CN112341957A - 一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水及制备方法，通过加入少量的聚丙烯酸和金属盐水溶液，由于在胶水中形成了络合键，不仅可以明显提高胶水的强度，还可以使胶水在潮湿环境下的发粘现象得到显著改善。因此，这种胶水在纸制品的高效粘合以及未来多种形式的文具和包装领域都会有广泛的应用前景。本方明的效果是使胶水粘接强度显著提高，且干燥速度快，所得粘接制品的抗潮解性好。其原理是加入的盐离子可以和聚丙烯酸中的羧基以及聚乙烯醇中的羟基发生络合反应，进而显著改善强度和耐水性。

Description

一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水及制备方法
技术领域
本发明属于胶水技术领域，涉及一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水及制备方法。
背景技术
随着人类环保意识的增强和社会可持续发展的压力，水溶性胶水再度引起人们的广泛重视。和溶剂型胶水比，水溶性胶水对于环境友好，同时，便于清洗。目前，常用的水溶性胶水有淀粉类胶水，聚乙醇类胶水以及改性聚乙烯醇类胶水等。其中，聚乙醇类胶水由于具有较好的强度，溶液粘度易于调整等特点是目前市场上文具类胶水的主要类型。国内和国外都有一些牌号的胶水。但是，这类聚乙烯醇胶水也存在易于返潮和强度不够高的问题。近年来，虽然有一些专利致力于改进上述问题，如 CN110964463A报道用醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯，烯丙基缩水甘油醚改进胶水的聚乙烯醇胶水的干燥速度和耐水性，但涉及到较为复杂的聚合工艺，CN109486449B报道了一种瓦楞纸专用胶水，用环氧树脂、改性淀粉等改进聚乙烯醇的耐水性，虽然耐水性提高，但是在水中的分散稳定性变差。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水及制备方法，提供一种高粘接强度、防止返潮的胶水，用于各类纸张、文具的粘接。其中粘结强度的提高和防止吸潮主要依靠以下技术途径解决。
技术方案
一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水，其特征在于组份的重量份数为：1-15份聚乙烯醇PVA或改性PVA、97.98～77.95份水、0.01～2份金属盐和1～5份小分子多元醇。
加入0.01～0.05份防腐剂。
所述改性PVA包括缩醛化醛化度为分子18％以下具有良好水溶性的PVA。
所述金属盐包括但不限于氯化铜、氯化铁、氯化铝，氯化锌或这些金属的硫酸盐。
所述小分子多元醇包括但不限于乙二醇或丙三醇。
所述防腐剂包括但不限于山梨酸钾、苯甲酸及其钠盐或水溶性防腐剂。
一种所述金属络合型高强度聚乙烯醇胶水的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：采用水溶解聚乙烯醇PVA或改性PVA；采用水溶解金属盐；采用水溶解小分子多元醇；
步骤2：将步骤1的几种溶液混合后得到所胶水；
所述胶水中各物质重量份满足1-15份聚乙烯醇PVA或改性PVA、97.98～77.95份水、0.01～2份金属盐和1～5份小分子多元醇。
采用水溶解0.01～0.05份防腐剂，与步骤1的几种溶液混合。
有益效果
本发明提出的一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水及制备方法，通过加入少量的聚丙烯酸和金属盐水溶液，由于在胶水中形成了络合键，不仅可以明显提高胶水的强度，还可以使胶水在潮湿环境下的发粘现象得到显著改善。因此，这种胶水在纸制品的高效粘合以及未来多种形式的文具和包装领域都会有广泛的应用前景。本方明的效果是使胶水粘接强度显著提高，且干燥速度快，所得粘接制品的抗潮解性好。其原理是加入的盐离子可以和聚丙烯酸中的羧基以及聚乙烯醇中的羟基发生络合反应，进而显著改善强度和耐水性。
具体实施方式
现结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：首先，称取10g的聚乙烯醇颗粒(包括醇解度不同而多种牌号)，将其加入90mL去离子水中搅拌将其溶解(如果醇解度高的牌号，可以加热溶解)，配制成质量分数为10％的水溶液，向其中加入0.05ml的质量分数为50％的聚丙烯酸水溶液(分子量2000)，配置成聚乙烯醇和聚丙烯酸混合水溶液。称取0.5g的CuCl2，将其缓慢加入到10mL的去离子水中搅拌使其溶解，配制成质量分数为5％的水溶液。将配置好的盐溶液加入到上述混合的水溶液中，并加入乙二醇0.05g，山梨酸钾或其他防腐剂：0.001g，用搅拌器200rpm搅拌2h形成均一混合溶液。得到复合胶水，胶水强度较市售产品强度提高10％.
实施例2：首先，称取10g的聚乙烯醇颗粒(包括醇解度不同而多种牌号)，将其加入90mL去离子水中搅拌将其溶解(如果醇解度高的牌号，可以加热溶解)，配制成质量分数为10％的水溶液，向其中加入0.05ml的质量分数为50％的聚丙烯酸水溶液(分子量4000)，配置成聚乙烯醇和聚丙烯酸混合水溶液。称取0.5g的CuCl2，将其缓慢加入到10mL的去离子水中搅拌使其溶解，配制成质量分数为5％的水溶液。将配置好的盐溶液加入到上述混合的水溶液中，并加入乙二醇0.05g，山梨酸钾或其他防腐剂：0.001g，用搅拌器200rpm搅拌2h形成均一混合溶液。得到复合胶水，胶水强度较市售产品强度提高12％.
实施例3：首先，称取5g的聚乙烯醇颗粒(包括醇解度不同而多种牌号)，将其加入90mL去离子水中搅拌将其溶解(如果醇解度高的牌号，可以加热溶解)，配制成质量分数为10％的水溶液，向其中加入0.05ml的质量分数为50％的聚丙烯酸水溶液(分子量4000)，配置成聚乙烯醇和聚丙烯酸混合水溶液。称取0.5g的CuCl2，将其缓慢加入到10mL的去离子水中搅拌使其溶解，配制成质量分数为5％的水溶液。将配置好的盐溶液加入到上述混合的水溶液中，并加入乙二醇0.05g，山梨酸钾或其他防腐剂：0.001g，用搅拌器200rpm搅拌2h形成均一混合溶液。得到复合胶水，胶水强度较市售产品强度相当。
实施例4：首先，称取15g的聚乙烯醇颗粒(包括醇解度不同而多种牌号)，将其加入90mL去离子水中搅拌将其溶解(如果醇解度高的牌号，可以加热溶解)，配制成质量分数为10％的水溶液，向其中加入0.05ml的质量分数为50％的聚丙烯酸水溶液(分子量4000)，配置成聚乙烯醇和聚丙烯酸混合水溶液。称取0.5g的CuCl2，将其缓慢加入到10mL的去离子水中搅拌使其溶解，配制成质量分数为5％的水溶液。将配置好的盐溶液加入到上述混合的水溶液中，并加入乙二醇0.05g，山梨酸钾或其他防腐剂：0.001g，用搅拌器200rpm搅拌2h形成均一混合溶液。得到复合胶水，胶水强度较市售产品强度高20％。
实施例5首先，称取1g的聚乙烯醇颗粒(包括醇解度不同而多种牌号)，将其加入90mL去离子水中搅拌将其溶解(如果醇解度高的牌号，可以加热溶解)，配制成质量分数为10％的水溶液，向其中加入0.05ml的质量分数为50％的聚丙烯酸水溶液(分子量4000)，配置成聚乙烯醇和聚丙烯酸混合水溶液。称取0.5g的CuCl2，将其缓慢加入到10mL的去离子水中搅拌使其溶解，配制成质量分数为5％的水溶液。将配置好的盐溶液加入到上述混合的水溶液中，并加入乙二醇0.05g，山梨酸钾或其他防腐剂：0.001g，用搅拌器200rpm搅拌2h形成均一混合溶液。得到复合胶水粘度较小，胶水强度较市售产品强度相当
实施例5首先，称取10g的聚乙烯醇颗粒(包括醇解度不同而多种牌号)，将其加入90mL去离子水中搅拌将其溶解(如果醇解度高的牌号，可以加热溶解)，配制成质量分数为10％的水溶液，向其中加入0.05ml的质量分数为50％的聚丙烯酸水溶液(分子量4000)，配置成聚乙烯醇和聚丙烯酸混合水溶液。称取0.5g的AlCl3，将其缓慢加入到10mL的去离子水中搅拌使其溶解，配制成质量分数为5％的水溶液。将配置好的盐溶液加入到上述混合的水溶液中，并加入乙二醇0.05g，山梨酸钾或其他防腐剂：0.001g，用搅拌器200rpm搅拌2h形成均一混合溶液。得到复合胶水粘度较小，胶水强度较市售产品强度高15％
实施例5首先，称取10g的聚乙烯醇颗粒(包括醇解度不同而多种牌号)，将其加入90mL去离子水中搅拌将其溶解(如果醇解度高的牌号，可以加热溶解)，配制成质量分数为10％的水溶液，向其中加入0.05ml的质量分数为50％的聚丙烯酸水溶液(分子量4000)，配置成聚乙烯醇和聚丙烯酸混合水溶液。称取0.5g的ZnCl2，将其缓慢加入到10mL的去离子水中搅拌使其溶解，配制成质量分数为5％的水溶液。将配置好的盐溶液加入到上述混合的水溶液中，并加入乙二醇0.05g，山梨酸钾或其他防腐剂：0.001g，用搅拌器200rpm搅拌2h形成均一混合溶液。得到复合胶水粘度较小，胶水强度较市售产品强度高15％。

Claims (8)

1.一种金属络合型高强度聚乙烯醇胶水，其特征在于组份的重量份数为：1-15份聚乙烯醇PVA或改性PVA、97.98～77.95份水、0.01～2份金属盐和1～5份小分子多元醇。
2.根据权利要求1所述金属络合型高强度聚乙烯醇胶水，其特征在于：加入0.01～0.05份防腐剂。
3.根据权利要求1所述金属络合型高强度聚乙烯醇胶水，其特征在于：所述改性PVA包括缩醛化醛化度为分子18％以下具有良好水溶性的PVA。
4.根据权利要求1所述金属络合型高强度聚乙烯醇胶水，其特征在于：所述金属盐包括但不限于氯化铜、氯化铁、氯化铝，氯化锌或这些金属的硫酸盐。
5.根据权利要求1所述金属络合型高强度聚乙烯醇胶水，其特征在于：所述小分子多元醇包括但不限于乙二醇或丙三醇。
6.根据权利要求1所述金属络合型高强度聚乙烯醇胶水，其特征在于：所述防腐剂包括但不限于山梨酸钾、苯甲酸及其钠盐或水溶性防腐剂。
7.一种权利要求1任一项所述金属络合型高强度聚乙烯醇胶水的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：采用水溶解聚乙烯醇PVA或改性PVA；采用水溶解金属盐；采用水溶解小分子多元醇；
步骤2：将步骤1的几种溶液混合后得到所胶水；
所述胶水中各物质重量份满足1-15份聚乙烯醇PVA或改性PVA、97.98～77.95份水、0.01～2份金属盐和1～5份小分子多元醇。
8.根据权利要求4所述方法，其特征在于：采用水溶解0.01～0.05份防腐剂，与步骤1的几种溶液混合。
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Application publication date: 20210209

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