CN109517539A - 一种环保无异味白乳胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液5‑20份、改性单体1‑10份、重钙1‑10份、分散剂0.001‑0.1份、防腐剂0.001‑0.1份、玉米淀粉0.01‑1份、消泡剂0.1‑1份、水40‑80份、引发剂0.1‑0.5份和聚乙烯醇20‑65份。本发明的白乳胶成分不含甲醛，因此使用时不会产生异味、对环境和人体均无害，十分环保。本发明是以水为分散介质进行乳液聚合而得，是一种水性环保胶。而且具有成膜性好、粘结强度高，固化速度快、耐稀酸稀碱性好、使用方便、价格便宜、不含有机溶剂等优点。

Description

一种环保无异味白乳胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘剂制备技术，尤其涉及一种环保无异味白乳胶及其制备方法。
背景技术
现如今，人们对木材制品的需求越来越高，胶黏剂已经成为木材产业必不可少的生产用品之一，根据调研显示胶黏剂的用量大约占木材制品和人造板用量的30％，而白乳胶则是胶黏剂中最为广泛使用的胶水之一。而市面上的白乳胶可以释放游离甲醛，这不仅会对环境造成极大的污染，更会产生严重异味，极大降低人们的生活品质，既不环保又影响日常生活。
白乳胶主要应用于木材加工、家具组装、卷烟接嘴、建筑装潢、织物粘结、制品加工、印刷装订、工艺品制造以及皮革加工、标签固定、瓷砖黏贴等，是一种环保型的胶黏剂。
白乳胶是用途最广、用量最大、历史最悠久的水溶性胶粘剂之一，是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂。常规方法合成的白乳胶，是以聚乙烯醇为保护胶体，由醋酸乙烯通过自由基反应聚合而得，其耐水性较差，易吸湿，在潮湿环境中易开胶，粘接强度会大大降低。这种缺陷难以满足实际应用的要求，也很大限制了白乳胶的使用环境。
因此，亟需提供一种耐水、耐潮、粘接强度高和不影响环境的环保无异味白乳胶。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保无异味白乳胶及其制备方法，其成分不含甲醛，因此使用时不会产生异味、对环境和人体均无害，十分环保。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液5-20份、改性单体1-10份、重钙1-10份、分散剂0.001-0.1份、防腐剂0.001-0.1份、玉米淀粉0.01-1份、消泡剂0.1-1份、水40-80份、引发剂0.1-0.5份和聚乙烯醇20-65份。
优选地，所述的环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液5-10份、改性单体3-8份、重钙3-8份、分散剂0.001-0.01份、防腐剂0.001-0.01份、玉米淀粉0.01-0.1份、消泡剂0.1-0.8份、水50-70份、引发剂0.1-0.3份和聚乙烯醇40-60份。
优选地，所述的环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液10份、改性单体5份、重钙6.6份、分散剂0.003份、防腐剂0.004份、玉米淀粉0.08份、消泡剂0.5份、水60份、引发剂0.1份和聚乙烯醇50份。
优选地，聚乙烯醇是聚合度为1750±50的聚乙烯醇。
优选地，水使用的是去离子去氧蒸馏水。
优选地，所述改性单体选自醋酸乙烯酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中一种或两种按任意配比混合组成。
优选地，所述分散剂选自聚羧酸钠盐。
优选地，所述防腐剂选自5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮按任意配比混合组成。
优选地，所述引发剂选自过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺按任意配比混合组成。
优选地，所述消泡剂由聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑组成。
一种环保无异味白乳胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重钙和引发剂分别溶于水中，搅拌，得到重钙溶液和引发剂溶液；
(2)将玉米淀粉加入重钙溶液搅拌，再加入分散剂和消泡剂，搅拌；
(3)加入聚乙烯醇，搅拌，升温至80-90℃，乳化，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、改性单体加入步骤(3)的乳化液中搅拌，滴加改性单体时每隔10-30min加入步骤(1)的引发剂溶液，抽真空，降温，得到胶液；
(5)加入防腐剂，调粘度，得到环保无异味白乳胶。
优选地，步骤(1)中，搅拌的时间为10-30min；步骤(2)中，将玉米淀粉加入搅拌时间为15-30min，再加入分散剂和消泡剂搅拌时间为15-25min；步骤(3)中，加入聚乙烯醇需搅拌15-40min，乳化时间为15-30min；步骤(4)中，搅拌的时间为20-50min，抽真空的时间为90-120min，真空度抽到-0.2MPa～-0.6MPa，将温度将至35-45℃；步骤(5)中，当用粘度计测试得到粘度为2-3.5万mPa.s，即得环保无异味白乳胶。
本发明有益效果在于：
1、本发明的白乳胶成分不含甲醛，因此使用时不会产生异味、对环境和人体均无害，十分环保；乳液稳定性好，储存期可达半年以上。
2、本发明的白乳胶是将聚乙烯醇和乳化剂在水中完成乳化，能使乳液的耐水性和抗冻融性能有所改善，因此具有耐水、耐潮性能。
3.本发明的白乳胶粘接强度较高，粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化，可作酚醛树脂、脲醛树脂等黏合剂的改性剂，用于制造聚醋酸乙烯乳胶漆等。
4.本发明是以水为分散介质进行乳液聚合而得，是一种水性环保胶；而且具有成膜性好、粘结强度高，固化速度快、耐稀酸稀碱性好、使用方便、价格便宜、不含有机溶剂等优点。
具体实施方式
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不仅限于此。
实施例1
一种环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液5份、醋酸乙烯酯1份、重钙1份、聚羧酸钠盐0.001份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.0005份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.0005份、玉米淀粉0.01份、聚硅氧烷0.02份、改性聚硅氧烷0.05份、硅树脂0.02份、白炭黑0.01份、去离子去氧蒸馏水40份、聚乙烯醇20份、过氧化苯甲酰0.05份和N，N-二甲基苯胺0.05份。
一种环保无异味白乳胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重钙溶于去离子去氧蒸馏水中，将过氧化苯甲酰喝N，N-二甲基苯胺混合溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到重钙溶液、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液；
(2)将玉米淀粉加入重钙溶液搅拌20min，再加入聚羧酸钠盐、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌15min；
(3)加入聚乙烯醇，搅拌20min，升温至90℃，乳化20min，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯酯加入步骤(3)的乳化液中搅拌40min，每隔10min加入步骤(1)的过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降温至38℃，得到胶液；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为2.2万mPa.s，得到环保无异味白乳胶。
实施例2
一种环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液20份、醋酸乙烯酯10份、重钙10份、聚羧酸钠盐0.1份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.05份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.05份、玉米淀粉1份、聚硅氧烷0.2份、改性聚硅氧烷0.5份、硅树脂0.2份、白炭黑0.1份、去离子去氧蒸馏水80份、聚乙烯醇65份、过氧化苯甲酰0.3份和N，N-二甲基苯胺0.2份。
一种环保无异味白乳胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重钙溶于去离子去氧蒸馏水中，将过氧化苯甲酰喝N，N-二甲基苯胺混合溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到重钙溶液、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液；
(2)将玉米淀粉加入重钙溶液搅拌20min，再加入聚羧酸钠盐、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌15min；
(3)加入聚乙烯醇，搅拌20min，升温至90℃，乳化20min，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯酯加入步骤(3)的乳化液中搅拌40min，每隔10min加入步骤(1)的过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降温至35℃，得到胶液；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为2.5万mPa.s，得到环保无异味白乳胶。
实施例3
一种环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液5份、醋酸乙烯酯3份、重钙3份、聚羧酸钠盐0.001份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.0005份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.0005份、玉米淀粉0.01份、聚硅氧烷0.02份、改性聚硅氧烷0.05份、硅树脂0.02份、白炭黑0.01份、去离子去氧蒸馏水50份、聚乙烯醇40份、过氧化苯甲酰0.06份和N，N-二甲基苯胺0.04份。
一种环保无异味白乳胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重钙溶于去离子去氧蒸馏水中，将过氧化苯甲酰喝N，N-二甲基苯胺混合溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到重钙溶液、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液；
(2)将玉米淀粉加入重钙溶液搅拌20min，再加入聚羧酸钠盐、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌15min；
(3)加入聚乙烯醇，搅拌20min，升温至90℃，乳化20min，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯酯加入步骤(3)的乳化液中搅拌40min，每隔10min加入步骤(1)的过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降温至38℃，得到胶液；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为2.4万mPa.s，得到环保无异味白乳胶。
实施例4
一种环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液10份、醋酸乙烯酯8份、重钙8份、聚羧酸钠盐0.01份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.005份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.005份、玉米淀粉0.1份、聚硅氧烷0.1份、改性聚硅氧烷0.4份、硅树脂0.2份、白炭黑0.1份、去离子去氧蒸馏水70份、聚乙烯醇60份、过氧化苯甲酰0.2份和N，N-二甲基苯胺0.1份。
一种环保无异味白乳胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重钙溶于去离子去氧蒸馏水中，将过氧化苯甲酰喝N，N-二甲基苯胺混合溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到重钙溶液、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液；
(2)将玉米淀粉加入重钙溶液搅拌20min，再加入聚羧酸钠盐、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌15min；
(3)加入聚乙烯醇，搅拌20min，升温至90℃，乳化20min，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯酯加入步骤(3)的乳化液中搅拌30min，每隔10min加入步骤(1)的过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降温至35℃，得到胶液；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为2.2万mPa.s，得到环保无异味白乳胶。
实施例5
一种环保无异味白乳胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液10份、醋酸乙烯酯5份、重钙6.6份、聚羧酸钠盐0.003份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.002份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.002份、玉米淀粉0.08份、聚硅氧烷0.1份、改性聚硅氧烷0.2份、硅树脂0.1份、白炭黑0.1份、去离子去氧蒸馏水60份、聚乙烯醇50份、过氧化苯甲酰0.06份和N，N-二甲基苯胺0.04份。
一种环保无异味白乳胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重钙溶于去离子去氧蒸馏水中，将过氧化苯甲酰喝N，N-二甲基苯胺混合溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到重钙溶液、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液；
(2)将玉米淀粉加入重钙溶液搅拌20min，再加入聚羧酸钠盐、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌15min；
(3)加入聚乙烯醇，搅拌20min，升温至90℃，乳化25min，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯酯加入步骤(3)的乳化液中搅拌50min，每隔10min加入步骤(1)的过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺的混合溶液，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降温至38℃，得到胶液；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为3万mPa.s，得到环保无异味白乳胶。
对比例1
常规制备白乳胶的方法包括如下步骤：取聚乙烯醇150份，搅拌条件下，加入十二烷基苯磺酸钠20份，水400份，搅拌10-15分钟；加入醋酸乙烯酯225份，5份过硫酸钾，65-70度下保温待回流基本消失，升温到75-85度，加入醋酸乙烯酯400份，5份过硫酸钾，升温到90-95度保温0.5-0.6小时，冷却到40度，加入邻苯二甲酸二丁酯25份，碳酸氢钠5份，搅拌均匀，冷却，得白乳胶。
为验证本申请白乳胶之实施效果，进行产品性能指标的测试，测试方法如下：按GB/T11175-2002测定乳液外观、粘度、固含量及抗高温烘烤温度；粘结强度测定：取一组(2片)同样规格的木制件，在每个木制件对应的接触面按100g每平方米涂布胶水，每个接触面的规格为90mm*5mm，之后将两个木制件的接触面对应叠合压紧，接触面施加1Mpa压力，室温下放置24小时后进行拉伸剪切试验；5次重复取平均值；耐水性测定：将干燥好的粘接木片放在60℃水中浸泡，测定开胶时间；5次重复取平均值；测抗高温，将将干燥好的粘接木片放在烤箱，测定开胶温度。
结果如表1所示：
表1
表1为各实施例与对比例的实验效果，由表1可知，本申请实施例1-5的白乳胶性能均优于对比例，由表1可知，对比例1制备白乳胶的粘接强度指标为9.5MPa，而本发明制备白乳胶的粘结强度指标均在12.5MPa以上，至少提升了31.6％，其中性能最好的实施例5制备的白乳胶粘接强度指标达到了15MPa，性能提升高达57.8％，具有意向不想的技术效果。而且，本申请实施例制备的白乳胶的耐水性均大于7天，远远优于对比例。另外，本发明实施例也具有比较高的耐高温，固体含量高。

Claims (10)

1.一种环保无异味白乳胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液5-20份、改性单体1-10份、重钙1-10份、分散剂0.001-0.1份、防腐剂0.001-0.1份、玉米淀粉0.01-1份、消泡剂0.1-1份、水40-80份、引发剂0.1-0.5份和聚乙烯醇20-65份。
2.根据权利要求1所述的环保无异味白乳胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液5-10份、改性单体3-8份、重钙3-8份、分散剂0.001-0.01份、防腐剂0.001-0.01份、玉米淀粉0.01-0.1份、消泡剂0.1-0.8份、水50-70份、引发剂0.1-0.3份和聚乙烯醇40-60份。
3.根据权利要求1所述的环保无异味白乳胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液10份、改性单体5份、重钙6.6份、分散剂0.003份、防腐剂0.004份、玉米淀粉0.08份、消泡剂0.5份、水60份、引发剂0.1份和聚乙烯醇50份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的环保无异味白乳胶，其特征在于，所述改性单体选自醋酸乙烯酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种按任意配比混合组成。
5.根据权利要求1-3任一项所述的环保无异味白乳胶，其特征在于，所述分散剂选自聚羧酸钠盐。
6.根据权利要求1-3任一项所述的环保无异味白乳胶，其特征在于，所述防腐剂选自5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮按任意配比混合组成。
7.根据权利要求1-3任一项所述的环保无异味白乳胶，其特征在于，所述引发剂选自过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺按任意配比混合组成。
8.根据权利要求1-3任一项所述的环保无异味白乳胶，其特征在于，所述消泡剂由聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑组成。
9.权利要求1-8任一项所述的环保无异味白乳胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将重钙和引发剂分别溶于水中，搅拌，得到重钙溶液和引发剂溶液；
(2)将玉米淀粉加入重钙溶液搅拌，再加入分散剂和消泡剂，搅拌；
(3)加入聚乙烯醇，搅拌，升温至80-90℃，乳化，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、改性单体加入步骤(3)的乳化液中搅拌，滴加改性单体时每隔10-30min加入步骤(1)的引发剂溶液，抽真空，降温，得到胶液；
(5)加入防腐剂，调粘度，得到环保无异味白乳胶。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌的时间为10-30min；步骤(2)中，将玉米淀粉加入搅拌时间为15-30min，再加入分散剂和消泡剂搅拌时间为15-25min；步骤(3)中，加入聚乙烯醇需搅拌15-40min，乳化时间为15-30min；步骤(4)中，搅拌的时间为20-50min，抽真空的时间为90-120min，真空度抽到-0.2MPa～-0.6MPa，将温度将至35-45℃；步骤(5)中，当用粘度计测试得到粘度为2-3.5万mPa.s，即得环保无异味白乳胶。
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