加入100份天门冬氨酸和3份过氧化环己酮，加热至回流状态，保温搅拌5h，降温至35℃过滤，所得固体用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即可。
分散剂的制备：将20份乳酸加入到去离子水中，40℃搅拌20min，然后加入20份聚乙烯醇和0.1份钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌2h，然后加入2份环氧大豆油75℃搅拌30min，趁热过滤，所得固体用去离子水洗去杂质，50℃真空干燥至恒重。
实施例2
胶水的制备：
(1)在反应釜内加入去离子水和50份改性淀粉，35℃搅拌30min，然后加入4份氢氧化钠，升温至60℃继续搅拌1h，得到淀粉溶液；
(2)将1份十二烷基苯磺酸钠溶解于去去离子水中，然后加入8份有机膨润土、8份水性氟树脂、1份硼砂、1份纳米氧化铝，升温至35℃于胶体磨中，乳化反应2h，得到混合乳液；
(3)将混合乳液添加到步骤1中的淀粉溶液中，然后加入35份糯米粉和5份分散剂，50℃搅拌30min，90℃搅拌50min，30℃搅拌30min，25℃保温静置0.5h，即可。
改性淀粉的制备：称取60份马铃薯淀粉，用蒸馏水调制成40g/100mL的淀粉乳，然后用质量分数为8％盐酸调节pH为5.5-6，然后缓慢加入100份天门冬氨酸和3份过氧化环己酮，加热至回流状态，保温搅拌5h，降温至35℃过滤，所得固体用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即可。
分散剂的制备：将20份乳酸加入到去离子水中，40℃搅拌20min，然后加入20份聚乙烯醇和0.1份钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌2h，然后加入2份环氧大豆油75℃搅拌30min，趁热过滤，所得固体用去离子水洗去杂质，50℃真空干燥至恒重。
对照例1
胶水的制备：
(1)在反应釜内加入去离子水和50份淀粉，35℃搅拌30min，然后加入4份氢氧化钠，升温至60℃继续搅拌1h，得到淀粉溶液；
(2)将1份十二烷基苯磺酸钠溶解于去去离子水中，然后加入6份有机膨润土、6份水性氟树脂、1份硼砂、1份纳米氧化铝，升温至35℃于胶体磨中，乳化反应2h，得到混合乳液；
(3)将混合乳液添加到步骤1中的淀粉溶液中，然后加入30份糯米粉和4份分散剂，50℃搅拌30min，90℃搅拌50min，40℃搅拌40min，25℃保温静置0.5h，即可。
分散剂的制备：将20份乳酸加入到去离子水中，40℃搅拌20min，然后加入20份聚乙烯醇和0.1份钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌2h，然后加入2份环氧大豆油75℃搅拌30min，趁热过滤，所得固体用去离子水洗去杂质，50℃真空干燥至恒重。
对照例2
胶水的制备：
(1)在反应釜内加入去离子水和50份改性淀粉，35℃搅拌30min，然后加入4份氢氧化钠，升温至60℃继续搅拌1h，得到淀粉溶液；
(2)将1份十二烷基苯磺酸钠溶解于去去离子水中，然后加入6份有机膨润土、6份水性氟树脂、1份硼砂、1份纳米氧化铝，升温至35℃于胶体磨中，乳化反应2h，得到混合乳液；
(3)将混合乳液添加到步骤1中的淀粉溶液中，然后加入30份糯米粉和4份分散剂，50℃搅拌30min，90℃搅拌50min，40℃搅拌40min，25℃保温静置0.5h，即可。
改性淀粉的制备：称取60份玉米淀粉，用蒸馏水调制成40g/100mL的淀粉乳，然后用质量分数为8％盐酸调节pH为5.5-6，然后缓慢加入100份天门冬氨酸和3份过氧化环己酮，加热至回流状态，保温搅拌5h，降温至35℃过滤，所得固体用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即可。
分散剂的制备：将20份乳酸加入到去离子水中，40℃搅拌20min，然后加入20份聚乙烯醇和0.1份钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌2h，然后75℃搅拌30min，趁热过滤，所得固体用去离子水洗去杂质，50℃真空干燥至恒重。
对照例3
胶水的制备：
(1)在反应釜内加入去离子水和50份改性淀粉，35℃搅拌30min，然后加入4份氢氧化钠，升温至60℃继续搅拌1h，得到淀粉溶液；
(2)将1份十二烷基苯磺酸钠溶解于去去离子水中，然后加入6份有机膨润土、6份水性氟树脂、1份硼砂、1份纳米氧化铝，升温至35℃于胶体磨中，乳化反应2h，得到混合乳液；
(3)将混合乳液添加到步骤1中的淀粉溶液中，然后加入30份糯米粉和4份分散剂，50℃搅拌30min，90℃搅拌50min，40℃搅拌40min，25℃保温静置0.5h，即可。
改性淀粉的制备：称取60份玉米淀粉，用蒸馏水调制成40g/100mL的淀粉乳，然后用质量分数为8％盐酸调节pH为5.5-6，然后缓慢加入100份天门冬氨酸和3份过氧化环己酮，加热至回流状态，保温搅拌5h，降温至35℃过滤，所得固体用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即可。
分散剂：聚乙烯醇。
实施例3
以实施例1为基础，设置不对淀粉进行改性的对照例1、不添加环氧大豆油的对照例2、以聚乙烯醇为分散剂的对照例3。
利用实施例1-2、对照例1-3进行粘合胶水的制备，并对胶水的性能进行检测，结果如表1所示。
表1胶水的性能测试
以上显示和描述了本发明的基本原理和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 (4)

1.一种瓦楞纸板低温粘合胶水，其特征在于：由以下质量组分的原料组成：改性淀粉50-60份、糯米粉30-40份、有机膨润土5-10份、水性氟树脂5-10份、氢氧化钠1-5份、分散剂1-5份、硼砂1-3份、十二烷基苯磺酸钠1-2份、纳米氧化铝1-2份。
2.根据权利要求1所述的瓦楞纸板低温粘合胶水，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法为：称取淀粉，用蒸馏水调制成40g/100mL的淀粉乳，然后用质量分数为5-10％盐酸调节pH为5.5-6，然后缓慢加入天门冬氨酸和过氧化环己酮，加热至回流状态，保温搅拌2-6h，降温至35-40℃过滤，所得固体用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即可。
3.根据权利要求2所述的瓦楞纸板低温粘合胶水，其特征在于：所述淀粉、天门冬氨酸、过氧化环己酮的质量比为50-60：80-100：1-3。
4.一种如权利要求1-3所述瓦楞纸板低温粘合胶水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在反应釜内加入去离子水和改性淀粉，30-35℃搅拌10-30min，然后加入氢氧化钠，升温至50-60℃继续搅拌0.5-2h，得到淀粉溶液；
(2)将十二烷基苯磺酸钠溶解于去去离子水中，然后加入有机膨润土、水性氟树脂、硼砂、纳米氧化铝，升温至35℃于胶体磨中，乳化反应0.5-2h，得到混合乳液；
(3)将混合乳液添加到步骤1中的淀粉溶液中，然后加入糯米粉和分散剂，30-50℃搅拌20-40min，80-90℃搅拌30-50min，30-40℃搅拌20-40min，25℃保温静置0.5-1h，即可。
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Denomination of invention: A low-temperature adhesive for corrugated cardboard

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