CN112080183A - 一种纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法，步骤如下：由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂25‑30份、正丁醇12‑20份、丙烯酸100‑110份、阻聚剂5‑10份、带水剂70‑80份、聚合单体280‑350份、引发剂20‑40份、乳化剂10‑20份、去离子水80‑120份、氨水10‑20份。本发明提出一种纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法，可以减少乳液压敏胶生产中不必要的工序，降低压敏胶成本，节能环保。

Description

一种纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及压敏胶技术领域，具体涉及一种纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法
背景技术
压敏胶是指在轻度压力作用下即可与被粘物牢固粘接的一类胶粘剂，其中聚丙烯酸酯类压敏胶发展最为迅速，主要有乳液型与溶剂型两种。溶剂型丙烯酸酯压敏胶具有分子量低、润湿性好以及优良的抗氧化性、低温性能好、无色透明和阳光照射不泛黄等优点。尽管在环保、资源、能源及安全等方面仍存在诸多问题，但目前在市场上仍然占有相当大的比例，广泛应用于标签、包装胶带、双面胶带和医用胶带等制品。
然而溶剂型丙烯酸酯压在传统工艺中，粗丙烯酸丁酯需要经过水洗、干燥、精馏等工序得到高纯度的丙烯酸丁酯，然后将它作为单体进行聚合，工序繁琐、成本较高，聚合过程具有凝胶现象，因此开发一种纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法减少乳液压敏胶生产中不必要的工序，降低压敏胶成本是非常必要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法，可以减少乳液压敏胶生产中不必要的工序，降低压敏胶成本，节能环保。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶，由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂25-30份、正丁醇12-20份、丙烯酸100-110份、阻聚剂5-10份、带水剂70-80份、聚合单体280-350份、引发剂20-40份、乳化剂10-20份、去离子水80-120份、氨水10-20份。
优选地，由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂28份、正丁醇18份、丙烯酸105份、阻聚剂7份、带水剂75份、聚合单体310份、引发剂30份、乳化剂15份、去离子水100份、氨水15份。
优选地，所述聚合单体为丙烯酸、丙烯酸经烷基酯和丙烯酸高烷基酯的混合单体。
优选地，所述聚合单体为重量份数比为丙烯酸:丙烯酸经烷基酯:丙烯酸高烷基酯＝1:1:2的混合单体。
优选地，所述带水剂为环己烷。
优选地，所述环己烷与所述丙烯酸的重量比为7:10。
优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
优选地，所述乳化剂为烷基苯磺酸钠与聚氧乙烯烷基醚混合使用，重量比例为1:1-1:5。
优选地，所述乳化剂为烷基苯磺酸钠与聚氧乙烯烷基醚混合使用，重量比例为1:2。
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶的制备方法，步骤如下：
(1)称取强酸性阳离子交换树脂，经去离子水冲洗5-10min后，先在是强酸性阳离子交换树脂体积的2-3倍的饱和食盐水浸泡20-24h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的2-3倍的甲醇中浸泡10-12h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的3-4倍的盐酸溶液中浸泡5-6h，每隔20min搅拌一次，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗，直至PH值为7-8，再用是强酸性阳离子交换树脂体积的3-4倍的氢氧化钠稀溶液浸泡2-4h，再用盐酸溶液浸泡1-3h，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗后转型完毕，放入烘干箱中烘干，温度为50-60℃，时间20-30min，放于干燥密封的瓶中保存备用；
(2)称取正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和步骤(1)处理后的强酸性阳离子交换树脂放入反应釜中，搅拌均匀，加热到温度为50-60℃，再加入带水剂，继续升温至100-110℃，反应时间3-4h，经干燥后，减压蒸馏收集馏份；
(3)称取一半聚合单体、一半引发剂、乳化剂、去离子水放入步骤(2)反应釜中，开始搅拌，搅拌速度150-200r/min，升温至50-60℃，反应30-40min，同时分别匀速滴加剩余的聚合单体、引发剂，滴加时间为2-3h，继续保温1-2h后，降至室温，停止搅拌，加入氨水调节PH值为7-8，过滤出料，即得成品。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明纸用环保型丙烯酸压敏胶及其制备方法，可以减少乳液压敏胶生产中不必要的工序，降低压敏胶成本，节能环保。
(2)本发明制备出的成品经检测综合性能较好，初粘力≥No 13持粘力≥415min；180°剥离强度≥8N/25mm。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶，由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂25份、正丁醇12份、丙烯酸100份、阻聚剂5份、带水剂环己烷70份、聚合单体280份(聚合单体为重量份数比为丙烯酸:丙烯酸经烷基酯:丙烯酸高烷基酯＝1:1:2)、引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯20份、乳化剂烷基苯磺酸钠10份、乳化剂聚氧乙烯烷基醚10份、去离子水80份、氨水10份。
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶的制备方法，步骤如下：
(1)称取强酸性阳离子交换树脂，经去离子水冲洗5min后，先在是强酸性阳离子交换树脂体积的2倍的饱和食盐水浸泡20-24h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的2倍的甲醇中浸泡10h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的盐酸溶液中浸泡5h，每隔20min搅拌一次，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗，直至PH值为7，再用是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的氢氧化钠稀溶液浸泡2h，再用盐酸溶液浸泡1h，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗后转型完毕，放入烘干箱中烘干，温度为50℃，时间20min，放于干燥密封的瓶中保存备用；
(2)称取正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和步骤(1)处理后的强酸性阳离子交换树脂放入反应釜中，搅拌均匀，加热到温度为50℃，再加入带水剂，继续升温至100℃，反应时间3h，经干燥后，减压蒸馏收集馏份；
(3)称取一半聚合单体、一半引发剂、乳化剂、去离子水放入步骤(2)反应釜中，开始搅拌，搅拌速度150r/min，升温至50℃，反应30min，同时分别匀速滴加剩余的聚合单体、引发剂，滴加时间为2h，继续保温1h后，降至室温，停止搅拌，加入氨水调节PH值为7，过滤出料，即得成品。
实施例2
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶，由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂30份、正丁醇20份、丙烯酸110份、阻聚剂10份、带水剂环己烷80份、聚合单体350份(聚合单体为重量份数比为丙烯酸:丙烯酸经烷基酯:丙烯酸高烷基酯＝1:1:2)、引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯40份、乳化剂烷基苯磺酸钠4份、乳化剂聚氧乙烯烷基醚8份、去离子水120份、氨水20份。
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶的制备方法，步骤如下：
(1)称取强酸性阳离子交换树脂，经去离子水冲洗10min后，先在是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的饱和食盐水浸泡24h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的甲醇中浸泡12h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的4倍的盐酸溶液中浸泡6h，每隔20min搅拌一次，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗，直至PH值为8，再用是强酸性阳离子交换树脂体积的4倍的氢氧化钠稀溶液浸泡4h，再用盐酸溶液浸泡3h，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗后转型完毕，放入烘干箱中烘干，温度为60℃，时间30min，放于干燥密封的瓶中保存备用；
(2)称取正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和步骤(1)处理后的强酸性阳离子交换树脂放入反应釜中，搅拌均匀，加热到温度为60℃，再加入带水剂，继续升温至110℃，反应时间4h，经干燥后，减压蒸馏收集馏份；
(3)称取一半聚合单体、一半引发剂、乳化剂、去离子水放入步骤(2)反应釜中，开始搅拌，搅拌速度200r/min，升温至60℃，反应40min，同时分别匀速滴加剩余的聚合单体、引发剂，滴加时间为3h，继续保温2h后，降至室温，停止搅拌，加入氨水调节PH值为8，过滤出料，即得成品。
实施例3
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶，由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂28份、正丁醇18份、丙烯酸105份、阻聚剂7份、带水剂环己烷75份、聚合单体310份、引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯30份、乳化剂烷基苯磺酸钠3份、乳化剂聚氧乙烯烷基醚12份、去离子水100份、氨水15份。
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶的制备方法，步骤如下：
(1)称取强酸性阳离子交换树脂，经去离子水冲洗8min后，先在是强酸性阳离子交换树脂体积的2倍的饱和食盐水浸泡22h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的2倍的甲醇中浸泡11h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的盐酸溶液中浸泡5h，每隔20min搅拌一次，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗，直至PH值为7，再用是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的氢氧化钠稀溶液浸泡3h，再用盐酸溶液浸泡2h，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗后转型完毕，放入烘干箱中烘干，温度为55℃，时间25min，放于干燥密封的瓶中保存备用；
(2)称取正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和步骤(1)处理后的强酸性阳离子交换树脂放入反应釜中，搅拌均匀，加热到温度为55℃，再加入带水剂，继续升温至105℃，反应时间3h，经干燥后，减压蒸馏收集馏份；
(3)称取一半聚合单体、一半引发剂、乳化剂、去离子水放入步骤(2)反应釜中，开始搅拌，搅拌速度180r/min，升温至55℃，反应35min，同时分别匀速滴加剩余的聚合单体、引发剂，滴加时间为2h，继续保温1h后，降至室温，停止搅拌，加入氨水调节PH值为7，过滤出料，即得成品。
实施例4
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶，由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂30份、正丁醇12份、丙烯酸110份、阻聚剂5份、带水剂环己烷80份、聚合单体280份(聚合单体为重量份数比为丙烯酸:丙烯酸经烷基酯:丙烯酸高烷基酯＝1:1:2)、引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯40份、乳化剂烷基苯磺酸钠2份、乳化剂聚氧乙烯烷基醚10份、去离子水120份、氨水10份。
一种纸用环保型丙烯酸压敏胶的制备方法，步骤如下：
(1)称取强酸性阳离子交换树脂，经去离子水冲洗9min后，先在是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的饱和食盐水浸泡23h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的2倍的甲醇中浸泡11h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的盐酸溶液中浸泡5h，每隔20min搅拌一次，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗，直至PH值为7，再用是强酸性阳离子交换树脂体积的3倍的氢氧化钠稀溶液浸泡2h，再用盐酸溶液浸泡3h，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗后转型完毕，放入烘干箱中烘干，温度为60℃，时间20min，放于干燥密封的瓶中保存备用；
(2)称取正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和步骤(1)处理后的强酸性阳离子交换树脂放入反应釜中，搅拌均匀，加热到温度为60℃，再加入带水剂，继续升温至100℃，反应时间3h，经干燥后，减压蒸馏收集馏份；
(3)称取一半聚合单体、一半引发剂、乳化剂、去离子水放入步骤(2)反应釜中，开始搅拌，搅拌速度190r/min，升温至55℃，反应30min，同时分别匀速滴加剩余的聚合单体、引发剂，滴加时间为2h，继续保温1h后，降至室温，停止搅拌，加入氨水调节PH值为7，过滤出料，即得成品。
一、性能测试
本发明纸用丙烯酸压敏胶的及其制备方法制备的成品的初粘力测定：按GB4852-1984测定；持粘力测定：按GB4851-1998测定；180°剥离强度测定：按GB4851-1998测定，结果如表2所示。
表2
项目 初粘力(No.) 持粘力(min) 180°剥离强度(N/25mm)
实施例1 ≥13 ≥415 ≥8
实施例2 ≥13 ≥410 ≥7.9
实施例3 ≥13 ≥420 ≥7.8
行业指标 ≥13 ≥400 ≥5
由表2可知，本发明实施例1-4制备的纸用丙烯酸压敏胶，初粘力(No.)≥13，持粘力(min)≥415，180°剥离强度(N/25mm)≥7.8，均大于行业标准，具有较好的综合性能。
以实施例对本发明的产品及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体例对本发明的主要步骤及实施方式进行了阐述，上述实施例只是帮助理解本发明的方法及核心原理。对于本领域的技术人员，依据本发明的核心原理，在具体实施中会对各条件和参数根据需要而变动，综上所述，本说明书不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂25-30份、正丁醇12-20份、丙烯酸100-110份、阻聚剂5-10份、带水剂70-80份、聚合单体280-350份、引发剂20-40份、乳化剂10-20份、去离子水80-120份、氨水10-20份。
2.根据权利要求1所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：强酸性阳离子交换树脂28份、正丁醇18份、丙烯酸105份、阻聚剂7份、带水剂75份、聚合单体310份、引发剂30份、乳化剂15份、去离子水100份、氨水15份。
3.根据权利要求1所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：所述聚合单体为丙烯酸、丙烯酸经烷基酯和丙烯酸高烷基酯的混合单体。
4.根据权利要求3所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：所述聚合单体为重量份数比为丙烯酸:丙烯酸经烷基酯:丙烯酸高烷基酯＝1:1:2的混合单体。
5.根据权利要求1所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：所述带水剂为环己烷。
6.根据权利要求5所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：所述环己烷与所述丙烯酸的重量比为7:10。
7.根据权利要求1所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
8.根据权利要求1所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：所述乳化剂为烷基苯磺酸钠与聚氧乙烯烷基醚混合使用，重量比例为1:1-1:5。
9.根据权利要求1所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶，其特征在于：所述乳化剂为烷基苯磺酸钠与聚氧乙烯烷基醚混合使用，重量比例为1:2。
10.根据权利要求1-9所述的纸用环保型丙烯酸压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤如下：
(1)称取强酸性阳离子交换树脂，经去离子水冲洗5-10min后，先在是强酸性阳离子交换树脂体积的2-3倍的饱和食盐水浸泡20-24h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的2-3倍的甲醇中浸泡10-12h，再在是强酸性阳离子交换树脂体积的3-4倍的盐酸溶液中浸泡5-6h，每隔20min搅拌一次，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗，直至PH值为7-8，再用是强酸性阳离子交换树脂体积的3-4倍的氢氧化钠稀溶液浸泡2-4h，再用盐酸溶液浸泡1-3h，取出酸性阳离子交换树脂用去离子水冲洗后转型完毕，放入烘干箱中烘干，温度为50-60℃，时间20-30min，放于干燥密封的瓶中保存备用；
(2)称取正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和步骤(1)处理后的强酸性阳离子交换树脂放入反应釜中，搅拌均匀，加热到温度为50-60℃，再加入带水剂，继续升温至100-110℃，反应时间3-4h，经干燥后，减压蒸馏收集馏份；
(3)称取一半聚合单体、一半引发剂、乳化剂、去离子水放入步骤(2)反应釜中，开始搅拌，搅拌速度150-200r/min，升温至50-60℃，反应30-40min，同时分别匀速滴加剩余的聚合单体、引发剂，滴加时间为2-3h，继续保温1-2h后，降至室温，停止搅拌，加入氨水调节PH值为7-8，过滤出料，即得成品。
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