CN111394019A - 一种eva热熔胶及其制备工艺和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热熔胶技术领域，具体涉及一种家具封箱专用的EVA热熔胶及其制备工艺。一种EVA热熔胶，按重量百分比计，至少包括以下组分：醋酸乙烯‑乙烯共聚物20‑50％、增粘树脂30‑60％、助剂0.1‑2％、蜡补足100％。本发明提供的热熔胶，解决了普通热熔胶开放时间短、强度低，不合适家具的超大重量所需要的高强度、在大尺寸家具用纸箱封箱中容易反弹、开胶，不适应长度较长的纸箱的封箱问题，尤其适用于重量大的家具包装纸箱的封装，具有粘结强度大、强度好、可以承受超大家具的重量，环保、开放时间长，适应家具纸箱的超长长度，韧性好，抗反弹能力强等优点。

Description

一种EVA热熔胶及其制备工艺和应用

技术领域

本发明涉及热熔胶技术领域，具体涉及一种EVA热熔胶及其制备工艺和应用。

背景技术

随着国家工业制造4.0的推广和落实，中国国内智能制造发展迅猛，传统上的家具行业，属于劳动密集型行业，工人数量多，手工多，自动化程度低，国内一些大型的家具厂、木门厂响应政府号召，紧跟世界制造业发展步伐，已经全面按照工业4.0的标准，建立新的工厂，极大地提高了家具行业的生产效率，降低了用工成本，从而降低了整个家具制造成本。

但家具智能制造环节中的最后一环，家具用纸箱包装，需要自动包装，使用热熔胶进行自动封箱，(传统上用手工使用封箱胶带进行人工封箱)一开始遇到了很大的问题，由于家具一般都是体积比较大，重量重，纸箱尺寸也超大，用一般行业的自动化包装用胶，经常遇到开胶率高，强度不足，容易导致反弹，开胶等问题。市场上目前还没有能完全满足家具包装用纸箱的封箱热熔胶，比较认可的封装纸箱的方法是使用双面胶带进行贴合。但是，使用双面胶带存在以下问题：1.快粘性不足：在封装纸箱的过程中需要等待更多时间去让双面胶带完全贴合；2.宽度固定：双面胶带一经出厂，胶带宽度就不能再去改变，在使用过程中会由于纸箱种类的改变而无法适用，造成浪费现象；3.双面胶带影响纸箱包装外观的美观度；4.双面胶带不耐高低温，气候变化，容易开胶。

针对上述技术问题，本发明提供了一种EVA热熔胶，主要适用于家具用纸箱等超大型纸箱、装载超重量物品自动包装封箱，解决普通封箱热熔胶用于家具封箱时，开放时间短，强度不足，容易反弹，不合适家具的大体积纸箱、大重量物品封箱操作的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种EVA热熔胶，按重量百分比计，包括以下组分，醋酸乙烯-乙烯共聚物20-50％、增粘树脂30-60％、助剂0.1-2％、蜡补足100％。

作为本发明一种优选的技术方案，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中醋酸乙烯酯中的醋酸乙烯酯的含量为20-40wt％。

作为本发明一种优选的技术方案，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物的熔融指数为100-500。

作为本发明一种优选的技术方案，所述增粘树脂为石油树脂和/或松香树脂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述增粘树脂中的石油树脂的重均分子量Mw为500-2500。

作为本发明一种优选的技术方案，所述增粘树脂中的松香树脂的软化点为80-130℃。

作为本发明一种优选的技术方案，所述石油树脂与松香树脂的重量比为1：(5-10)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述蜡选自费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、醋酸乙烯-乙烯共聚蜡和氧化聚乙烯蜡中的至少一种。

本发明的第二个方面提供了所述EVA热熔胶的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将醋酸乙烯-乙烯共聚物、蜡加入反应釜，边搅拌边加热至70-130℃，继续搅拌至混合均匀；

(2)向反应釜内加入抗氧剂，继续加热至130-170℃，并搅拌至混合均匀；

(3)向反应釜内加入松香树脂、石油树脂，搅拌30-60min，降温至120-150℃，出料即得。

本发明的第三个方面提供了所述EVA热熔胶的应用，应用于家具用纸箱封箱包装领域。

有益效果

本发明提供的热熔胶，解决了普通热熔胶开放时间短、强度低，不合适家具的超大重量、超长纸箱所需要的高强度、在大尺寸家具用纸箱封箱中容易反弹、开胶，不适应长度较长的纸箱的封箱问题。本发明的热熔胶尤其适用于重量大的家具包装纸箱的封装，具有粘结强度大、强度好、可以承受超大家具的重量，环保、开放时间长，适应家具纸箱的超长长度，韧性好，抗反弹能力强等优点。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

本发明中，所述软化点是通过环球法测试得到。

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种EVA热熔胶，按重量百分比计，至少包括以下组分：醋酸乙烯-乙烯共聚物20-50％、增粘树脂30-60％、助剂0.1-2％、蜡补足100％。

在一种优选的实施方式中，所述EVA热熔胶，按重量百分比计，包括以下组分：醋酸乙烯-乙烯共聚物45％、增粘树脂39％、蜡15％、助剂1％。

醋酸乙烯-乙烯共聚物

醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液(英文简称：EVA)是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料，与其它辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。主要应用于粘合剂、保温、防水、涂料、玻璃纤维、造纸和工程织物、纺织品、水泥改良剂、纸加工等领域。其中粘合剂领域主要应用于木材粘结、纸品粘结、水性覆膜胶和卷烟粘合剂。在建筑领域应用包括保温砂浆、防水涂料、建筑粘结剂和界面剂等。

本发明中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中醋酸乙烯酯中的醋酸乙烯酯的含量为20-40％。

在一种优选的实施方式中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中醋酸乙烯酯中的醋酸乙烯酯的含量为20-30wt％。

在一种更优选的实施方式中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中醋酸乙烯酯中的醋酸乙烯酯的含量为28wt％。

在一种优选的实施方式中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物的熔融指数为100-500。

在一种更优选的实施方式中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物的熔融指数为300-500。

在一种最优选的实施方式中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物的熔融指数为400。

本发明中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物的来源，没有特别的限制，可提及美国杜邦、韩国LG和台湾台聚等。

在一种优选的实施方式中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物选自美国杜邦，型号210W。

增粘树脂

本发明中，所述增粘树脂为石油树脂和/或松香树脂。

石油树脂

石油树脂(hydrocarbon resin)是石油裂解所副产的C5、C9馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物。石油树脂因来源为石油衍生物而得名，它具有酸值低，混溶性好，耐水、耐乙醇和耐化学品等特性，对酸碱具有化学稳定，并有调节粘性和热稳定性好的特点。石油树脂一般不单独使用，而是作为促进剂、调节剂、改性剂和其它树脂一起使用。石油树脂是近年来新开发的一种化工产品，由于其有价格低廉、混溶性好、熔点低、耐水、耐乙醇和化学品等优点，可广泛用于橡胶、胶粘剂、涂料、造纸、油墨等多种行业和领域。

在一种优选的实施方式中，所述石油树脂的重均分子量Mw为500-2500。

在一种更优选的实施方式中，所述石油树脂的重均分子量Mw为1000-2000。

在一种最优选的实施方式中，所述石油树脂的重均分子量Mw为1800。

在一种优选的实施方式中，所述石油树脂的熔融(160℃)粘度为3000-5000cps。

在一种更优选的实施方式中，所述石油树脂的熔融(160℃)粘度为4000cps。

本发明中，所述石油树脂选自C5脂肪族石油树脂、C5加氢石油树脂、C9芳香族石油树脂、C5和C9共聚石油树脂和双环戊二烯石油树脂中的至少一种。

在一种优选的实施方式中，所述石油树脂为C9芳香族石油树脂。

本发明中，所述石油树脂的来源，没有特别的限制，可提及韩国科隆化学，型号P-120S。

松香树脂

松香树脂是一种浅色的，经过高度聚合(二聚合)的高软化点、高粘性，和更好的抗氧化性，并且在液体状态下或在溶液里完全抗结晶，它的多种用途包括油漆，干燥剂，合成树脂，汽车油墨，地砖，橡胶合成物，助焊剂、焊锡膏，以及各种胶粘剂和保护涂料。松香树脂酸含有双链和羧基活性基因，具有共轭双键和典型羧基反应。松香除了本身易于氧化及异构反应外，还具有歧化、氢化、加成、聚合的双键反应。同时也具有酯化、醇化、成盐、脱羧、氨解等羧基反应。松香二次再加工就基于松香有双键和羧基反应的特性，将松香加以改性，生成一系列改性松香，提高了松香使用价值。松香树脂在胶粘剂行业用于增加粘性、改变胶粘剂持粘性、内聚性能等。

本发明中，所述松香树脂的软化点为80-130℃。

在一种优选的实施方式中，所述松香树脂的软化点为90-110℃。

本发明中，所述松香树脂的来源，没有特别的限制，可提及广州科茂化学，型号146、138A、146A、KB100W、KA100L等。

本发明中，所述石油树脂与松香树脂的重量比为1：(5-10)。

在一种优选的实施方式中，本发明中，所述石油树脂与松香树脂的重量比为1：8。

发明人发现，石油树脂和松香树脂与热熔胶体系具有优异的相容性，尤其当所述石油树脂与松香树脂的重量比为1：(5-10)时，能够增强该封箱胶的粘度，从而提高热熔胶的粘结强度。发明人认为可能的原因是，石油树脂和松香树脂的复配使用，能够调节本发明EVA热熔胶的粘度和热稳定性，具有软化的作用；当热熔胶体系内的石油树脂和松香树脂的比例一定时，其内部分子链相互缠绕交联，提升了胶体的剥离强度；但当石油树脂与松香树脂的比例超过合理的范围时，胶体内分子交联程度过大，空间内阻大，导致剥离强度急剧下降。

蜡

高分子一元醇与长链脂肪酸形成的酯质。在化学结构上不同于脂肪，也不同于石蜡和人工合成的聚醚蜡。故亦称为酯蜡。蜡是不溶于水的固体，温度稍高时变软，温度下降时变硬。其生物功能是作为生物体对外界环境的保护层，存在于皮肤、毛皮、羽毛、植物叶片、果实以及许多昆虫的外骨骼的表面。高分子一元醇的长链脂肪酸酯称为真蜡，如蜂蜡的主要组分是长链一元醇(C26-C36)的棕榈酸酯，羊毛蜡是很复杂的混合物，含有酯蜡、醇和脂肪酸。纯化后称为羊毛脂，是羊毛固醇的脂肪酸酯。巴西棕榈蜡是一种重要的植物蜡,为酯蜡的混合物，化学式为CH₃(CH₂)_n+1·COO(CH₂)_n+1CH₃，n＝22-32。蜡的凝固点都比较高，约在38-90℃之间。碘值较低(1-15)说明不饱和度低于中性脂肪。蜡通常在狭义上是指脂肪酸、一价或二价的脂醇和熔点较高的油状物质；广义上通常是指具有某些类似性状的油脂等物质。在不同的场合下对于“蜡”的定义也有所区别。但在广义上，蜡通常是在指植物、动物或者矿物等所产生的某种常温下为固体、加热后容易液化或者气化、容易燃烧、不溶于水、具有一定的润滑作用的物质。

本发明中，所述蜡选自费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、醋酸乙烯-乙烯共聚蜡和氧化聚乙烯蜡中的至少一种。

在一种优选的实施方式中，所述蜡为聚乙烯蜡。

本发明中，所述聚乙烯蜡的来源，没有特别的限制，可提及霍尼韦尔，型号Ac6A。

本发明中，所述乙烯-乙烯共聚物和蜡的重量比为(2-4)：1。

在一种优选的实施方式中，所述乙烯-乙烯共聚物和蜡的重量比为3：1。

助剂

本发明中，所述助剂，没有特别的限制，可提及软化剂、抗氧剂、防腐剂、稳定剂颜料等。

本发明中，所述助剂为抗氧剂。

本发明中，所述抗氧剂没有特别的限制，可提及抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂264中的至少一种。

在一种更优选的实施方式中，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

抗氧剂1010为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，CAS号：

6683-19-8，是一种化学性状稳定的白色结晶粉末。

本发明中，所述抗氧剂1010，购买自佛山市沅胜化工有限公司，型号为沅胜-1010。

本发明的第二个方面提供了所述EVA热熔胶的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将醋酸乙烯-乙烯共聚物、蜡加入反应釜，边搅拌边加热至70-130℃，继续搅拌至混合均匀；

(2)向反应釜内加入抗氧剂，继续加热至130-170℃，并搅拌至混合均匀；

(3)向反应釜内加入松香树脂、石油树脂，搅拌30-60min，降温至120-150℃，出料即得。

本发明的第三个方面提供了所述EVA热熔胶的应用，应用于家具包装用纸箱封箱包装领域

在一种更优选的实施方式中，所述EVA热熔胶特别适用于大型纸箱和装超重物品纸箱的封箱包装领域。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种EVA热熔胶，按重量百分比计，包括以下组分：醋酸乙烯-乙烯共聚物45％、增粘树脂39％、蜡15％、助剂1％。

所述醋酸乙烯-乙烯共聚物选自美国杜邦，型号210W；所述增粘树脂为石油树脂与松香树脂的组合，重量比为1：8；所述石油树脂选自韩国科隆化学，型号P-120S；所述松香树脂选自广州科茂化学，型号146；所述蜡为聚乙烯蜡，选自霍尼韦尔，型号Ac6A；所述助剂为抗氧剂，选自佛山市沅胜化工有限公司，型号为沅胜-1010。

所述EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将醋酸乙烯-乙烯共聚物、蜡加入反应釜，边搅拌边加热至110℃，继续搅拌至混合均匀；

(2)向反应釜内加入抗氧剂，继续加热至160℃，并搅拌至混合均匀；

(3)向反应釜内加入松香树脂、石油树脂，搅拌60min，降温至130℃，出料即得。

实施例2

实施例2提供了一种EVA热熔胶，按重量百分比计，包括以下组分：醋酸乙烯-乙烯共聚物50％、增粘树脂30％、蜡19.9％、助剂0.1％。

所述醋酸乙烯-乙烯共聚物选自美国杜邦，型号210W；所述增粘树脂为石油树脂与松香树脂的组合，重量比为1：5；所述石油树脂选自韩国科隆化学，型号P-120S；所述松香树脂选自广州科茂化学，型号146；所述蜡为聚乙烯蜡，选自霍尼韦尔，型号Ac6A；所述助剂为抗氧剂，选自佛山市沅胜化工有限公司，型号为沅胜-1010。

所述EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将醋酸乙烯-乙烯共聚物、蜡加入反应釜，边搅拌边加热至110℃，继续搅拌至混合均匀；

(2)向反应釜内加入抗氧剂，继续加热至160℃，并搅拌至混合均匀；

(3)向反应釜内加入松香树脂、石油树脂，搅拌60min，降温至130℃，出料即得。

实施例3

实施例3提供了一种EVA热熔胶，按重量百分比计，包括以下组分：醋酸乙烯-乙烯共聚物20％、增粘树脂60％、蜡18％、助剂2％。

所述醋酸乙烯-乙烯共聚物选自美国杜邦，型号210W；所述增粘树脂为石油树脂与松香树脂的组合，重量比为1：10；所述石油树脂选自韩国科隆化学，型号P-120S；所述松香树脂选自广州科茂化学，型号146；所述蜡为聚乙烯蜡，选自霍尼韦尔，型号Ac6A；所述助剂为抗氧剂，选自佛山市沅胜化工有限公司，型号为沅胜-1010。

所述EVA热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将醋酸乙烯-乙烯共聚物、蜡加入反应釜，边搅拌边加热至110℃，继续搅拌至混合均匀；

(2)向反应釜内加入抗氧剂，继续加热至160℃，并搅拌至混合均匀；

(3)向反应釜内加入松香树脂、石油树脂，搅拌60min，降温至130℃，出料即得。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，不包括石油树脂，醋酸乙烯-乙烯共聚物补足100％。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为18％，熔融指数为150，选自美国杜邦，型号420。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于，不包括松香树脂，醋酸乙烯-乙烯共聚物补足100％。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于，不包括蜡，增粘树脂补足100％

性能测试

采用实施例1-6提供的热熔胶分别进行家具包装纸箱封箱包装操作后(热熔胶用量、纸箱规格和封箱工艺均一致)，分别观察纸箱封箱处，胶层剥开情况(纸破/胶层开)；纸破，记为合格；胶层开，记为不合格。实施例1-6的测试结果见下表：

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种EVA热熔胶，其特征在于，按重量百分比计，至少包括以下组分：醋酸乙烯-乙烯共聚物20-50％、增粘树脂30-60％、助剂0.1-2％、蜡补足100％。

2.根据权利要求1所述的EVA热熔胶，其特征在于，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中醋酸乙烯酯中的醋酸乙烯酯的含量为20-40wt％。

3.根据权利要求2所述的EVA热熔胶，其特征在于，所述醋酸乙烯-乙烯共聚物的熔融指数为100-500。

4.根据权利要求1所述的EVA热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂为石油树脂和/或松香树脂。

5.根据权利要求4所述的EVA热熔胶，其特征在于，所述石油树脂的重均分子量Mw为500-2500。

6.根据权利要求4所述的EVA热熔胶，其特征在于，所述松香树脂的软化点为80-130℃。

7.根据权利要求4-6任一项所述的EVA热熔胶，其特征在于，所述石油树脂与松香树脂的重量比为1：(5-10)。

8.根据权利要求1所述的EVA热熔胶，其特征在于，所述蜡选自费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、醋酸乙烯-乙烯共聚蜡和氧化聚乙烯蜡中的至少一种。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述EVA热熔胶的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

(1)将醋酸乙烯-乙烯共聚物、蜡加入反应釜，边搅拌边加热至70-130℃，继续搅拌至混合均匀；

(2)向反应釜内加入抗氧剂，继续加热至130-170℃，并搅拌至混合均匀；

(3)向反应釜内加入松香树脂、石油树脂，搅拌30-60min，降温至120-150℃，出料即得。

10.根据权利要求1-8任一项所述EVA热熔胶的应用，其特征在于，应用于家具包装用纸箱封箱包装领域。