CN110964467A - 一种瓦楞纸板用高强度粘合剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种瓦楞纸板用高强度粘合剂，原料包括：改性淀粉、聚乙稀醇、醋酸乙烯、丙烯酸、稳定剂、矿物油、丙烯酰胺、异氰酸酯、CP‑88抗水剂、纤维素、聚乳酸、琼脂。其制备方法是先对淀粉进行酸解氧化，调节所得改性淀粉乳液的pH至4.5‑5.5，加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯，加热后滴加丙烯酸，保温，将二次改性淀粉乳液冷却，调节pH至6.0‑8.0，加入聚乙稀醇、稳定剂、矿物油、异氰酸酯和CP‑88抗水剂，分散，最后加入聚乳酸和琼脂，搅拌，即得。本发明制得的粘合剂用于复合瓦楞纸板，可显著提高瓦楞纸板的强度。

Description

一种瓦楞纸板用高强度粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种瓦楞纸板用高强度粘合剂及其制备方法。
背景技术
随着包装行业的发展，胶粘剂的消费量保持着较高的水平。全球包装工业年用胶量约占胶粘剂总用量的，据此推测包装行业可能是胶粘剂最大的消费市场。包装用胶粘剂大致可分为两种类型。一种用于生产包装材料如纸板、瓦楞纸板、复合纸。另一种适用于标签和封口。随着包装行业的发展，对胶粘剂的需求必将增大。因此胶粘剂的类型会不断变化，性能会不断提高，而且会朝着经济性的环保胶粘剂发展。
瓦榜纸板是纸箱生产的主体材料，它的粘合质量很大程度上影响着纸箱的强度。生产工艺实践和检测实验情况表明，由多层原纸粘合组成整体结构旳瓦榜纸板的强度如何，除原纸质量因素以外，就取决于瓦楞纸板的粘合强度。当瓦楞纸板的粘合强度较低时，瓦楞纸板的边压强度和纸箱的抗压强度相对出现不合格的几率就较高，可见瓦楞纸板粘合强度是一项不可忽略的重要技术指标。
目前，市场上大部分瓦楞纸板粘合剂为淀粉粘合剂，多数为玉米胶，这些普通的粘合剂只能满足部分强度要求不高的纸箱，而针对高强度要求的纸箱，在运输装卸搬运过程中纸箱不允许出现因环境的潮湿而发生开胶现象，因此需要粘合强度更好的粘合剂来保证纸箱的强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种瓦楞纸板用高强度粘合剂及其制备方法。
一种瓦楞纸板用高强度粘合剂，原料以重量份计包括：改性淀粉30-40份，聚乙稀醇3-5份，醋酸乙烯2-4份，丙烯酸0.5-1.7份，稳定剂0.8-1.5份，矿物油0.3-0.9份，丙烯酰胺1-4份，异氰酸酯2-3份，CP-88抗水剂1.2-2份，纤维素2-4份，聚乳酸1-3份，琼脂0.8-1.5份。
进一步地，所述改性淀粉是将淀粉酸解后加入氧化剂进行改性得到的。
进一步地，所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种。
进一步地，所述异氰酸酯为MDI、PMDI、TDI或HDI中的一种。
进一步地，所述纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或几种混合物。
进一步地，所述稳定剂选自聚乙二醇、海藻酸钠、阿拉伯胶中的一种。
上述瓦楞纸板用高强度粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将淀粉加至1-2倍重量份的20%盐酸溶液中，加热至50-60℃保温30-40min，冷却后加入氧化剂，反应20-40min，得到改性淀粉乳液；
步骤2，调节步骤1所得改性淀粉乳液的pH至4.5-5.5，搅拌条件下加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯，加热至60-70℃，滴加丙烯酸，保温2-3h，得到二次改性淀粉乳液；
步骤3，将二次改性淀粉乳液冷却，调节pH至6.0-8.0，加入聚乙稀醇、稳定剂、矿物油、异氰酸酯和CP-88抗水剂，分散，得到粘合剂主体；
步骤4，将聚乳酸和琼脂加至粘结剂主体中，搅拌，即得。
本发明采用酸解氧化变性的淀粉作为基料，先加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯进行接支，形成粘合剂骨架，再加入聚乙稀醇、稳定剂、矿物油、异氰酸酯进行修饰，得到粘合剂主体，最后加入聚乳酸和琼脂进行填充制成高强度粘合剂。矿物油的加入，可以促进聚乙烯醇对粘合剂骨架的修饰作用，从而进一步稳定骨架结构，提高粘合剂主体的强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
一种瓦楞纸板用高强度粘合剂，原料以重量份计包括：改性淀粉30份，聚乙稀醇3份，醋酸乙烯2份，丙烯酸0.5份，稳定剂0.8份，矿物油0.3份，丙烯酰胺1份，异氰酸酯2份，CP-88抗水剂1.2份，纤维素2份，聚乳酸1份，琼脂0.8份。
其中，所述改性淀粉是将淀粉酸解后加入氧化剂进行改性得到的，所述氧化剂为过硫酸铵。所述异氰酸酯为MDI。所述纤维素为羟乙基纤维素。所述稳定剂为聚乙二醇。
上述瓦楞纸板用高强度粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将淀粉加至1-2倍重量份的20%盐酸溶液中，加热至50℃保温40min，冷却后加入氧化剂，反应20-40min，得到改性淀粉乳液；
步骤2，调节步骤1所得改性淀粉乳液的pH至4.5，搅拌条件下加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯，加热至60℃，滴加丙烯酸，保温3h，得到二次改性淀粉乳液；
步骤3，将二次改性淀粉乳液冷却，调节pH至6.0，加入聚乙稀醇、稳定剂、矿物油、异氰酸酯和CP-88抗水剂，分散，得到粘合剂主体；
步骤4，将聚乳酸和琼脂加至粘结剂主体中，搅拌，即得。
实施例2
一种瓦楞纸板用高强度粘合剂，原料以重量份计包括：改性淀粉34份，聚乙稀醇4份，醋酸乙烯3份，丙烯酸1.1份，稳定剂1.3份，矿物油0.7份，丙烯酰胺2份，异氰酸酯2.4份，CP-88抗水剂1.7份，纤维素3份，聚乳酸1.6份，琼脂1.2份。
其中，所述改性淀粉是将淀粉酸解后加入氧化剂进行改性得到的，所述氧化剂为过硫酸钾。所述异氰酸酯为HDI。所述纤维素为羟丙基纤维素。所述稳定剂为海藻酸钠。
上述瓦楞纸板用高强度粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将淀粉加至1-2倍重量份的20%盐酸溶液中，加热至50℃保温40min，冷却后加入氧化剂，反应20-40min，得到改性淀粉乳液；
步骤2，调节步骤1所得改性淀粉乳液的pH至4.5，搅拌条件下加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯，加热至60℃，滴加丙烯酸，保温3h，得到二次改性淀粉乳液；
步骤3，将二次改性淀粉乳液冷却，调节pH至6.0，加入聚乙稀醇、稳定剂、矿物油、异氰酸酯和CP-88抗水剂，分散，得到粘合剂主体；
步骤4，将聚乳酸和琼脂加至粘结剂主体中，搅拌，即得。
实施例3
一种瓦楞纸板用高强度粘合剂，原料以重量份计包括：改性淀粉40份，聚乙稀醇5份，醋酸乙烯4份，丙烯酸1.7份，稳定剂1.5份，矿物油0.9份，丙烯酰胺4份，异氰酸酯3份，CP-88抗水剂2份，纤维素4份，聚乳酸3份，琼脂1.5份。
其中，所述改性淀粉是将淀粉酸解后加入氧化剂进行改性得到的，所述氧化剂为过硫酸钠。所述异氰酸酯为TDI。所述纤维素为羧甲基纤维素。所述稳定剂为阿拉伯胶。
上述瓦楞纸板用高强度粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将淀粉加至1-2倍重量份的20%盐酸溶液中，加热至60℃保温30min，冷却后加入氧化剂，反应20-40min，得到改性淀粉乳液；
步骤2，调节步骤1所得改性淀粉乳液的pH至5.5，搅拌条件下加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯，加热至70℃，滴加丙烯酸，保温2h，得到二次改性淀粉乳液；
步骤3，将二次改性淀粉乳液冷却，调节pH至8.0，加入聚乙稀醇、稳定剂、矿物油、异氰酸酯和CP-88抗水剂，分散，得到粘合剂主体；
步骤4，将聚乳酸和琼脂加至粘结剂主体中，搅拌，即得。
实施例4
本实施例与实施例2的区别在于：未加入矿物油。
一种瓦楞纸板用高强度粘合剂，原料以重量份计包括：改性淀粉34份，聚乙稀醇4份，醋酸乙烯3份，丙烯酸1.1份，稳定剂1.3份，丙烯酰胺2份，异氰酸酯2.4份，CP-88抗水剂1.7份，纤维素3份，聚乳酸1.6份，琼脂1.2份。
其中，所述改性淀粉是将淀粉酸解后加入氧化剂进行改性得到的，所述氧化剂为过硫酸钾。所述异氰酸酯为HDI。所述纤维素为羟丙基纤维素。所述稳定剂为海藻酸钠。
上述瓦楞纸板用高强度粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将淀粉加至1-2倍重量份的20%盐酸溶液中，加热至50℃保温40min，冷却后加入氧化剂，反应20-40min，得到改性淀粉乳液；
步骤2，调节步骤1所得改性淀粉乳液的pH至4.5，搅拌条件下加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯，加热至60℃，滴加丙烯酸，保温3h，得到二次改性淀粉乳液；
步骤3，将二次改性淀粉乳液冷却，调节pH至6.0，加入聚乙稀醇、稳定剂、异氰酸酯和CP-88抗水剂，分散，得到粘合剂主体；
步骤4，将聚乳酸和琼脂加至粘结剂主体中，搅拌，即得。
将实施例1至4所得粘合剂用于生产四层复合瓦楞纸板，尺寸为1m×1m，里纸和面纸的定量为200g/m2、最小环压指数为8.5n.m/g，两层复合瓦楞作为芯纸，定量为110g/m2、最小环压指数为6.5n.m/g。所得复合瓦楞纸板的边压强度和平压强度如下：
Figure 799649DEST_PATH_IMAGE002
由上表可知，本发明制得的粘合剂用于复合瓦楞纸板，可显著提高瓦楞纸板的强度。

Claims (7)

1.一种瓦楞纸板用高强度粘合剂，其特征在于：原料以重量份计包括：改性淀粉30-40份，聚乙稀醇3-5份，醋酸乙烯2-4份，丙烯酸0.5-1.7份，稳定剂0.8-1.5份，矿物油0.3-0.9份，丙烯酰胺1-4份，异氰酸酯2-3份，CP-88抗水剂1.2-2份，纤维素2-4份，聚乳酸1-3份，琼脂0.8-1.5份。
2.根据权利要求1所述的瓦楞纸板用高强度粘合剂，其特征在于：所述改性淀粉是将淀粉酸解后加入氧化剂进行改性得到的。
3.根据权利要求1所述的瓦楞纸板用高强度粘合剂，其特征在于：所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种。
4.根据权利要求1所述的瓦楞纸板用高强度粘合剂，其特征在于：所述异氰酸酯为MDI、PMDI、TDI或HDI中的一种。
5.根据权利要求1所述的瓦楞纸板用高强度粘合剂，其特征在于：所述纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的瓦楞纸板用高强度粘合剂，其特征在于：所述稳定剂选自聚乙二醇、海藻酸钠、阿拉伯胶中的一种。
7.权利要求1所述的瓦楞纸板用高强度粘合剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将淀粉加至1-2倍重量份的20%盐酸溶液中，加热至50-60℃保温30-40min，冷却后加入氧化剂，反应20-40min，得到改性淀粉乳液；
步骤2，调节步骤1所得改性淀粉乳液的pH至4.5-5.5，搅拌条件下加入丙烯酰胺、纤维素和醋酸乙烯，加热至60-70℃，滴加丙烯酸，保温2-3h，得到二次改性淀粉乳液；
步骤3，将二次改性淀粉乳液冷却，调节pH至6.0-8.0，加入聚乙稀醇、稳定剂、矿物油、异氰酸酯和CP-88抗水剂，分散，得到粘合剂主体；
步骤4，将聚乳酸和琼脂加至粘结剂主体中，搅拌，即得。
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