CN111777974A - 一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,主要由以下组分按照以下重量份制备而成:水、聚乙烯醇、消泡剂、乳化剂、引发剂、混合单体、重钙浆料、增塑剂、防腐剂,所述的混合单体由醋酸乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲醇按照重量比为84~87:2~4:5~8:4‑6混合而成。该聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂不仅粘结强度大,而且耐水性、耐寒性优良,低温不增稠,且不含有壬基酚类、不含邻苯类有害物质。
Description
技术领域
本发明涉及木材加工用胶黏剂领域,主要用于普通多层板、纤维板加工和家庭装修方面,尤其涉及一种改性聚醋酸乙烯酯乳液及其制备方法。
技术背景
随着生活水平的逐渐提高,人民对生活品质的要求也越来越高,尤其是比较关注家庭或者工作环境中的甲醛、VOC、邻苯塑化剂、壬基酚类等有害物质。
传统的木材加工使用较多的是脲醛胶,脲醛胶是尿素与甲醛在催化剂作用下聚合而成的,脲醛胶以其低廉的价格,及其简单的制作工艺被广泛应用于木材加工行业;而脲醛胶在板材加工和使用过程中,会逐渐释放脲醛胶中残余的甲醛等有害物质,被逐渐淘汰。之后人们发明了白乳胶,用以代替脲醛胶作为胶黏剂进行板材加工。
白乳胶学名称为聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,由于其价格低廉、粘合强度大、特别是无毒、无环境污染等一系列优点现已广泛应用于木材加工、织物粘合、家具组装、包装材料和建筑装潢等领域。传统的白乳胶由单纯的聚醋酸乙烯酯乳液构成,存在耐水性差、耐寒性差,低温增稠现象严重,且添加的助剂含中有壬基酚类、邻苯类有害物质等缺点,使其应用受到限制。
发明内容
本发明提供一种聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法,该聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂不仅粘结强度大,而且耐水性、耐寒性优良,低温不增稠,且不含有壬基酚类、不含邻苯类有害物质。
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,主要由以下组分按照以下重量份制备而成:
水57~59份,
聚乙烯醇4.5~6.5份,
消泡剂0.3~0.6份,
乳化剂0.5~1.0份,
引发剂1.5~2.5份,
混合单体12~15份,
重钙浆料15~25份,
增塑剂0.7~1.2份;
防腐剂0.1~0.3份;
所述的混合单体由醋酸乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲醇按照重量比为84~87:2~4:5~8:4-6混合而成。
进一步地,所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
进一步地,所述的乳化剂为非离子聚醚多元醇。
进一步地,所述的引发剂为质量百分浓度为3.0-4.5%的过硫酸铵溶液。
进一步地,所述的重钙浆料为重量百分浓度为35-45%的重钙水溶液。
进一步地,所述的增塑剂为二乙二醇二苯甲酸酯。
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)在室温下,将水加入容器中,然后在搅拌速率为160-260rpm下,依次加入聚乙烯醇和消泡剂,接着加热至88-92℃后保温45~60分钟;
(2)接着降温至65-68℃后,加入乳化剂并在65~68℃保温12-14分钟;
(3)接着加入占引发剂总量25-40%的引发剂和占混合单体总量30%~35%的混合单体,然后开始升温并在温度为78~82℃下恒温20~30分钟,然后在3.5~4小时内将剩余的混合单体全部滴入,从开始滴入剩余的混合单体起到混合单体全部滴完期间,每隔一小时加入占引发剂总量8-10%的引发剂;
(4)当混合单体滴加完毕15分钟后,再次加入占引发剂总量8-10%的引发剂,之后升温至88-92℃时加入剩余的引发剂,并保温60-75分钟;
(5)接着加入重钙浆料,并在88-92℃保温18-22分钟;
(6)接着降温至78~82℃,并在真空度为0.06-0.08MPa条件下,抽真空30-45分钟;
(7)最后降温至58-62℃时加入增塑剂,接着降温至48-52℃加入防腐剂,搅拌均匀后,即得。
较之前的现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明利用甲醇作为助溶剂,对丙烯酰胺进行助溶,将丙烯酰胺完全溶解于醋酸乙烯中,并引入功能性单体丙烯酸羟丙酯,以增加互溶性,使四者形成稳定均一的混合单体体系,直接向反应体系滴加,解决了原来分开添加,工艺繁复的问题,增加了生产过程中的便捷性。
(2)时向合成好的乳液中加入重钙浆料,一方面可以提高胶膜的干基粘结强度,另一方面也增加胶膜的抗收缩性,协同丙烯酰胺增加附着力,同时还增加了产品固含量,降低生产成本,加快了干燥速度。
(3)发明采用环保助剂二乙二醇二苯甲酸酯、非离子聚醚多元醇替换邻苯类增塑剂和壬基酚表面活性剂助剂,产品不含甲醛、苯类有害物质、邻苯类塑化剂和壬基酚类乳化剂等难降解影响环境类有害物质,提高了产品的环保性能。
(4)通过引入功能性单体,提高了产品耐水性、耐寒性,还解决了原来产品低温增稠现象严重的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明进一步阐述。
实施例1:
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,主要由以下组分按照以下重量份制备而成:
水57份,
聚乙烯醇4.5份,
消泡剂0.3份,
乳化剂0.5份,
引发剂1.5份,
混合单体12份,
重钙浆料15份,
增塑剂0.7份;
防腐剂0.1份;
所述的混合单体由醋酸乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲醇按照重量比为84:4:8:6混合而成。
所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
所述的乳化剂为非离子聚醚多元醇。
所述的引发剂为质量百分浓度为3%的过硫酸铵水溶液。
所述的重钙浆料为重量百分浓度为35%的重钙水溶液。
所述的增塑剂为二乙二醇二苯甲酸酯。
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)在室温下,将水加入容器中,然后在搅拌速率为160rpm下,依次加入聚乙烯醇和消泡剂,接着加热至88℃后保温45分钟;
(2)接着降温至65℃后,加入乳化剂并在65℃保温12分钟;
(3)接着加入占引发剂总量25%的引发剂和占混合单体总量30%%的混合单体,然后开始升温并在温度为78℃下恒温至体系无回流后,然后在3.5小时内将剩余的混合单体全部滴入,从开始滴入剩余的混合单体后起每隔一小时加入8%的引发剂;
(4)当混合单体滴加完毕15分钟后,加入8%的引发剂,之后升温至88℃时加入剩余的引发剂,并保温60分钟;
(5)接着加入重钙浆料,并在88℃保温18分钟;
(6)接着降温至78℃,并在真空度为0.06MPa条件下,抽真空30分钟;
(7)最后降温至58℃时加入增塑剂,接着降温至48℃加入防腐剂,搅拌均匀后,即得。
实施例2
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,主要由以下组分按照以下重量份制备而成:
水59份,
聚乙烯醇6.5份,
消泡剂0.6份,
乳化剂1.0份,
引发剂2.5份,
混合单体15份,
重钙浆料25份,
增塑剂1.2份;
防腐剂0.3份;
所述的混合单体由醋酸乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲醇按照重量比为87:2:5:4混合而成。
所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
所述的乳化剂为非离子聚醚多元醇。
所述的引发剂为质量百分浓度为4.5%的过硫酸铵水溶液。
所述的重钙浆料为重量百分浓度为45%的重钙水溶液。
所述的增塑剂为二乙二醇二苯甲酸酯。
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)在室温下,将水加入容器中,然后在搅拌速率为260rpm下,依次加入聚乙烯醇和消泡剂,接着加热至92℃后保温60分钟;
(2)接着降温至68℃后,加入乳化剂并在68℃保温14分钟;
(3)接着加入占引发剂总量40%的引发剂和占混合单体总量35%的混合单体,然后开始升温并在温度为82℃下恒温至体系无回流后,然后在4小时内将剩余的混合单体全部滴入,从开始滴入剩余的混合单体后起每隔一小时加入10%的引发剂;
(4)当混合单体滴加完毕15分钟后,加入10%的引发剂,之后升温至92℃时加入剩余的引发剂,并保温75分钟;
(5)接着加入重钙浆料,并在92℃保温22分钟;
(6)接着降温至82℃,并在真空度为0.08MPa条件下,抽真空45分钟;
(7)最后降温至62℃时加入增塑剂,接着降温至52℃加入防腐剂,搅拌均匀后,即得。
实施例3
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,主要由以下组分按照以下重量份制备而成:
水58份,
聚乙烯醇5.5份,
消泡剂0.5份,
乳化剂0.7份,
引发剂2.0份,
混合单体13份,
重钙浆料20份,
增塑剂1.0份;
防腐剂0.2份;
所述的混合单体由醋酸乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲醇按照重量比为85:3:6:5混合而成。
进一步地,所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
进一步地,所述的乳化剂为非离子聚醚多元醇。
进一步地,所述的引发剂为质量百分浓度为4.0%的过硫酸铵溶液。
进一步地,所述的重钙浆料为重量百分浓度为40%的重钙水溶液。
进一步地,所述的增塑剂为二乙二醇二苯甲酸酯。
一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)在室温下,将水加入容器中,然后在搅拌速率为200rpm下,依次加入聚乙烯醇和消泡剂,接着加热至90℃后保温50分钟;
(2)接着降温至66℃后,加入乳化剂并在66℃保温13分钟;
(3)接着加入占引发剂总量30%的引发剂和占混合单体总量32%的混合单体,开始升温并在温度为80℃下恒温至体系无回流后,在3.6小时内将剩余的混合单体滴入,从开始滴入剩余的混合单体后每隔一小时加入9%的引发剂;
(4)当混合单体滴加完毕15分钟后,加入9%的引发剂,之后升温至90℃时加入剩余的引发剂,并保温70分钟;
(5)接着加入重钙浆料,并在90℃保温20分钟;
(6)接着降温至80℃,并在真空度为0.07MPa条件下,抽真空40分钟;
(7)接着降温至60℃时加入增塑剂,降温至50℃加入防腐剂,搅拌均匀后,即得。下表是3个实例的实验室测试结果:
将实例1、2、3所制备的改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂送到实验室进行检测,测试依据企标Q/SKSP 014-2016《生态白乳胶》进行,经过对比,检测结果同时也达到了HG/T2727-2010《聚乙酸乙烯酯乳液木材胶黏剂》和GB18583-2008《室内装饰装修材料-胶黏剂中有害物质限量》所有指标要求,检测结果如表所示。
Claims (8)
1.一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,其特征在于,主要由以下组分按照以下重量份制备而成:
水57~59份,
聚乙烯醇4.5~6.5份,
消泡剂0.3~0.6份,
乳化剂0.5~1.0份,
引发剂1.5~2.5份,
混合单体12~15份,
重钙浆料15~25份,
增塑剂0.7~1.2份,
防腐剂0.1~0.3份,
所述的混合单体由醋酸乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲醇按照重量比为84~87:2~4:5~8:4~6混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,其特征在于:所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,其特征在于:所述的乳化剂为非离子聚醚多元醇。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,其特征在于:所述的引发剂为质量百分浓度为3%~4.5%的过硫酸铵水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,其特征在于:所述的重钙浆料为重量百分浓度为35%~45%的重钙水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,其特征在于:所述的增塑剂为二乙二醇二苯甲酸酯。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在室温下,将水加入容器中,然后在搅拌速率为160-260rpm下,依次加入聚乙烯醇和消泡剂,接着加热至88-92℃后保温45~60分钟;
(2)接着降温至65-68℃后,加入乳化剂并在65~68℃保温12-14分钟;
(3)接着加入占引发剂总量25-40%的引发剂和占混合单体总量30%~35%的混合单体,然后开始升温并在温度为78~82℃下恒温20~30分钟,然后在3.5~4小时内将剩余的混合单体全部滴入,从开始滴入剩余的混合单体起到混合单体全部滴完期间,每隔一小时加入占引发剂总量8-10%的引发剂;
(4)当混合单体滴加完毕15分钟后,再次加入占引发剂总量8-10%的引发剂,之后升温至88-92℃时加入剩余的引发剂,并保温60-75分钟;
(5)接着加入重钙浆料,并在88-92℃保温18-22分钟;
(6)接着降温至78~82℃,并在真空度为0.06-0.08MPa条件下,抽真空30-45分钟;
(7)最后降温至58-62℃时加入增塑剂,接着降温至48-52℃加入防腐剂,搅拌均匀后,即得。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201016 |
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