CN109575846B - 一种丙烯酸酯类胶黏剂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种丙烯酸酯类胶黏剂组合物及其制备方法，丙烯酸酯类胶黏剂组合物由以下原料及其质量份数组成：丙烯酸酯类胶黏剂100份，增粘树脂和溶剂1.5～15.0份，异氰酸酯类固化剂0.5～3.0份，改性剂0.5～10份；其中，所述改性剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸丁酯中的至少一种。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的丙烯酸酯类胶黏剂组合物具有良好的初期粘结性和持久粘结性，在温度变化范围大时仍然保持高性能；该胶黏剂组合物制作的胶带对瓦楞纸箱的粘结强度(纸箱撕破率)、持粘性、初粘性以及耐候性均可满足快递行业对包装纸箱的技术要求，且胶带的成本低廉。

Description

一种丙烯酸酯类胶黏剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及丙烯酸酯类胶黏剂领域，尤其涉及一种丙烯酸酯类胶黏剂组合物及其制备方法。
背景技术
据统计，2016年我国快递包裹数量超过313亿，背后所使用的瓦楞纸箱多达4600万吨，占全球的三分之一。包装纸箱作为现代物流不可缺少的一部分，承担着包装、保护产品、美观的重要责任，包装纸箱的物理性能指标则成为其质量评估的依据。传统纸箱采用透明单面胶带“缠绕式”包装，不但操作不便，浪费也很大，并且不易降解，对环境污染大。现市场上出现的新型环保型纸箱，采用双面胶带内封式，操作简便，胶带使用量少，更环保。新型纸箱的检验标准包括外观、尺寸、摇盖耐折、厚度、耐破强度、戳穿强度、边压强度、粘合强度、空箱抗压、含水率、防潮性能、分层定量、平压强度，其中粘合强度考察的主要是封箱胶带的性能。
新型纸箱粘结用胶带主要为无纺布双面胶带及泡棉双面胶带。其中，无纺布双面胶带因芯材成本更低、易降解而备受青睐。物流运输纸箱用量大、覆盖面广，全球各个区域均有涉及。纸箱包装及运输过程从低温到高温，环境变化大。市面上的双面胶带耐候性差，一般只在常温下使用，低温时初粘力低，而高温时又会出现持粘不良等问题。目前市场上现有的丙烯酸酯类胶带无法满足大跨度温度范围、高性能、低成本的要求，因此这样一款纸箱粘结用双面胶带的开发显得极为迫切。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种可以满足大跨度温度范围、高性能、低成本的丙烯酸酯类胶黏剂组合物。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述丙烯酸酯类胶黏剂组合物的制备方法。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种丙烯酸酯类胶黏剂组合物，其特征在于，由以下原料及其质量份数组成：
Figure BDA0001534453390000021
其中，所述改性剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸丁酯中的至少一种。
上述改性剂在体系中溶解性极大，可快速填充在体系中，并能够在丙烯酸酯的高分子链段中引入低分子物质，分子链间距增大，活性增强，从而有效改善胶黏剂的初期粘结性。
上述增粘树脂可以有效改善胶黏剂的持久粘结性。
作为优选，所述丙烯酸酯类胶黏剂组合物在-10℃～40℃范围内纸箱贴合后撕破率70％以上。
作为优选，所述丙烯酸酯类胶黏剂组合物在-10℃～40℃范围内持粘力为168小时以上，在-30℃～65℃范围内7d纸箱弹开率为0。
作为优选，所述改性剂的质量份数为0.7～1.4份。
作为优选，所述增粘树脂为松香树脂。改性松香树脂具有活性羧基及双键，具有较强的反应性，在丙烯酸酯系胶黏剂中可参与酯化、脱羧等反应，可以有效改善胶黏剂的持粘性(内聚性能)和耐水性。
作为优选，所述丙烯酸酯类胶黏剂为低分子量胶黏剂，合成后不添加树脂及溶剂，固含量60％。
进一步，所述丙烯酸酯类胶黏剂为多异氰酸交联型低分子量胶黏剂，分子量为30万～50万，润湿性好。该胶黏剂添加的主要单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯。
作为优选，所述异氰酸酯类固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。本发明所用的异氰酸酯类固化剂作用为架桥剂。
作为优选，所述溶剂为乙酸乙酯。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：上述丙烯酸酯类胶黏剂组合物的制备方法包括以下步骤：按上述质量份数，将增粘树脂和溶剂混合后的溶液加入到丙烯酸酯类胶黏剂中，搅拌均匀，再加入改性剂，搅拌10～20min，再加入固化剂，快速搅拌20～30min，即得所需的丙烯酸酯类胶黏剂组合物。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的丙烯酸酯类胶黏剂组合物具有良好的初期粘结性和持久粘结性，在温度变化范围大时仍然保持高性能；该胶黏剂组合物制作的胶带对瓦楞纸箱的粘结强度(纸箱撕破率)、持粘性、初粘性以及耐候性均可满足快递行业对包装纸箱的技术要求，且胶带的成本低廉。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一种丙烯酸酯类胶黏剂组合物，由以下原料及其质量份数组成：
Figure BDA0001534453390000031
其中，所述改性剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸丁酯中的至少一种。所述异氰酸酯类固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
上述丙烯酸酯类胶黏剂组合物的制备方法如下：按上述质量份数，将增粘树脂和溶剂混合后的溶液加入到丙烯酸酯类胶黏剂中，搅拌均匀，再加入改性剂，搅拌10～20min，再加入固化剂，快速搅拌20～30min，即得所需的丙烯酸酯类胶黏剂组合物。
性能测试时，将上述丙烯酸酯类胶黏剂组合物涂于14g/m2无纺布上制成双面胶带结构，涂胶厚度为95μm。
实施例1～8和比较例1～3中的所添加各组分的物质种类和用量以及胶带性能测试结果如表1所示。
注：表1中使用的丙烯酸酯类胶黏剂为南京综研化学有限公司生产的NC-717DT(无树脂)；
表1中各物质的用量未注明单位的均指重量份；
表1中粘着力测试标准为GB2792-2014，环形初粘力测试标准为GB31125-2014，持粘力测试标准为GB4851-2017；
表1中TDI为拜耳(中国)有限公司生产的L75；
表1中改性剂厂家为浙江海利业科技有限公司生产的DBP、DOA，纯度为99.5％；
表1中松香树脂为上海久庆化工有限公司生产的T-100；
表1中溶剂为苏州科伦化工有限公司生产的乙酸乙酯，纯度为>99.9％。
表1中，胶带各项性能的测试方法如下：
(1)纸箱撕破率的测试方法：纸箱与胶带贴合面积30mm*250mm，撕破率＝撕破面积/贴合面积；
(2)纸箱弹开率的测试方法：纸箱与胶带贴合面积30mm*250mm，纸箱测试数量为100个，每个纸箱贴合两条，测试时间为7d。弹开率＝弹开条数/200。
上述测试中使用的瓦楞纸箱大小为230mm*160mm*130mm，纸板材料要求满足GB/T6544《包装材料瓦楞纸板》。
由表1可以看出：
(1)应用本发明丙烯酸酯类胶黏剂所制的胶带中加入改性剂，该改性剂能够在丙烯酸酯的高分子链段中引入低分子物质，分子链间距增大，活性增强，从而有效改善胶黏剂的初期粘结性，在-10℃～40℃范围内，纸箱贴合后撕破率70％以上；
(2)应用本发明丙烯酸酯类胶黏剂所制的胶带，贴合纸箱后纸箱弹开率为0；
(3)应用本发明丙烯酸酯类胶黏剂所制的胶带，环形初粘力稳定在25-35N/25mm；
(4)应用本发明丙烯酸酯类胶黏剂所制的胶带，持粘力大于168小时。
综上所述，本发明使用低分子量胶黏剂为基底，在配方中引入松香树脂增粘，以适量异氰酸酯系物质为固化交联剂。低分子量胶黏剂湿润性好，能快速浸润被粘材料的缝隙和表面，固化后在界面快速形成机械咬合。而改性剂的增加可以配合胶系在低温下保持这种湿润性，因此本发明所制胶黏剂对纸箱的贴合强度、持粘力、初期接着强度高，且贴合后长时间不弹开。
本发明不局限于上述具体实施方式，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
表1比较例和实施例的各实验参数和测试结果
Figure BDA0001534453390000051

Claims (6)

1.一种丙烯酸酯类胶黏剂组合物，其特征在于，由以下原料及其质量份数组成：
Figure FDA0002802886730000011
其中，所述改性剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸丁酯中的至少一种；
所述丙烯酸酯类胶黏剂为低分子量胶黏剂，合成后不添加树脂及溶剂，固含量60％；
所述丙烯酸酯类胶黏剂组合物在-10℃～40℃范围内纸箱贴合后撕破率70％以上，持粘力为168小时以上，在-30℃～65℃范围内7d纸箱弹开率为0。
2.如权利要求1所述的丙烯酸酯类胶黏剂组合物，其特征在于：所述改性剂的质量份数为0.7～1.4份。
3.如权利要求1所述的丙烯酸酯类胶黏剂组合物，其特征在于：所述增粘树脂为松香树脂。
4.如权利要求1所述的丙烯酸酯类胶黏剂组合物，其特征在于：所述异氰酸酯类固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
5.如权利要求1所述的丙烯酸酯类胶黏剂组合物，其特征在于：所述溶剂为乙酸乙酯。
6.一种如权利要求1～5中任一权利要求所述的丙烯酸酯类胶黏剂组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按上述质量份数，将增粘树脂和溶剂混合后的溶液加入到丙烯酸酯类胶黏剂中，搅拌均匀，再加入改性剂，搅拌10～20min，再加入固化剂，快速搅拌20～30min，即得所需的丙烯酸酯类胶黏剂组合物。
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