CN113429918B - 一种单组分高性能改性sbs水基型胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂，采用如下方法制备得到：步骤1：制备种子乳液；步骤2：制备SBS复合乳液；步骤3：将引发剂溶液、SBS复合乳液滴加到种子乳液中，在引发温度下，反应得到SBS水基型胶粘剂；所述种子乳液由丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯经过预聚得到；所述丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：20‑30:5‑10；所述SBS复合乳液中含甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸或甲基丙烯酸；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸或甲基丙烯酸的重量比为100:30‑35:20‑30；种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:5‑8。其优势在于：长时间应用于涂胶辊后不起皮，能够保证胶黏剂均匀涂覆，本发明属于胶黏剂领域。

Description

一种单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂
技术领域
本发明涉及胶黏剂领域，具体是一种单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂。
背景技术
CN201310353893.3公开了一种水性SBS改性型喷胶，包括如下各组分：水性SBS乳液、水性松香乳液、纳米二氧化硅、异氰酸酯、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、扩链剂、甲基丙烯酸羟乙酯、中和剂、丙烯酸丁酯、过硫酸铵和去离子水；其制备方法：(1)以二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂、二羟甲基丙酸为原料制备聚氨酯预聚体；(2)加入甲基丙烯酸羟乙酯，进行封端反应1h；(3)加入中和剂，再加入丙烯酸丁酯和去离子水进行乳化；(4)加入水性SBS乳液，搅拌均匀，再加入引发剂反应；(5)加入水性松香乳液、纳米二氧化硅进行搅拌。制得的水性SBS改性型喷胶性能优良、价格适中、环保无毒、适用于喷胶行业且易于工艺操作。
CN201810983207.3公开了一种改性水性SBS乳液喷胶，由包括如下质量分数的组分制成：丙烯酸酯改性SBS胶乳(固含量50wt％)40～70wt％；苯丙乳液(固含量45～
60wt％)10～30wt％；叔碳乳液5～10wt％；增粘乳液5～20wt％；凝结剂水溶液0.2～3wt％；防老剂0.1～0.5wt％；稳定剂0.1～1wt％；增稠剂0.2～1wt％。
上述方案所存在的有待提升的性能在于：现有的方案中，采用单组分SBS水基型胶粘剂应用于辊涂胶设备上时，绝大部分的产品在辊涂一段时间后会在辊上留下一块或多块内部为气泡的硬皮，这层硬皮会妨碍胶水通过辊涂到基材上。
为了解决类似的问题，CN202010867896.9公开了一种滚涂不起渣的水性氯丁胶，其由包括如下质量分数的组分制成：氯丁胶乳45～80、苯丙乳液15～40、增粘乳液4～15、pH调节剂0.2～2、抑制起渣剂0.1～1、增稠剂0.1～0.5。该发明还公开一种滚涂不起渣水性氯丁胶的制备方法。本发明具有如下有益效果：1)加入pH调节剂，既可以提高氯丁胶乳与苯丙乳液共混稳定性，又可促进胶乳中羟基交联形成网状结构，有利于提高胶粘剂的初粘力和加快干燥速度，还起到防渗作用；2)在配方中加入抑制起渣剂多硼酸盐，可阻抗受到机械作用时乳胶粒的撞合提高水性氯丁胶的机械稳定性，抑制滚涂起渣。
其通过多硼酸盐来抑制起渣。
本发明所要解决的技术问题和其类似，但是也存在一定的区别，本案的辊涂失效是因为胶水在辊的表面形成的具有空泡结构的硬皮，其和胶水本身的耐老化性能、体系均匀性和稳定性有一定的关系。
本方案所要解决的技术问题是：如何降低涂胶辊表面结皮的情况的概率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂，该SBS水基型胶粘剂的优势在于：长时间应用于涂胶辊后不起皮，能够保证胶黏剂均匀涂覆。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂，采用如下方法制备得到：
步骤1：制备种子乳液；
步骤2：制备SBS复合乳液；
步骤3：将引发剂溶液、SBS复合乳液滴加到种子乳液中，在引发温度下，反应得到SBS水基型胶粘剂；
所述种子乳液由丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯经过预聚得到；所述丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：20-30:5-10；
所述SBS复合乳液中含甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸或甲基丙烯酸；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸或甲基丙烯酸的重量比为100:30-35:20-30；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:5-8。
在上述的单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂中，所述种子乳液的制备方法为：
S11：将丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯加入到含乳化剂的去离子水中；
S12：将引发剂溶液滴加进入到S11的溶液中，反应温度为70-80℃，滴加时间0.5-1h；
S13：滴加结束后保温0.5-1h，得到种子乳液。
在上述的单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂中，所述S12中引发剂溶液为过硫酸钾溶液，过硫酸钾的重量相当于种子乳液中单体总重量的0.1％-0.2％；
所述S11中乳化剂的用量相当于种子乳液中单体总重量的1-3％；
所述S11中乳化剂为阴离子或非离子乳化剂。
在上述的单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂中，所述种子乳液中，固含量为30-40％。
在上述的单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂中，所述SBS复合乳液的制备方法为：
将SBS1401加入到甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸或甲基丙烯酸所组成的混合物中，待三者混合均匀后，加入到含乳化剂的去离子水中进行分散，SBS复合乳液的固含量为40-60％。
在上述的单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂中，所述步骤3中的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，引发温度为70-80℃；引发剂用量为种子乳液中单体总重量的1-3％。
在上述的单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂中，SBS水基型胶粘剂的粘度为50-200mPa.s。
在上述的单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂中，在步骤3的反应结束后加入碱调节体系pH为7-8。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用种子乳液滴加的方式进行聚合，得到体系稳定性更好的胶粘剂，其长时间应用于涂胶辊后不起皮，能够保证胶黏剂均匀涂覆。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂，采用如下方法制备得到：
步骤1：制备种子乳液；
具体来说，步骤1包括如下子步骤：
S11：将丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯加入到含乳化剂的去离子水中；所述丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：25:8；本步骤的乳化剂为吐温60。
S12：将过硫酸钾溶液滴加进入到S11的溶液中，反应温度为70-80℃，滴加时间1h；本步骤的过硫酸钾的用量为丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的总重的1％；
S13：滴加结束后保温1h，得到种子乳液，种子乳液的固含量为35％。
步骤2：制备SBS复合乳液；将SBS1401加入到甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸所组成的混合物中，待三者混合均匀后，加入到含乳化剂的去离子水中进行分散，SBS复合乳液的固含量为50％；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸的重量比为100:30:25；本步骤的乳化剂也为吐温60；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:6。
步骤3：将引发剂溶液、SBS复合乳液滴加到种子乳液中，在引发温度下，滴加时长为1h，滴加结束后保温2-4h，调节体系pH为7-8，得到SBS水基型胶粘剂。本步骤的引发剂为过硫酸钾，过硫酸钾用量为种子乳液中单体总重量的2％，其需要配置成为水溶液。
本实施例制得的SBS水基型胶粘剂其具有低粘高固的特点，其粘度为粘度为100mPa.s。
实施例2
与实施例1大体相同，不同的是：
子步骤S11中，丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：20:10；
步骤2中，甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸的重量比为100:35:20；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:7。
实施例3
与实施例1大体相同，不同的是：
子步骤S11中，丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：30:5；
步骤2中，甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸的重量比为100:32:30；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:5。
实施例4
与实施例1大体相同，不同的是：
子步骤S11中，丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：25:10；
步骤2中，甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸的重量比为100:30:20；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:8。
实施例5
与实施例1大体相同，不同的是：
SBS复合乳液中含甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、甲基丙烯酸；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、甲基丙烯酸的重量比为100:30:25。
对比例1
一种SBS水基型胶粘剂，采用如下方法制备得到：
步骤1：制备种子乳液；
具体来说，步骤1包括如下子步骤：
S11：将丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯加入到含乳化剂的去离子水中；所述丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯的重量比为100：25；本步骤的乳化剂为吐温60。
S12：将过硫酸钾溶液滴加进入到S11的溶液中，反应温度为70-80℃，滴加时间1h；本步骤的过硫酸钾的用量为丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯的总重的1％；
S13：滴加结束后保温1h，得到种子乳液，种子乳液的固含量为35％。
步骤2：制备SBS复合乳液；将SBS1401加入到甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸所组成的混合物中，待三者混合均匀后，加入到含乳化剂的去离子水中进行分散，SBS复合乳液的固含量为50％；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸的重量比为100:30:25；本步骤的乳化剂也为吐温60；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:6。
步骤3：将引发剂溶液、SBS复合乳液滴加到种子乳液中，在引发温度下，滴加时长为1h，滴加结束后保温2-4h，调节体系pH为7-8，得到SBS水基型胶粘剂。本步骤的引发剂为过硫酸钾，过硫酸钾用量为种子乳液中单体总重量的2％，其需要配置成为水溶液。
本案例的胶粘剂其粘度为粘度为70mPa.s。
对比例2
一种SBS水基型胶粘剂，采用如下方法制备得到：
步骤1：制备种子乳液；
具体来说，步骤1包括如下子步骤：
S11：将丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯加入到含乳化剂的去离子水中；所述丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：8；本步骤的乳化剂为吐温60。
S12：将过硫酸钾溶液滴加进入到S11的溶液中，反应温度为70-80℃，滴加时间1h；本步骤的过硫酸钾的用量为丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯的总重的1％；
S13：滴加结束后保温1h，得到种子乳液，种子乳液的固含量为35％。
步骤2：制备SBS复合乳液；将SBS1401加入到甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸所组成的混合物中，待三者混合均匀后，加入到含乳化剂的去离子水中进行分散，SBS复合乳液的固含量为50％；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸的重量比为100:30:25；本步骤的乳化剂也为吐温60；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:6。
步骤3：将引发剂溶液、SBS复合乳液滴加到种子乳液中，在引发温度下，滴加时长为1h，滴加结束后保温2-4h，调节体系pH为7-8，得到SBS水基型胶粘剂。本步骤的引发剂为过硫酸钾，过硫酸钾用量为种子乳液中单体总重量的2％，其需要配置成为水溶液。
本案例的胶粘剂其粘度为粘度为120mPa.s。
对比例3
一种单组分高性能改性SBS水基型胶粘剂，采用如下方法制备得到：
步骤1：将丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯加入到含乳化剂的去离子水中，所述丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：25:8；本步骤的乳化剂为吐温60，固含量为35％。
步骤2：制备SBS复合乳液；将SBS1401加入到甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸所组成的混合物中，待三者混合均匀后，加入到含乳化剂的去离子水中进行分散，SBS复合乳液的固含量为50％；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸的重量比为100:30:25；本步骤的乳化剂也为吐温60；
步骤1中的单体、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:6。
步骤3：将引发剂溶液、SBS复合乳液滴加到步骤1的体系中，在引发温度下，滴加时长为1h，滴加结束后保温2-4h，调节体系pH为7-8，得到SBS水基型胶粘剂。本步骤的引发剂为过硫酸钾，过硫酸钾用量为步骤1中单体总重量的2％，其需要配置成为水溶液。
应用实施例
将实施例1-5以及对比例1-3分别用于辊涂床垫施工，施工工艺过程为：
步骤1：确认自动涂布机开机、运行正常，将胶水倒入自动涂布机的容器内，准备好待涂布的床垫或类似产品。
步骤2：启动自动涂布机开关，将床垫或类似产品传送至自动涂布机辊涂部位，按照涂胶要求进行涂胶作业，涂胶后目视检查涂胶效果。
连续施工(7)天，观察辊上出现起皮现象，当发现起皮达到1cm2后，停机清理辊，然后再继续施工。统计出现起皮现象的次数。
表1辊涂起皮测试结果
Figure BDA0003063267040000081
对上述的辊涂后的床垫进行粘结性能测试，测试主要包括(T剥离强度)：
表2粘结性能测试结果
Figure BDA0003063267040000082
通过上述测试可以发现：
1、丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯中，叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯对于防止受热起皮现象具有抑制作用，能够使胶水均匀分布在辊的表面，避免由于分布不均导致受热不均进而导致起泡起皮的现象。
2、丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯中，叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯对于胶水耐热性能有了进一步改善，在辊涂设备未改进的情况下，胶水更加耐热。
3、种子乳液聚合法对于体系的稳定具有积极意义。

Claims (7)

1.一种单组分高性能改性 SBS 水基型胶粘剂，其特征在于，采用如下方法制备得到：
步骤1：制备种子乳液；
步骤2：制备SBS复合乳液；
步骤3：将引发剂溶液、SBS复合乳液滴加到种子乳液中，在引发温度下，反应得到 SBS水基型胶粘剂；
所述种子乳液由丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯经过预聚得到；所述丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯的重量比为100：20-30:5-10；
所述SBS复合乳液中含甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸或甲基丙烯酸；所述甲基丙烯酸甲酯、SBS1401、丙烯酸或甲基丙烯酸的重量比为100:30-35:20-30；
种子乳液、SBS复合乳液中的单体总重的比例为1:5-8；
所述种子乳液的制备方法为：
S11：将丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯加入到含乳化剂的去离子水中；
S12：将引发剂溶液滴加进入到S11的溶液中，反应温度为70-80℃，滴加时间0.5-1h；
S13：滴加结束后保温0.5-1h，得到种子乳液。
2.根据权利要求1所述的单组分高性能改性 SBS 水基型胶粘剂，其特征在于，所述S12中引发剂溶液为过硫酸钾溶液，过硫酸钾的重量相当于种子乳液中单体总重量的0.1%-0.2%；
所述S11中乳化剂的用量相当于种子乳液中单体总重量的1-3%；
所述S11中乳化剂为阴离子或非离子乳化剂。
3.根据权利要求2所述的单组分高性能改性 SBS 水基型胶粘剂，其特征在于，所述种子乳液中，固含量为30-40%。
4.根据权利要求1所述的单组分高性能改性 SBS 水基型胶粘剂，其特征在于，所述SBS复合乳液的制备方法为：
将SBS1401加入到甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸或甲基丙烯酸所组成的混合物中，待三者混合均匀后，加入到含乳化剂的去离子水中进行分散，SBS复合乳液的固含量为40-60%。
5.根据权利要求1所述的单组分高性能改性 SBS 水基型胶粘剂，其特征在于，所述步骤3中的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，引发温度为70-80℃；引发剂用量为种子乳液中单体总重量的1-3%。
6.根据权利要求1所述的单组分高性能改性 SBS 水基型胶粘剂，其特征在于， SBS 水基型胶粘剂的粘度为50-200mPa.s。
7.根据权利要求1所述的单组分高性能改性 SBS 水基型胶粘剂，其特征在于， 在步骤3的反应结束后加入碱调节体系pH为7-8。
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