CN110079252A - 一种用于包装的胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于包装的胶黏剂，包括如下按照质量份数计的原料：丙烯酸树脂200‑300份、玉米淀粉200‑300份、去离子水500‑700份、固化剂2‑8份、植物型增韧剂4‑15份、石棉纤维100‑200份、瓷粉50‑200份、氧化剂6‑9份、过氧化氢3‑6份、氢氧化钠1‑3份、聚乙烯醇3‑5份、甲醛2‑3份、盐酸1‑2份、酯化助剂4‑8份、乳化剂1‑2份。采用制备的水性丙烯酸树脂乳化液和淀粉分散液的组合形式，解决了两者结合的难题，降低了使用丙烯酸树脂的成本，同时通过超微粉碎技术和圆盘搅拌容器的搅拌方式，增加了各个原料之间的融合度和分散均匀性，大大提高了胶黏剂产品的各项性能，使胶黏剂产品使用时不会存在部分效果好，部分效果差的问题。

Description

一种用于包装的胶黏剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶水生产和制备技术领域，尤其涉及一种用于包装的胶黏剂及其制备方法。

背景技术

胶接(粘合、粘接、胶结、胶粘)是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶接近代发展最快，应用行业极广。胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶；接形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等。合成化学工作者常喜欢将胶黏剂按粘料的化学成分来分类。其中丙烯酸酯胶黏剂从六十年代发展起来，因其原料来源广泛，易于合成，耐久性好，低温性能好，透明性好，基本上无毒和无环境污染，制造以及贮运时无火灾危险，粘接面广，粘接性能好等特点而受到重视。

现有的胶黏剂有丙烯酸树脂材料为主的，淀粉材料为主的等等；而如何结合丙烯酸树脂材料和淀粉材料制备胶黏剂需要克服以下问题，由于两者密度不同，因此，混合均匀的程度决定产品的最终质量，以避免出现使用产品时，部分效果好，部分效果差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于包装的胶黏剂及其制备方法，来解决以上问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于包装的胶黏剂，包括如下按照质量份数计的原料：

丙烯酸树脂200-300份、玉米淀粉200-300份、去离子水500-700份、固化剂2-8份、植物型增韧剂4-15份、石棉纤维100-200份、瓷粉50-200份、氧化剂6-9份、过氧化氢3-6份、氢氧化钠1-3份、聚乙烯醇3-5份、甲醛2-3份、盐酸1-2份、酯化助剂4-8份、乳化剂1-2份。

作为本发明一种优选的方案，包括如下按照质量份数计的原料：

丙烯酸树脂250份、玉米淀粉250份、去离子水600份、固化剂5份、植物型增韧剂9份、石棉纤维150份、瓷粉150份、氧化剂7份、过氧化氢4份、氢氧化钠2份、聚乙烯醇4份、甲醛2.5份、盐酸1.5份、酯化助剂6份、乳化剂1.5份。

作为本发明一种优选的方案，所述植物型增韧剂包括淀粉增韧剂、柠檬酸酯增韧剂或植物油基其中的一个或者任意几个的组合。

作为本发明一种优选的方案，所述丙烯酸树脂包括丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯。

在本发明实施例的第二个方面，提供了一种用于包装的胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤100、制备水性丙烯酸树脂乳化液：取丙烯酸树脂份、去离子水份、加入混料机中，边搅拌边持续加入乳化剂份，搅拌至形成乳化液；

步骤200、超微粉碎石棉纤维，过100目筛，并加入过100目筛的瓷粉后混匀，得到填充粉；

步骤300、将乳化液分布于圆盘搅拌容器，使得乳化液的厚度小于8mm，将填充粉均匀分布在圆盘搅拌容器中乳化液的表面，并搅拌均匀；

步骤400、制备聚乙烯醇缩甲醛液，向反应釜内加入聚乙烯醇、甲醛、盐酸进行缩醛反应获取待用；

步骤500、制备淀粉分散液，向反应釜中继续加入过氧化氢份、氢氧化钠份进行中和，然后加入过100目筛的玉米淀粉，搅拌升温形成糊状的淀粉分散液；

步骤600、将淀粉分散液加入步骤300中混匀后的圆盘搅拌容器中与乳化液混合，并加入酯化助剂继续搅拌，得到中间产品；

步骤700：再向圆盘搅拌容器中加入份去离子水以及固化剂、氧化剂进行反应，再加入提炼好的植物型增韧剂进一步搅拌，并通入热蒸汽，在95-100℃的温度下保温1～1.5h，得到胶黏剂乳液。

作为本发明一种优选的方案，所述步骤100中搅拌乳化的温度为30℃，搅拌速度300-600r/min。

作为本发明一种优选的方案，所述步骤500还包括：中和的温度保持在50-55℃，时间为1-1.5h；搅拌升温以1℃/min升温至72℃，调节pH至11。

作为本发明一种优选的方案，所述圆盘搅拌容器包括底盘、一体成型在底盘四周的边环盘以及活动连接在所述边环盘上的中空半球形的旋转搅拌盖，在所述底盘内等间距设置有若干圆环凹槽；

在所述旋转搅拌盖内设置有垂直于所述底盘且与每个圆环凹槽对接的搅拌杆，在所述旋转搅拌盖的外表顶端设置有驱动杆。

作为本发明一种优选的方案，所述边环盘的外表边缘设置有与旋转搅拌盖边缘接触的内凹环槽，在所述边环盘上设置有通气孔，所述通气孔位于所述凹环槽下方，在所述旋转搅拌盖上均匀分布有若干微孔。

作为本发明一种优选的方案，所述通气孔距离所述底盘内表面大于3cm；所述微孔的直径为1-2mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用制备的水性丙烯酸树脂乳化液和淀粉分散液的组合形式，解决了两者结合的难题，降低了使用丙烯酸树脂的成本，同时通过超微粉碎技术和圆盘搅拌容器的搅拌方式，增加了各个原料之间的融合度和分散均匀性，大大提高了胶黏剂产品的各项性能，使胶黏剂产品使用时不会存在部分效果好，部分效果差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明发明胶黏剂的制备方法的流程图。

图2为本发明圆盘搅拌器的结构示意图。

图3为本发明圆盘搅拌器的又一结构示意图。

图中：

1-底盘；2-边环盘；3-旋转搅拌盖；4-圆环凹槽；5-搅拌杆；6-内凹环槽；7-通气孔；8-微孔；9-驱动杆。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

本发明提供了一种用于包装的胶黏剂，包括如下按照质量份数计的原料：

丙烯酸树脂250份、玉米淀粉250份、去离子水600份、固化剂5份、植物型增韧剂9份、石棉纤维150份、瓷粉150份、氧化剂7份、过氧化氢4份、氢氧化钠2份、聚乙烯醇4份、甲醛2.5份、盐酸1.5份、酯化助剂6份和乳化剂1.5份。

植物型增韧剂包括淀粉增韧剂、柠檬酸酯增韧剂和植物油基其中的一个或者任意几个的组合；植物油基为环氧植物油，包括但不限于环氧大豆油、亚麻油、米糠油、葵花子油蓖麻油、棉籽油和向日葵油。

丙烯酸树脂包括丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯；

氧化剂为无机过氧化物、过硫酸铵、过硫酸钾或过碳酸钠；引发剂为硫酸钾。

该胶黏剂的制备方法如下：按照上述胶黏剂质量计的组分比例，具体步骤如下：

步骤100、制备水性丙烯酸树脂乳化液：取丙烯酸树脂250份、去离子水300份、加入混料机中，边搅拌边持续加入乳化剂1.5份，搅拌至形成乳化液，搅拌乳化的温度为30℃，搅拌速度300-600r/min；

步骤200、超微粉碎石棉纤维150份，过100目筛，并加入过100目筛的瓷粉150份后混匀，得到填充粉；

由于胶黏剂大多处于半固态或者粘稠状，因此，其原材料的粒径对其胶黏性的具有一定影响，在该步骤中，将石棉纤维进行超微粉碎，直至能过100目筛，同样的，瓷粉如果不能过100目筛，也需要进一步粉碎。

步骤300、将乳化液分布于圆盘搅拌容器，使得乳化液的厚度小于8mm，将填充粉均匀分布在圆盘搅拌容器中乳化液的表面，并搅拌均匀；

步骤400、制备聚乙烯醇缩甲醛液，向反应釜内加入聚乙烯醇4份、甲醛2.5份、盐酸1.5份进行缩醛反应获取待用；

步骤500、制备淀粉分散液，向反应釜中继续加入过氧化氢4份、氢氧化钠2份进行中和，然后加入过100目筛的玉米淀粉250份，搅拌升温形成糊状的淀粉分散液，中和的温度保持在50-55℃，时间为1-1.5h；搅拌升温以1℃/min升温至72℃，调节pH至11；

步骤600、将淀粉分散液加入步骤300中混匀后的圆盘搅拌容器中与乳化液混合，并加入酯化助剂6份继续搅拌，得到中间产品；

步骤700：再向圆盘搅拌容器中加入去离子水300份以及固化剂5、氧化剂7进行反应，再加入提炼好的植物型增韧剂9进一步搅拌，并通入热蒸汽，在95-100℃的温度下保温1～1.5h，得到胶黏剂乳液。

采用丙烯酸树脂作为主要原料的胶黏剂，丙烯酸树脂的用量增大，水性烯酸树脂的交联密度逐渐增大，交联度的增大可以有效提高水性聚氨酯胶黏剂的粘接强度、耐水和耐热性能。但是，同时成本也会升高，而且丙烯酸树脂超过一定量，交联密度过大，疏水性过强，胶黏剂乳液不稳定。

因此，在水性丙烯酸树脂胶黏剂的基础上，增加淀粉分散液作为同等的主要成分来解决这个问题，淀粉分散液淀粉是一种天然高分子材料，虽然易得且成本低廉，但是淀粉分子键间的氢键缔合，在一定温度范围内易于凝胶，如淀粉加水加热糊化时，即使浓度很低但粘度也很高，这对加工和使用都是不利的。

在本实施例中，将淀粉进行氧化处理后，使其成为含有羟基和羰基的分子结构，使淀粉葡萄糖基环间的苷键部分断裂而降解，致使聚合度降低，分子量减少，水溶性和亲和力增加，并且结合聚乙烯醇缩甲醛液，两者能以任意比例与改性淀粉胶黏剂相复配，一般将聚乙烯醇缩甲醛的添加量控制在8—12％为宜，这样即可明显改善产品的初粘性，还可提高产品的流动性和防水性，缩短干燥时间。

在制备方法的过程中，由于在高温下更容易、效率更高获取产品，往往通过增加耐高温和阻燃增强填充剂来解决，但是该填充剂一般使用轻质材料，例如，本实施例中的石棉纤维，由于为轻质材料，所以，在搅拌混匀的时候，其不能均匀的分散在乳化液中，因此，本实施例通过增加瓷粉来平衡化填充剂带来的影响。

但是，由于石棉纤维和瓷粉都只能以粉末状态或悬浊液混入乳化液中，一般容易集中在乳化液的局部，通过一般的搅拌方式，也无法使其很均匀的分散在乳化液内，这就导致在填充剂在产品中分散不均，其耐高温和阻燃性能不均匀。因此，本实施方式提供一种解决该问题的圆盘搅拌容器。

如图2和图3所示，该圆盘搅拌容器包括底盘1、一体成型在底盘1四周的边环盘2以及活动连接在所述边环盘2上的中空半球形的旋转搅拌盖3，在所述底盘1内等间距设置有若干圆环凹槽4；在所述旋转搅拌盖3内设置有垂直于所述底盘1且与每个圆环凹槽4对接的搅拌杆5，在所述旋转搅拌盖3的外表顶端设置有驱动杆9；边环盘2的外表边缘设置有与旋转搅拌盖3边缘接触的内凹环槽6，在所述边环盘2上设置有通气孔7，所述通气孔7位于所述内凹环槽6下方，在所述旋转搅拌盖3上均匀分布有若干微孔8。

首先，将乳化液分布于圆盘搅拌容器内的底盘1上，静置使其表面逐渐水平；

然后，将填充粉均匀的喷洒在乳化液的表面，具体可以采用与底盘1大小相同的筛盘(图中未画出)，将筛盘从外面将底部封住，然后将填充粉在筛盘内均匀分布开来，取掉筛盘底端的封住物品，使填充粉均匀洒落在乳化液上。

再将旋转搅拌盖3盖在底盘1上，通过驱动设备带动驱动杆9旋转运动，使得旋转搅拌盖3旋转，从而带动搅拌杆5旋转环形搅拌，通过增加搅拌杆5以及圆环凹槽4的分布密度，从而达到更好的均匀搅拌效果。

将旋转搅拌盖3的边缘与内凹环槽6之间留有1mm的空隙，减小旋转的阻力。

为了更进一步增强混匀效果，可在搅拌杆5底端横向设置若干细针状结构。

除此之外，该圆盘旋转容器还可以满足边通入蒸汽火火其他气体边搅拌，气体可以从边环盘2上设置有通气孔7进入，从旋转搅拌盖3上出去。

通气孔7距离所述底盘1内表面大于3cm；所述微孔8的直径为1-2mm。

植物型增韧剂取代传统污染型增韧剂，具有原料可再生、生产成本低、低碳环保等多方面优势；由于植物型增韧剂原料来源广泛,生产成本较低,适应当代社会对橡胶原材料环保节能的要求,具有广阔的市场前景。

实施例2

与实施例1不同之处在于，本发明提供的一种用于包装的胶黏剂，包括如下按照质量份数计的原料：

丙烯酸树脂200份、玉米淀粉200份、去离子水500份、固化剂2份、植物型增韧剂4份、石棉纤维100份、瓷粉50份、氧化剂6份、过氧化氢3份、氢氧化钠1份、聚乙烯醇3份、甲醛2份、盐酸1份、酯化助剂4份。

该胶黏剂的制备方法如下：按照上述胶黏剂质量计的组分比例，具体步骤如下：

步骤100、制备水性丙烯酸树脂乳化液：取丙烯酸树脂200份、去离子水250份、加入混料机中，边搅拌边持续加入乳化剂1份，搅拌至形成乳化液，搅拌乳化的温度为30℃，搅拌速度300r/min；

步骤200、超微粉碎石棉纤维100份，过100目筛，并加入过100目筛的瓷粉50份后混匀，得到填充粉；

由于胶黏剂大多处于半固态或者粘稠状，因此，其原材料的粒径对其胶黏性的具有一定影响，在该步骤中，将石棉纤维进行超微粉碎，直至能过100目筛，同样的，瓷粉如果不能过100目筛，也需要进一步粉碎。

步骤300、将乳化液分布于圆盘搅拌容器，使得乳化液的厚度为7mm，将填充粉均匀分布在圆盘搅拌容器中乳化液的表面，并搅拌均匀；

步骤400、制备聚乙烯醇缩甲醛液，向反应釜内加入聚乙烯醇3份、甲醛2份、盐酸1份进行缩醛反应获取待用；

步骤500、制备淀粉分散液，向反应釜中继续加入过氧化氢3份、氢氧化钠1份进行中和，然后加入过100目筛的玉米淀粉200份，搅拌升温形成糊状的淀粉分散液，中和的温度保持在50℃，时间为1h；搅拌升温以1℃/min升温至72℃，调节pH至11；

步骤600、将淀粉分散液加入步骤300中混匀后的圆盘搅拌容器中与乳化液混合，并加入酯化助剂6份继续搅拌，得到中间产品；

步骤700：再向圆盘搅拌容器中加入去离子水250份以及固化剂2份、氧化剂6份进行反应，再加入提炼好的植物型增韧剂4份进一步搅拌，并通入热蒸汽，在95℃的温度下保温1h，得到胶黏剂乳液。

实施例3

本发明提供了一种用于包装的胶黏剂，包括如下按照质量份数计的原料：

丙烯酸树脂300份、玉米淀粉300份、去离子水700份、固化剂8份、植物型增韧剂15份、石棉纤维200份、瓷粉200份、氧化剂9份、过氧化氢6份、氢氧化钠3份、聚乙烯醇5份、甲醛3份、盐酸2份、酯化助剂8份、乳化剂2份。

该胶黏剂的制备方法如下：按照上述胶黏剂质量计的组分比例，具体步骤如下：

步骤100、制备水性丙烯酸树脂乳化液：取丙烯酸树脂300份、去离子水350份、加入混料机中，边搅拌边持续加入乳化剂2份，搅拌至形成乳化液，搅拌乳化的温度为30℃，搅拌速度600r/min；

步骤200、超微粉碎石棉纤维200份，过100目筛，并加入过100目筛的瓷粉200份后混匀，得到填充粉；

由于胶黏剂大多处于半固态或者粘稠状，因此，其原材料的粒径对其胶黏性的具有一定影响，在该步骤中，将石棉纤维进行超微粉碎，直至能过100目筛，同样的，瓷粉如果不能过100目筛，也需要进一步粉碎。

步骤300、将乳化液分布于圆盘搅拌容器，使得乳化液的厚度为7mm，将填充粉均匀分布在圆盘搅拌容器中乳化液的表面，并搅拌均匀；

步骤400、制备聚乙烯醇缩甲醛液，向反应釜内加入聚乙烯醇5份、甲醛3份、盐酸2份进行缩醛反应获取待用；

步骤500、制备淀粉分散液，向反应釜中继续加入过氧化氢6份、氢氧化钠3份进行中和，然后加入过100目筛的玉米淀粉300份，搅拌升温形成糊状的淀粉分散液，中和的温度保持在55℃，时间为1.5h；搅拌升温以1℃/min升温至72℃，调节pH至11；

步骤600、将淀粉分散液加入步骤300中混匀后的圆盘搅拌容器中与乳化液混合，并加入酯化助剂8份继续搅拌，得到中间产品；

步骤700：再向圆盘搅拌容器中加入去离子水350份以及固化剂8份、氧化剂9份进行反应，再加入提炼好的植物型增韧剂15份进一步搅拌，并通入热蒸汽，在100℃的温度下保温1.5h，得到胶黏剂乳液。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于包装的胶黏剂，其特征在于：包括如下按照质量份数计的原料：

丙烯酸树脂200-300份、玉米淀粉200-300份、去离子水500-700份、固化剂2-8份、植物型增韧剂4-15份、石棉纤维100-200份、瓷粉50-200份、氧化剂6-9份、过氧化氢3-6份、氢氧化钠1-3份、聚乙烯醇3-5份、甲醛2-3份、盐酸1-2份、酯化助剂4-8份和乳化剂1-2份。

2.根据权利要求1所述的一种用于包装的胶黏剂，其特征在于：包括如下按照质量份数计的原料：

丙烯酸树脂250份、玉米淀粉250份、去离子水600份、固化剂5份、植物型增韧剂9份、石棉纤维150份、瓷粉150份、氧化剂7份、过氧化氢4份、氢氧化钠2份、聚乙烯醇4份、甲醛2.5份、盐酸1.5份、酯化助剂6份和乳化剂1.5份。

3.根据权利要求1所述的一种用于包装的胶黏剂，其特征在于：所述植物型增韧剂包括淀粉增韧剂、柠檬酸酯增韧剂和植物油基其中的一个或者任意几个的组合。

4.根据权利要求1所述的一种用于包装的胶黏剂，其特征在于：所述丙烯酸树脂包括丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯。

5.一种用于包装的胶黏剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤100、制备水性丙烯酸树脂乳化液：取丙烯酸树脂份、去离子水份、加入混料机中，边搅拌边持续加入乳化剂份，搅拌至形成乳化液；

步骤200、超微粉碎石棉纤维，过100目筛，并加入过100目筛的瓷粉后混匀，得到填充粉；

步骤300、将乳化液分布于圆盘搅拌容器，使得乳化液的厚度小于8mm，将填充粉均匀分布在圆盘搅拌容器中乳化液的表面，并搅拌均匀；

步骤400、制备聚乙烯醇缩甲醛液，向反应釜内加入聚乙烯醇、甲醛和盐酸进行缩醛反应获取待用；

步骤500、制备淀粉分散液，向反应釜中继续加入过氧化氢份和氢氧化钠份进行中和，然后加入过100目筛的玉米淀粉，搅拌升温形成糊状的淀粉分散液；

步骤600、将淀粉分散液加入步骤300中混匀后的圆盘搅拌容器中与乳化液混合，并加入酯化助剂继续搅拌，得到中间产品；

步骤700：再向圆盘搅拌容器中加入300份去离子水以及固化剂和氧化剂进行反应，再加入提炼好的植物型增韧剂进一步搅拌，并通入热蒸汽，在95-100℃的温度下保温1～1.5h，得到胶黏剂乳液。

6.根据权利要求5所述的一种用于包装的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤100中搅拌乳化的温度为30℃，搅拌速度300-600r/min。

7.根据权利要求5所述的一种用于包装的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤500还包括：中和的温度保持在50-55℃，时间为1-1.5h；搅拌升温以1℃/min升温至72℃，调节pH至11。

8.根据权利要求5所述的一种用于包装的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述圆盘搅拌容器包括底盘(1)、一体成型在底盘(1)四周的边环盘(2)以及活动连接在所述边环盘(2)上的中空半球形的旋转搅拌盖(3)，在所述底盘(1)内等间距设置有若干圆环凹槽(4)；

在所述旋转搅拌盖(3)内设置有垂直于所述底盘(1)且与每个圆环凹槽(4)对接的搅拌杆(5)，在所述旋转搅拌盖(3)的外表顶端设置有驱动杆(9)。

9.根据权利要求8所述的一种用于包装的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述边环盘(2)的外表边缘设置有与旋转搅拌盖(3)边缘接触的内凹环槽(6)，在所述边环盘(2)上设置有通气孔(7)，所述通气孔(7)位于所述内凹环槽(6)下方，在所述旋转搅拌盖(3)上均匀分布有若干微孔(8)。

10.根据权利要求9所述的一种用于包装的胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述通气孔(7)距离所述底盘(1)内表面大于3cm；所述微孔(8)的直径为1-2mm。