CN111057484A - 一种纸基用防水底涂胶乳及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纸基用防水底涂胶乳，所述纸基用防水底涂胶乳的制备原料包括以下组分，按重量份组成：单体A 50‑400份；醋酸乙烯酯50‑300份；单体B2‑20份；丙烯酸羟乙酯1‑10份；乳化剂3‑10份；去离子水300‑500份；过硫酸铵1‑6份；碳酸氢钠0.1‑1.0份；固化剂0.5‑4份。本发明不以甲苯、乙酸乙酯等有机物作为溶剂，所制得的底涂胶乳安全环保；同时在涂布过程中避免了有机溶剂的挥发，有利于底涂胶乳的涂布效果，确保胶带成品的胶粘性能；通过反应性乳化剂的加入，使乳化剂参与聚合反应，成为高分子聚合物的一部分，降低胶膜对水的敏感性；所使用的原料均为常见的工业原料，生产成本较低。

Description

一种纸基用防水底涂胶乳及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种底涂胶乳及其制备方法，尤其涉及一种纸基用防水底涂胶乳及其制备方法。
背景技术
压敏胶黏剂一般是涂布在基材上使用的，但是压敏胶黏剂在普通的基材表面难以有效的润湿，所以在基材的表面预先涂覆一层底涂剂，这种底涂剂和基材及压敏胶黏剂都具有很好的亲和性能，从而保证了压敏胶黏剂对基材良好的粘基性能。
目前市场中使用的纸基用底涂剂，以溶剂型为主，其中溶剂型胶乳制备的胶乳，往往残留有甲苯，乙酸乙酯等有机溶剂，低毒不环保；底涂剂在涂覆时，由于溶剂挥发的不可避免性，导致涂布装置中涂布头的温度大大低于环境温度，这就造成了空气中的水分在涂布头上的凝结并进入到盛放底涂剂的料槽当中，随着涂布的不断进行，料槽中的水份也不断累积直至基材表面出现断续无底涂的情况，这种断续无底涂的情况很难在开机状态下有效的发现，所以经常造成后道生产出来的压敏胶黏制品的粘基力很差，从而造成了不必要的残次品，这种情况尤以潮湿环境中生产为甚。而市场中少量的水性底涂剂品类单一，成本较高，覆盖面积小。鉴于上述问题，有必要提供一种新的防水底涂剂，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种纸基用防水底涂胶乳及其制备方法，具有良好的防水性能，同时具有成本低廉、绿色环保的优点。
本发明所采用的技术方案为：
一种纸基用防水底涂胶乳，所述纸基用防水底涂胶乳的制备原料包括以下组分，按重量份组成：
Figure BDA0002304667200000021
进一步地，所述单体A为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的一种或几种。
进一步地，所述单体B为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
进一步地，所述乳化剂为CO-436、DNS-86和COPS-1的一种或几种；其中，CO-436乳化剂的主要化学成份为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐，DNS-86乳化剂的主要化学成份为烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵，COPS-1乳化剂的主要化学成份为烯丙氧基羟丙基磺酸钠盐。
进一步地，所述固化剂为SAC-100，SAC-100为聚氮丙啶交联剂。
一种纸基用防水底涂胶乳的制备方法，，包括以下步骤：
步骤1：按配方称取制备防水底涂胶乳所需的各原料；
步骤2：向预乳化釜中加入部分乳化剂和部分碳酸氢钠，再加入部分去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入全部的单体A、醋酸乙烯酯、单体B和丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液；
步骤3：向主反应釜中加入剩余的乳化剂、碳酸氢钠和去离子水，升温至75-85℃，再加入20份丙烯酸乳液和部分过硫酸铵，并搅拌混合均匀；
步骤4：保温10-15min后，开始滴加所制得的预乳化液和剩余的过硫酸铵，2-5h内完成滴加；
步骤5：滴加完成后，保温10-60min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在30-40min完成滴加，保温15-30min后，降温至45℃以下，加氨水中和后，再加入固化剂，保温30-60min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
进一步地，步骤2中所述部分乳化剂为步骤1中所称取的乳化剂总量的97-100％，所述部分碳酸氢钠为步骤1中所称取的碳酸氢钠总量的97-100％。
进一步地，步骤2中所述部分去离子水为步骤1中所称取的去离子水总量的30-50％。
进一步地，步骤3中所述部分过硫酸铵为步骤1中所称取的过硫酸铵总量的30-70％。
进一步地，所述丙烯酸乳液的粒径为30-50nm。
进一步地，所述醋酸乙烯酯可以替换成叔碳酸乙烯酯。
本发明有益效果：
本发明不以甲苯、乙酸乙酯等有机物作为溶剂，所制得的底涂胶乳安全环保；同时在涂布过程中避免了有机溶剂的挥发，有利于底涂胶乳的涂布效果，确保胶带成品的胶粘性能；通过反应性乳化剂的加入，使乳化剂参与聚合反应，成为高分子聚合物的一部分，降低胶膜对水的敏感性；所使用的原料均为常见的工业原料，生产成本较低。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例1
称取丙烯酸丁酯400份，丙烯酸羟乙酯10份，丙烯酸15份，醋酸乙烯酯200份，CO-436乳化剂10份，去离子水500份，过硫酸铵5份，碳酸氢钠1份，SAC-100固化剂4份。
向预乳化釜中加入9.7份CO-436乳化剂和0.97份碳酸氢钠，再加入150份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入400份丙烯酸丁酯、200份醋酸乙烯酯、15份丙烯酸和10份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入剩余的0.3份CO-436乳化剂、0.03份碳酸氢钠和350份去离子水，升温至85℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和3.5份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温10min后，开始匀速向主反应釜中滴加所制得的预乳化液和1.5份过硫酸铵，并在5h内完成滴加。
滴加完成后，保温10min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在40min完成滴加，保温15min后，降温至40℃，然后加氨水进行中和，再加入4份SAC-100固化剂，保温30min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例2
称取丙烯酸乙酯50份，丙烯酸羟乙酯1份，丙烯酸20份，醋酸乙烯酯300份，DNS-86乳化剂3份，去离子水300份，过硫酸铵6份，碳酸氢钠0.1份，SAC-100固化剂0.5份。
向预乳化釜中加入3份DNS-86乳化剂和0.1份碳酸氢钠，再加入90份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入50份丙烯酸乙酯、300份醋酸乙烯酯、20份丙烯酸和1份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入剩余的210份去离子水，升温至75℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和1.8份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温60min后，开始匀速向主反应釜中滴加所制得的预乳化液和1.5份过硫酸铵，并在2h内完成滴加。
滴加完成后，保温60min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在30min完成滴加，保温30min后，降温至45℃，然后加氨水进行中和，再加入0.5份SAC-100固化剂，保温60min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例3
称取丙烯酸异辛酯300份，丙烯酸羟乙酯5份，甲基丙烯酸2份，醋酸乙烯酯50份，COPS-1乳化剂6份，去离子水300份，过硫酸铵1份，碳酸氢钠0.5份，SAC-100固化剂2份。
向预乳化釜中加入6份COPS-1乳化剂和0.5份碳酸氢钠，再加入150份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入300份丙烯酸异辛酯、50份醋酸乙烯酯、2份甲基丙烯酸和5份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入剩余的150份去离子水，升温至80℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和0.5份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温12min后，开始匀速向主反应釜中滴加所述预乳化液和0.5份过硫酸铵，并在5h内完成滴加。
滴加完成后，保温30min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在35min完成滴加，保温20min后，降温至30℃，然后加氨水进行中和，再加入4份SAC-100固化剂，保温45min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例4
称取丙烯酸正丁酯150份，丙烯酸异辛酯150份，丙烯酸羟乙酯3份，甲基丙烯酸10份，醋酸乙烯酯180份，DNS-86乳化剂5份，COPS-1乳化剂0.1份，去离子水430份，过硫酸铵3份，碳酸氢钠1份，SAC-100固化剂2份。
向预反应釜中加入5份DNS-86乳化剂、0.98份碳酸氢钠，再加入200份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入150份丙烯酸异辛酯、150份丙烯酸正丁酯、180份醋酸乙烯酯、10份甲基丙烯酸和3份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入0.1份COPS-1乳化剂、0.02份碳酸氢钠和230份去离子水，升温至80℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和1.5份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温15min后，开始匀速向主反应釜中滴加所述预乳化液和1.5份过硫酸铵，并在3h内完成滴加。
滴加完成后，保温30min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在35min完成滴加，保温20min后，降温至35℃，然后加氨水进行中和，再加入2份SAC-100固化剂，保温40min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例5
称取丙烯酸正丁酯100份，丙烯酸乙酯100份、丙烯酸异辛酯100份，丙烯酸羟乙酯8份，丙烯酸18份，醋酸乙烯酯250份，CO-436乳化剂5份，COPS-1乳化剂0.1份，去离子水480份，过硫酸铵5份，碳酸氢钠1份，SAC-100固化剂3.5份。
向预反应釜中加入5份CO-436乳化剂、0.98份碳酸氢钠，再加入200份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入100份丙烯酸异辛酯、100份丙烯酸乙酯、100份丙烯酸正丁酯、250份醋酸乙烯酯、18份丙烯酸和8份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入0.1份COPS-1乳化剂、0.02份碳酸氢钠和280份去离子水，升温至80℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和2.5份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温15min后，开始匀速向主反应釜中滴加所述预乳化液和2.5份过硫酸铵，并在3h内完成滴加。
滴加完成后，保温30min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在35min完成滴加，保温20min后，降温至35℃，然后加氨水进行中和，再加入3.5份SAC-100固化剂，保温40min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例6
称取丙烯酸正丁酯350份，丙烯酸羟乙酯6份，丙烯酸16份，醋酸乙烯酯150份，CO-436乳化剂5份，COPS-1乳化剂0.1份，去离子水450份，过硫酸铵4份，碳酸氢钠1份，SAC-100固化剂3份。
向预反应釜中加入5份CO-436乳化剂、0.98份碳酸氢钠，再加入200份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入350份丙烯酸正丁酯、150份醋酸乙烯酯、16份丙烯酸和6份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入0.1份COPS-1乳化剂、0.02份碳酸氢钠和250份去离子水，升温至80℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和2份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温15min后，开始匀速向主反应釜中滴加所述预乳化液和2份过硫酸铵，并在3h内完成滴加。
滴加完成后，保温30min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在35min完成滴加，保温20min后，降温至35℃，然后加氨水进行中和，再加入3份SAC-100固化剂，保温40min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例7
称取丙烯酸正丁酯380份，丙烯酸羟乙酯7份，丙烯酸12份，醋酸乙烯酯100份，CO-436乳化剂5份，COPS-1乳化剂0.1份，去离子水420份，过硫酸铵3份，碳酸氢钠1份，SAC-100固化剂2.5份。
向预反应釜中加入5份CO-436乳化剂、0.98份碳酸氢钠，再加入200份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入380份丙烯酸正丁酯、100份醋酸乙烯酯、12份丙烯酸和7份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入0.1份COPS-1乳化剂、0.02份碳酸氢钠和220份去离子水，升温至80℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和1.5份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温15min后，开始匀速向主反应釜中滴加所述预乳化液和1.5份过硫酸铵，并在3h内完成滴加。
滴加完成后，保温30min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在35min完成滴加，保温20min后，降温至35℃，然后加氨水进行中和，再加入2.5份SAC-100固化剂，保温40min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例8
称取丙烯酸正丁酯250份，丙烯酸羟乙酯4份，丙烯酸8份，醋酸乙烯酯200份，CO-436乳化剂5份，COPS-1乳化剂0.1份，去离子水400份，过硫酸铵2份，碳酸氢钠1份，SAC-100固化剂1.5份。
向预反应釜中加入5份CO-436乳化剂、0.98份碳酸氢钠，再加入180份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入250份丙烯酸正丁酯、200份醋酸乙烯酯、8份丙烯酸和4份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入0.1份COPS-1乳化剂、0.02份碳酸氢钠和220份去离子水，升温至80℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和0.7份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温15min后，开始匀速向主反应釜中滴加所述预乳化液和0.8份过硫酸铵，并在3h内完成滴加。
滴加完成后，保温30min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在35min完成滴加，保温20min后，降温至35℃，然后加氨水进行中和，再加入1.5份SAC-100固化剂，保温40min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
实施例9
称取丙烯酸正丁酯150份，丙烯酸羟乙酯3份，丙烯酸6份，醋酸乙烯酯300份，CO-436乳化剂5份，COPS-1乳化剂0.1份，去离子水380份，过硫酸铵3份，碳酸氢钠1份，SAC-100固化剂1份。
向预反应釜中加入5份CO-436乳化剂、0.98份碳酸氢钠，再加入180份去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入150份丙烯酸正丁酯、300份醋酸乙烯酯、6份丙烯酸和3份丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液。
向主反应釜中加入0.1份COPS-1乳化剂、0.02份碳酸氢钠和200份去离子水，升温至80℃，再加入20份平均粒径为40nm的丙烯酸乳液和1.5份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；保温15min后，开始匀速向主反应釜中滴加所述预乳化液和1.5份过硫酸铵，并在3h内完成滴加。
滴加完成后，保温30min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在35min完成滴加，保温20min后，降温至35℃，然后加氨水进行中和，再加入1份SAC-100固化剂，保温40min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
性能测试：
试样胶带制备：将实施例1至实施例9中，各实施例所制得的纸基用防水底涂胶乳，分别均匀涂布于美纹纸的一面上，涂布量为20g/m2，干燥后形成底涂层；然后在所述底涂层上均匀涂布一层晶华760型压敏胶胶水，涂布量为20g/m2，干燥后制得试样胶带。
对比例：直接在美纹纸的一面上涂布一层晶华760型压敏胶胶水，涂布量为40g/m2，干燥后制得对比胶带。
180°剥离强度测试：按照QB/T 2423-1998对上述试样胶带和对比胶带进行测试；
防水性能测试：将制得的压敏胶带涂胶一面向下放入去离子水中，计算从泡水开始到胶带变白的时间测试结果如下表：
项目 180°剥离强度(N/25mm) 防水性能(H)
实施例1 7.5 ＞48H
实施例2 8.4 ＞48H
实施例3 8.1 ＞48H
实施例4 7.6 ＞48H
实施例5 7.9 ＞48H
实施例6 8.5 ＞48H
实施例7 7.7 ＞48H
实施例8 9.0 ＞48H
实施例9 8.9 ＞48H
对比例10 8.3 ＞48H
180°剥离力结果在7-9N/25mm范围内，与对比胶带误差在可接受应用范围内，防水性能测试符合应用要求。
诚然，上述实施例只是本发明中较佳实施方式，其他任何未超过本发明所保护范围的实施方式都将列入本发明的保护范围之内。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (10)

1.一种纸基用防水底涂胶乳，其特征在于，所述纸基用防水底涂胶乳的制备原料包括以下组分，按重量份组成：
Figure FDA0002304667190000011
2.根据权利要求1所述的纸基用防水底涂胶乳，其特征在于，所述单体A为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的纸基用防水底涂胶乳，其特征在于，所述单体B为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
4.根据权利要求1所述的纸基用防水底涂胶乳，其特征在于，所述乳化剂为CO-436、DNS-86和COPS-1的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的纸基用防水底涂胶乳，其特征在于，所述固化剂为SAC-100。
6.一种纸基用防水底涂胶乳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按配方称取制备防水底涂胶乳所需的各原料；
步骤2：向预乳化釜中加入部分乳化剂和部分碳酸氢钠，再加入部分去离子水，并搅拌混合均匀，然后加入全部的单体A、醋酸乙烯酯、单体B和丙烯酸羟乙酯，并搅拌混合均匀，制得预乳化液；
步骤3：向主反应釜中加入剩余的乳化剂、碳酸氢钠和去离子水，升温至75-85℃，再加入20份丙烯酸乳液和1-5份过硫酸铵，并搅拌混合均匀；
步骤4：保温10-15min后，开始滴加所制得的预乳化液和剩余的过硫酸铵，2-5h内完成滴加；
步骤5：滴加完成后，保温10-60min，然后用吊白块和叔丁基过氧化氢分别与去离子水混配成溶液后，滴加到主反应釜中进行后消除，并在30-40min完成滴加，保温15-30min后，降温至45℃以下，加氨水中和后，再加入固化剂，保温30-60min后出料，即制得所述纸基用防水底涂胶乳。
7.根据权利要求6所述的纸基用防水底涂胶乳的制备方法，其特征在于，步骤2中所述部分乳化剂为步骤1中所称取的乳化剂总量的97-100％，所述部分碳酸氢钠为步骤1中所称取的碳酸氢钠总量的97-100％。
8.根据权利要求6所述的纸基用防水底涂胶乳的制备方法，其特征在于，步骤2中所述部分去离子水为步骤1中所称取的去离子水总量的30-50％。
9.根据权利要求6所述的纸基用防水底涂胶乳的制备方法，其特征在于，步骤3中所述部分过硫酸铵为步骤1中所称取的过硫酸铵总量的30-70％。
10.根据权利要求6所述的纸基用防水底涂胶乳的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸乳液的平均粒径为30-50nm。
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