CN113897154A - 一种新型水性乳化胶水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型水性乳化胶水及其制备方法，通过超声波高效的空泡乳化功能将氯丁树脂和丁晴树脂进行乳化，使氯丁树脂和丁晴树脂可以实现并用，使氯丁树脂和丁晴树脂的性能可以互相平衡，使得到的水性乳化胶水的各种性能得以优化；本新型水性乳化胶水的原材料从主要原料、助剂到溶剂均采用百分之百无醛、无苯原料，避免了产品的醛类、苯类有害物质对人体、环境的影响；根据实际的需求，通过对助剂调整以及配合生产工艺，实现对产品功能性的要求调整，如通过往水性乳化胶水添加抗菌剂，达到产品抗菌、抑菌等要求；粘合性强，可以实现有机材料和无机材料的粘合；牢固性好，经长时间水煮也不会溶解；粘胶密封性好。

Description

一种新型水性乳化胶水及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶水技术领域，尤其涉及的是一种新型水性乳化胶水及其制备方法。

背景技术

现有的柔性装饰装修材料主要有PVC、宝丽纸(宝丽纸—即薄页纸,纸面印刷木纹,用于MDF、HDF、胶合板贴面,贴面时需使用胶粘剂,贴面后需涂饰处理。)、压纹纸等，生产时需要使用胶粘剂处理，但现有的胶粘剂存在以下缺点：1.牢固性不足，产品胶粘好后经过水煮胶粘剂容易出现剥离甚至溶解的现象；2.胶粘密封性不好，产品胶粘好后其胶粘密封性达不到使用要求；3.环保性不能达到要求，现有的胶粘性能较好的胶粘剂很多都含苯等污染物，不能满足使用要求。

因此，现有的技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型水性乳化胶水及其制备方法，旨在解决现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的技术方案如下：

本技术方案提供

一种新型水性乳化胶水，包括的组分及其质量百分比为：

氯丁树脂 5-10％；

丁晴树脂 35-40％；

水性助剂： 1-2％；

功能性助剂： 0.5-1％；

其余为水；

将所述氯丁树脂、所述丁晴树脂、所述水性助剂、所述功能性助剂经过超声波空泡乳化处理，得到所述新型水性乳化胶水。

进一步地，所述水性助剂包括分散剂、悬浮剂、消泡剂、脱模剂的一种或多种组合。

进一步地，所述分散剂包括水性分散剂或无机分散剂或有机分散剂；所述悬浮剂包括水悬浮剂或油悬浮剂。

进一步地，所述消泡剂包括非硅型或聚醚型或有机硅型或聚醚改性有机硅型；所述脱模剂包括无机脱模剂或有机脱模剂或高聚物脱模剂。

进一步地，所述功能性助剂包括抗污剂、抗菌剂、阻燃剂、塑型剂的一种或多种组合。

进一步地，所述抗污剂包括聚丙烯酸酯；所述抗菌剂包括无机抗菌剂或有机抗菌剂或天然抗菌剂。

进一步地，所述阻燃剂包括溴系阻燃剂或含磷阻燃剂或无机阻燃剂或有机氮系阻燃剂；所述塑型剂包括脂肪族二元酸酯类多元醇酯类塑型剂或氯化烃类塑型剂或环氧类塑型剂或柠檬酸酯类塑型剂或聚酯类塑型剂。

本技术方案还提供一种如上述任一所述的新型水性乳化胶水的制备方法，将氯丁树脂、丁晴树脂、水性助剂、功能性助剂经过超声波空泡乳化处理，得到水性乳化胶水。

进一步地，所述新型水性乳化胶水的乳液平均液滴尺寸为0.2～2um。

通过上述可知，本技术方案通过采用氯丁树脂和丁晴树脂为主要原料，按照使用需求配合水性助剂和功能性助剂进行调整制得的新型水性乳化胶水，使氯丁树脂和丁晴树脂可以实现并用，使氯丁树脂和丁晴树脂的性能可以互相平衡，使得到的水性乳化胶水的各种性能得以优化；本新型水性乳化胶水的原材料从主要原料(氯丁树脂、丁晴树脂)、助剂到溶剂均采用百分之百无醛、无苯原料，避免了产品的醛类、苯类有害物质对人体、环境的影响；根据实际的需求，通过对助剂调整以及配合生产工艺，实现对产品功能性的要求调整，如通过往水性乳化胶水添加抗菌剂，达到产品抗菌、抑菌等要求；粘合性强，可以实现有机材料和无机材料的粘合；牢固性好，经长时间(3小时以上)水煮也不会溶解；粘胶密封性好。

附图说明

图1是本发明中新型水性乳化胶水的制备方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本技术方案保护一种新型水性乳化胶水，用于板材、装饰材料、纸材、玻璃、膜材等不同材料的胶粘，尤其适用于有机材料和无机材料的胶粘，其具有优异的胶粘密封性，胶粘牢固性，不含苯醛等污染物；所述新型水性乳化胶水包括的组分及其质量百分比为：

氯丁树脂 5-10％；

丁晴树脂 35-40％；

水性助剂： 1-2％；

功能性助剂： 0.5-1％；

其余为水。

其中，所述氯丁树脂又叫氯丁橡胶或它氯丁胶，还可以称为氯丁二烯橡胶，是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。所述氯丁树脂具有良好的物理机械性能，耐油、耐热、耐燃、耐日光、耐臭氧、耐酸碱、耐老化、耐化学腐蚀性优异；具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好；耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶；耐热性与丁腈橡胶相当，分解温度230～260℃，短期可耐120～150℃，在80～100℃可长期使用，具有一定的阻燃性；耐油性仅次于丁腈橡胶；耐无机酸、碱腐蚀性良好。

而且，所述氯丁橡胶与天然橡胶结构相似，不同的是氯丁橡胶中极性的负电性基团取代了天然橡胶中的甲基，从而改善了氯丁橡胶的耐臭氧、耐油以及耐热性能，其综合物理机械性能较好，因此氯丁橡胶的用途非常广泛，既可以作为通用橡胶又可以作为特种橡胶使用，其主要的物理机械性能如下：

(1)氯丁橡胶的强度：氯丁橡胶的拉伸性能与天然橡胶相似，其生胶具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，属于自补强性橡胶；氯丁橡胶分子结构规整，分子链中含有氯原子极性基团，增加了分子间的作用力。因此在外力作用下，形成易于拉伸结晶(自补强性)，分子间不易滑脱。另外分子量较大(2.0～20万)，所以拉伸强度较大。

(2)优异的耐老化性能：氯丁橡胶分子链的双键上连接的氯原子使得双键和氯原子都变得不活泼，因此其硫化胶的贮存稳定性好；不易受大气中的热、氧、光的作用，表现为优良的耐老化(耐候、耐臭氧及耐热)性能。其耐老化性能特别是耐候、耐臭氧性能，在通用橡胶中仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶，远优于天然橡胶。

(3)优异的耐燃性：氯丁橡胶的耐燃性是通用胶中最好的，它具有不自燃的特点，接触火焰可以燃烧，但隔断火焰即自行熄灭，这是因为氯丁橡胶燃烧时，在高温的作用下可分解出氯化氢气体而使火熄灭。

(4)氯丁橡胶的耐化学腐蚀性也很好，除强氧化性酸外，其他酸、碱对其几乎没有影响。氯丁橡胶的耐水性也比其他合成橡胶要好。

其中，所述丁晴树脂是指丁腈橡胶(NBR)，是由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物，主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强，其主要的物理机械性能如下：

(1)NBR具有优异的耐油性，典型的NBR结构中反式占约78％。由于NBR分子链结构中含有氰基，耐油性(如耐矿物油、液体燃料、动植物油和溶剂)优于天然橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶。

(2)NBR耐化学稳定性好，加工性能良好，随着其结构中的丙烯腈含量其相对密度增大，硫化速度加快，拉伸强度性能提高。

(3)NBR耐热性较好，它的耐热性比天然橡胶和丁苯橡胶好，长期使用温度可达100摄氏度，120℃可以用40天。同时NBR具有良好的耐低温性能，最低玻璃化温度可达-55℃。

虽然氯丁树脂具有以上优点，但是氯丁树脂也存在耐热性较差，耐寒性不佳，不能用于接触水或在潮湿条件下使用的粘接等缺点，而丁晴树脂的耐热性、耐寒性(丁晴树脂可耐-40°的低温)较好，与氯丁树脂并用可获得较优耐老化性能、耐油性能、耐寒等性能的平衡；虽然氯丁树脂和丁晴树脂并用可以获得多种性能的平衡，但是在实际的生产和使用中，却很少将氯丁树脂和丁晴树脂进行并用，因为使用一般的乳化方法(因为氯丁树脂和丁晴树脂的表面张力较大，一般的乳化方法不能将两者乳化)根本不能将氯丁树脂和丁晴树脂进行很好地乳化，不能使氯丁树脂和丁晴树脂之间互相均匀分散，形成乳胶状，不能达到使用要求。本技术方案中，为了解决氯丁树脂和丁晴树脂的乳化问题，采用超声波高效的空泡乳化功能，把氯丁树脂和丁晴树脂制备成乳液胶水，使氯丁树脂和丁晴树脂的并用成为可能。

在某些具体实施例中，所述水性助剂包括但不限于分散剂、悬浮剂、消泡剂、脱模剂的一种或多种组合。

其中，所述分散剂可以减少物料完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的物料的分散体，改性物料粒子表面性质，调整物料粒子的运动性，以得到性能符合要求的水性乳化胶水。

在某些具体实施例中，所述分散剂包括但不限于水性分散剂、无机分散剂和有机分散剂。常用的水性分散剂包括十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，等等；常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)；有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯，等等。

其中，所述悬浮剂可以将物料以一定颗粒度均匀分散于混合物料中，使物料得以充分混合反应，以得到性能符合要求的水性乳化胶水。

在某些具体实施例中，所述悬浮剂包括但不限于水悬浮剂、油悬浮剂两种。水悬浮剂是用水作为溶剂，如水性纳米纤维素悬浮剂)。油悬浮剂是以油类为主要溶剂，不含水，其中常用的油类为植物油，如玉米油、菜籽油等，也可是使用人工合成的油类。

其中，所述消泡剂可以在物料混合反应过程中对物料中的泡沫起到破泡，抑泡和脱泡的作用，避免泡沫影响物料的混合反应，保证得到的水性乳化胶水符合性能要求。

在某些具体实施例中，所述消泡剂包括但不限于非硅型、聚醚型(包括GP型、GPE型、GPES型)、有机硅型和聚醚改性有机硅型，等等，例如，聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性硅油、三烷基三聚氰胺、氰脲酰氯三聚氰胺、脂肪胺，等等。

其中，所述脱模剂可以使得制得的水性乳化胶水能与设备顺利脱模，同时使制得的水性乳化胶水的表面光滑及洁净，提高生产效率，保证生产质量。

在某些具体实施例中，所述脱模剂包括但不限于无机物、有机物以及高聚物三类，无机脱模剂，如滑石粉、云母粉以及陶土、白粘土等为主要组分配置的复合物；有机脱模剂包括脂肪酸皂(钾皂、钠皂、铵皂、锌皂等)、脂肪酸、石蜡、甘油、凡士林等；高聚物脱模剂，包括硅油、聚乙二醇、低分子量聚乙烯等，高聚物脱模剂的脱模剂效率和热稳定性比有机物脱模剂好得多。

在某些具体实施例中，所述功能性助剂包括但不限于抗污剂、抗菌剂、阻燃剂、塑型剂的一种或多种组合。

其中，所述抗污剂可以在制得的新型柔性装饰材料表面形成亲水性、持久性的薄膜，该薄膜可起到防污的作用，使制得的新型柔性装饰材料具有防污的功能。

在某些具体实施例中，所述抗污剂包括但不限于聚丙烯酸酯及其氟代产品等。

其中，所述抗菌剂可以使制得的新型柔性装饰材料表面具备抑菌，防止细菌滋生的功能，使制得的新型柔性装饰材料符合使用要求。

在某些具体实施例中，所述抗菌剂包括但不限于无机抗菌剂，有机抗菌剂和天然抗菌剂，例如纳米银抗菌剂、纳米铜抗菌剂、纳米锌抗菌剂、抗菌粉、抗菌母粒，等等。

其中，所述阻燃剂使得制得的新型柔性装饰材料具有难燃性的功能，保证制得的新型柔性装饰材料符合消防防火要求。

在某些具体实施例中，所述阻燃剂包括但不限于溴系阻燃剂、含磷阻燃剂、无机阻燃剂、有机氮系阻燃剂，如四溴双酚A、磷酸三丁酯、碲化合物、羟基铝、氢氧化镁、硼酸盐等。

其中，所述塑型剂是一种高分子材料助剂，在水性乳化胶水加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强,容易加工，以得到性能符合要求的水性乳化胶水。

在某些具体实施例中，所述塑型剂包括但不限于脂肪族二元酸酯类多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等多种塑型剂。

如图1所示，一种如上述所述的新型水性乳化胶水的制备方法，将氯丁树脂、丁晴树脂、水性助剂、功能性助剂经过超声波空泡乳化处理，得到水性乳化胶水。

在某些具体实施例中，所述制备方法中，将氯丁树脂、丁晴树脂、水性助剂、功能性助剂通过超声波高效的空泡乳化功能制得水性乳化胶水，形成的乳液平均液滴尺寸小，可为0.2～2um，超声波乳浓度高、形成的乳液更加稳定。

超声波作用于液体时可产生大量小气泡，一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡；另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。通过超声波空泡乳化处理，可以将本不能并用的氯丁树脂和丁晴树脂能实现乳化制得水性乳化胶水，使氯丁树脂和丁晴树脂实现并用成为可能。

根据上述所述的新型水性乳化胶水及其制备方法，现列举以下实施例加以说明：

实施例1

按照各组分的质量百分比，5％将氯丁树脂、35％丁晴树脂、0.5％分散剂、0.5％悬浮剂、0.2％消泡剂、0.2％脱模剂、0.3％抗污剂、0.2％抗菌剂和水通过超声波高效的空泡乳化功能制得水性乳化胶水，其乳液平均液滴尺寸为0.2um。

实施例2

按照各组分的质量百分比，6％将氯丁树脂、37％丁晴树脂、0.8％分散剂、0.6％悬浮剂、0.3％消泡剂、0.3％脱模剂、0.3％抗污剂、0.2％抗菌剂、0.3％阻燃剂和水通过超声波高效的空泡乳化功能制得水性乳化胶水，其乳液平均液滴尺寸为0.2um。

实施例3

按照各组分的质量百分比，8％将氯丁树脂、39％丁晴树脂、0.5％分散剂、0.5％悬浮剂、0.5％消泡剂、0.5％脱模剂、0.4％抗污剂、0.2％抗菌剂、0.3％阻燃剂、塑性剂0.1％和水通过超声波高效的空泡乳化功能制得水性乳化胶水，其乳液平均液滴尺寸为0.2um。

实施例4

按照各组分的质量百分比，10％将氯丁树脂、40％丁晴树脂、0.7％分散剂、0.7％悬浮剂、0.3％消泡剂、0.3％脱模剂、0.4％抗污剂、0.2％抗菌剂、0.3％阻燃剂、塑性剂0.1％和水通过超声波高效的空泡乳化功能制得水性乳化胶水，其乳液平均液滴尺寸为0.2um。

实施例1至实施例4制得的新型水性乳化胶水具有以下优点：

(1)环保性：本新型水性乳化胶水的原材料从主要原料(氯丁树脂、丁晴树脂)、助剂到溶剂均采用百分之百无醛、无苯原料，保证了产品无醛类、苯类有害物质对人体、环境的影响。

(2)功能多样：根据实际的需求，通过对助剂调整以及配合生产工艺，实现对产品功能性的要求调整，如通过往水性乳化胶水添加抗菌剂，达到产品抗菌、抑菌的要求等等。

(3)通过超声波的高效的空泡乳化功能将氯丁树脂和丁晴树脂进行乳化，使氯丁树脂和丁晴树脂进行可以实现并用，使氯丁树脂和丁晴树脂的性能可以互相平衡，使得到的水性乳化胶水的各种性能得以优化。

(4)性能优异：粘合性强，可以实现有机材料和无机材料的粘合；牢固性好，经长时间(3小时以上)水煮也不会溶解；粘胶密封性好。

(5)用途广：本新型水性乳化胶水能广泛应用于家装、酒店、医院、办公楼等的天花、墙面、板材、装饰材料、纸材、玻璃、膜材等的粘胶。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型水性乳化胶水，其特征在于，包括的组分及其质量百分比为：

氯丁树脂 5-10％；

丁晴树脂 35-40％；

水性助剂： 1-2％；

功能性助剂： 0.5-1％；

其余为水；

将所述氯丁树脂、所述丁晴树脂、所述水性助剂、所述功能性助剂经过超声波空泡乳化处理，得到所述新型水性乳化胶水。

2.根据权利要求1所述的新型水性乳化胶水，其特征在于，所述水性助剂包括分散剂、悬浮剂、消泡剂、脱模剂的一种或多种组合。

3.根据权利要求2所述新型水性乳化胶水，其特征在于，所述分散剂包括水性分散剂或无机分散剂或有机分散剂；所述悬浮剂包括水悬浮剂或油悬浮剂。

4.根据权利要求2或3任一所述的新型水性乳化胶水，其特征在于，所述消泡剂包括非硅型或聚醚型或有机硅型或聚醚改性有机硅型；所述脱模剂包括无机脱模剂或有机脱模剂或高聚物脱模剂。

5.根据权利要求1所述的新型水性乳化胶水，其特征在于，所述功能性助剂包括抗污剂、抗菌剂、阻燃剂、塑型剂的一种或多种组合。

6.根据权利要求5所述的新型水性乳化胶水，其特征在于，所述抗污剂包括聚丙烯酸酯；所述抗菌剂包括无机抗菌剂或有机抗菌剂或天然抗菌剂。

7.根据权利要求5或6任一所述的新型水性乳化胶水，其特征在于，所述阻燃剂包括溴系阻燃剂或含磷阻燃剂或无机阻燃剂或有机氮系阻燃剂；所述塑型剂包括脂肪族二元酸酯类多元醇酯类塑型剂或氯化烃类塑型剂或环氧类塑型剂或柠檬酸酯类塑型剂或聚酯类塑型剂。

8.一种如权利要求1至7任一所述的新型水性乳化胶水的制备方法，其特征在于，将氯丁树脂、丁晴树脂、水性助剂、功能性助剂经过超声波空泡乳化处理，得到水性乳化胶水。

9.根据权利要求8所述的新型水性乳化胶水的制备方法，其特征在于，所述新型水性乳化胶水的乳液平均液滴尺寸为0.2～2um。

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