CN114410253A - 一种水性生物降解胶粘剂、制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性生物降解胶粘剂、制备方法及应用，该胶粘剂包括以下原料：普通单体、生物基功能单体、生物基链转移剂、引发剂、表面活性剂和去离子水；其中，普通单体包含软单体、硬单体、普通功能单体，生物基功能单体包含蓖麻醇酸丁酯和松香甲酯，生物基链转移剂包含大豆油多元醇；生物基功能单体的含量为普通单体含量的1.5％～15％，生物基链转移剂的含量是普通单体含量的0.1～1％，引发剂的含量是普通单体含量的0.5％～2.0％，表面活性剂的含量是普通单体含量的1.5～2.5％，去离子水的含量为总质量的40～60％。本发明所得胶粘剂为低VOC，无害无毒，对环境友好，在微生物和光的作用下会自然降解，进入生态循环圈，不会污染环境，应用广泛。

Description

一种水性生物降解胶粘剂、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及胶粘剂，属于高分子技术材料领域，特别是一种水性生物降解胶粘剂、制备方法及应用。
背景技术
目前胶粘带以橡胶型或丙烯酸酯类为胶粘剂，涂布在PVC或OPP基材上,这些难以降解的材料会造成严重的生态环境问题，污染土壤、水源和海洋，影响生态循环，因此，开发能生物降解的胶粘带材料非常必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水性生物降解胶粘剂、制备方法及应用，以解决上述技术背景中提出的问题。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一方面，本发明提供了一种水性生物降解胶粘剂，包括以下原料：普通单体、生物基功能单体、生物基链转移剂、引发剂、表面活性剂和去离子水；
其中，所述普通单体包含软单体、硬单体、普通功能单体，所述生物基功能单体包含蓖麻醇酸丁酯和松香甲酯，所述生物基链转移剂包含大豆油多元醇；
所述生物基功能单体的含量为普通单体含量的1.5％～15％，所述生物基链转移剂的含量是普通单体含量的0.1～1％，所述引发剂的含量是普通单体含量的0.5％～2.0％，所述表面活性剂的含量是普通单体含量的1.5～2.5％，所述去离子水的含量为所述水性生物降解胶粘剂总质量的40～60％。
上述技术方案中，所述软单体和硬单体的重量比为(6.5～9.0)：1；所述普通功能单体的含量为软单体和硬单体总质量的0.1-10％；
其中，所述软单体包含丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯中的至少一种；所述硬单体包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的至少一种；所述普通功能单体包含丙烯酸。
上述技术方案中，所述引发剂为水溶性过硫酸盐。
上述技术方案中，所述表面活性剂包含松香酸钠、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵APS100、琥珀酸盐类表面活性剂SF75EG、烷基聚氧乙烯醚LCN407中的至少一种。
上述技术方案中，还包含生物基助剂，所述生物基助剂含量为普通单体含量的0.1％～1％。
上述技术方案中，还包含后消除剂，所述后消除剂为氧化剂和还原剂，所述后消除剂含量为普通单体含量的0.1％～1％。
上述技术方案中，所述水性生物降解胶粘剂的固含量为40％-60％。
另一方面，本发明还提供了一种水性生物降解胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按上述所述的水性生物降解胶粘剂的原料进行配料；
步骤2、制备单体预乳液：将软单体、硬单体、普通功能单体、生物基功能单体、表面活性剂和1/3的去离子水加入乳化釜中，高速搅拌至少30～50min得单体预乳液；
步骤3、分别制备初引发阶段的引发剂a、滴加阶段的引发剂b；其中，引发剂a为将部分过硫酸盐加去离子水配置成10～20wt％的过硫酸盐溶液，引发剂b为将部分过硫酸盐加去离子水配置成3.2～4.4wt％的过硫酸盐溶液；
步骤4、往反应釜中加入剩余去离子水，加热升温至80～85℃，再加入一部分(5～10％)步骤2中制备的单体预乳液、生物基链转移剂，搅拌均匀；
步骤5、加入步骤3的引发剂a，等温度升高至85～90℃时开始滴加步骤2剩余的单体预乳液和步骤3的部分引发剂b，滴加过程保持温度不变，滴加时间为3～4h，滴加完成后加入余下的引发剂b，在85～90℃保温1～3h；
步骤6、降温到70℃，再加入后消除剂；
步骤7、降温到50℃，加氨水调节pH至5.0～7.5，再加入生物基助剂，搅拌均匀，得所述水性生物降解胶粘剂。
另一方面，本发明还提供了一种应用，上述所述的水性生物降解胶粘剂用于制备胶粘带，用作装饰胶带、包装胶带、广告胶带和纸塑复合。
上述技术方案中，所述水性生物降解胶粘剂制备胶粘带方法为：将水性生物降解胶粘剂涂覆在复合胶粘带基材上即得到所述胶粘带。进一步的，所述基材选用可降解的塑料类薄膜，如聚乳酸、EVA。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供了一种水性生物降解胶粘剂及其制备方法，所述胶粘剂为低VOC，无害无毒，对环境友好，在微生物和光的作用下会自然降解，进入生态循环圈，不会污染环境，可广泛应用于装饰胶带、包装胶带、广告胶带、纸塑复合等场所。
2、本发明通过合理调整软单体、硬单体、生物基功能单体、生物基链转移剂和表面活性剂之间的配比，充分发挥各组分之间的协同配合作用，实现了初粘力、剥离力与持粘力之间更好的平衡的同时，还保证了胶粘剂的生物降解性能。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种水性生物降解胶粘剂，包括以下原料：普通单体、生物基功能单体、生物基链转移剂、引发剂、表面活性剂和去离子水；
其中，所述普通单体包含软单体、硬单体、普通功能单体，所述生物基功能单体包含蓖麻醇酸丁酯和松香甲酯，所述生物基链转移剂包含大豆油多元醇；
所述生物基功能单体的含量为普通单体含量的1.5％～15％，进一步优选的，生物基功能单体的含量为普通单体含量3.6～8.8％；所述生物基链转移剂的含量是普通单体含量的0.1～1％，所述引发剂的含量是普通单体含量的0.5％～2.0％，所述表面活性剂的含量是普通单体含量的1.5～2.5％，所述去离子水的含量为所述水性生物降解胶粘剂总质量的40～60％。
其中，所述软单体和硬单体的重量为(6.5～9)：1，优选的，软单体和硬单体的重量为7：1；所述普通功能单体的含量为软单体和硬单体总质量的0.1～10％；进一步优选的，普通功能单体的含量为软单体和硬单体总质量的1.0～2.8％。
作为进一步的实施方案，所述软单体包含丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯中的至少一种；硬单体包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的至少一种；所述普通功能单体包含丙烯酸。
软单体是制备胶粘剂的主要单体，一般其玻璃化温度(Tg)较低，起到黏附的作用，使胶粘剂能够有足够的粘接力黏附在基材上；硬单体能够产生较高的Tg，使聚合物内聚力增大，但会降低共聚物的力学性能(剥离强度，初粘力，持粘力)。本发明通过合理调整软单体、硬单体、生物基功能单体、生物基链转移剂和表面活性剂之间的配比，充分发挥各组分之间的协同配合作用，实现了初粘力、剥离力与持粘力之间更好的平衡的同时，还保证了胶粘剂的生物降解性能。
作为进一步优选的技术方案，所述引发剂为水溶性过硫酸盐，如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种。过硫酸盐可引发软单体、硬单体、生物基功能单体和生物基链转移剂之间进行反应。
作为进一步优选的技术方案，所述表面活性剂为天然的或可降解的表面活性剂，包含松香酸钠、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵APS100、琥珀酸盐类表面活性剂SF75EG、烷基聚氧乙烯醚LCN407中的至少一种。
作为进一步优选的技术方案，还包含生物基助剂，所述生物基助剂包括易降解的天然油类消泡剂和易降解的润湿剂，如ABO、WET100等。所述生物基助剂含量为普通功能单体含量的0.1％～1％。
作为进一步优选的技术方案，还包含后消除剂，所述后消除剂为氧化剂(如过氧化氢)和还原剂(如亚硫酸氢钠)，用量为普通单体含量的0.1～1％。
根据本发明的第二方面，本发明还提供了一种水性生物降解胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按上述所述的水性生物降解胶粘剂的原料进行配料；
步骤2、制备单体预乳液：将软单体、硬单体、普通功能单体、生物基功能单体、表面活性剂和1/3的去离子水加入乳化釜中，高速搅拌至少30－50min得单体预乳液；
步骤3、分别制备初引发阶段的引发剂a、滴加阶段的引发剂b；其中，引发剂a为将部分过硫酸盐加去离子水配置成10～20wt％的过硫酸盐溶液，引发剂b为将部分过硫酸盐加去离子水配置成3.2～4.4wt％的过硫酸盐溶液；
步骤4、往反应釜中加入剩余去离子水，加热升温至80～85℃，再加入一部分步骤2中制备的单体预乳液、生物基链转移剂，搅拌均匀；
步骤5、加入步骤3的引发剂a，等温度升高至85～90℃时开始滴加步骤2剩余的单体预乳液和步骤3的部分引发剂b，滴加过程保持温度不变，滴加时间为3～4h，滴加完成后加入余下的引发剂b，在85～90℃保温1～3h；
步骤6、降温到70℃，再加入后消除剂；
步骤7、降温到50℃，加氨水调节pH至5.0～7.5，再加入生物基助剂，搅拌均匀，得所述水性生物降解胶粘剂。所得水性生物降解胶粘剂固含为40％～60％，粘度200～700mpa.s。
根据本发明的第三方面，本发明还提供了一种应用，上述所述的水性生物降解胶粘剂用于制备胶粘带，用作装饰胶带、包装胶带、广告胶带和纸塑复合。
作为进一步优选的技术方案，所述水性生物降解胶粘剂制备胶粘带方法为：将水性生物降解胶粘剂涂覆在复合胶粘带基材上即得到所述胶粘带。进一步的，所述基材选用可降解的塑料类薄膜，如聚乳酸、EVA。进一步的，将水性生物降解胶粘剂用线棒刮涂在复合膜上，上胶量为35～45g/m2，热风干燥即得胶粘带。
下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
1、水性生物降解胶粘剂
一种水性生物降解胶粘剂，包括丙烯酸丁酯70份、丙烯酸异辛酯320份、甲基丙烯酸甲酯50份、丙烯酸甲酯10份、丙烯酸12.5份、蓖麻醇酸丁酯8.5份、松香甲酯15份、大豆油多元醇1.5份、过硫酸盐3.05份、琥珀酸盐类表面活性剂SF75EG计3份、烷基聚氧乙烯醚LCN407计7.5份、生物基助剂0.8份、过氧化氢2份、亚硫酸氢钠2份和去离子水500份；进一步的，过硫酸盐为过硫酸铵。
2、水性生物降解胶粘剂制备方法，包括：
步骤1、配料；
步骤2、将70份丙烯酸丁酯、320份丙烯酸异辛酯、50份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸甲酯、12.5份丙烯酸、8.5份蓖麻醇酸丁酯、15份松香甲酯、3份琥珀酸盐类表面活性剂SF75EG、7.5份烷基聚氧乙烯醚LCN407和167份去离子水加入乳化釜中，高速搅拌至少30～50min，得单体预乳液。
步骤3、将1.0份过硫酸铵加入5份去离子水中，得初引发阶段的引发剂a；将2.05份过硫酸铵加入50份去离子水中，得滴加阶段的引发剂b。
步骤4、往反应釜中加入去离子水278份，升温至80℃℃，再加入单体预乳液总量的10％、1.5份大豆油多元醇，搅拌均匀。
步骤5、加入初反应阶段的引发剂a引发反应，等温度升高至85℃并不再升高时开始滴加剩余的单体预乳液和滴加阶段的部分(如30～80％)引发剂b，保持温度在85℃℃，并在3h滴加完成，且单体预乳液比引发剂b早30min滴加完，滴加完毕后再加入余下的引发剂b，85℃保温1h；
步骤6、降温到70℃，加入后处理阶段的过氧化氢，反应10分钟，再加入亚硫酸氢钠溶液；
步骤7、降温到50℃，加氨水，调节pH至5.0～7.0，加入生物助剂，搅拌均匀，用200目滤网过滤，得胶粘剂成品。所得胶粘剂固含为50～52％，粘度400～600mpa.s；
3、胶粘带
将得到的胶粘剂用线棒刮涂在复合膜上，上胶量为35～45g/m2，热风干燥，剥离强度大于1.8N/cm，用于装饰胶带、包装胶带、广告胶带、纸塑复合等场所。具有粘性好、耐低温能好的优点。
实施例2
1、水性生物降解胶粘剂
一种水性生物降解胶粘剂，包括丙烯酸异丁酯390份、丙烯酸辛酯30份、甲基丙烯酸甲酯60份、丙烯酸5份、蓖麻醇酸丁酯12.5份、松香甲脂30份、大豆油多元醇1.5份、过硫酸盐3.1份、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵APS100计10份、生物基助剂0.8份、过氧化氢2份、亚硫酸氢钠2份和去离子水500份。进一步的，过硫酸盐为过硫酸钾。
2、水性生物降解胶粘剂制备方法，包括：
步骤1、配料；
步骤2、将390份丙烯酸异丁酯、30份丙烯酸辛酯、60份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、12.5份蓖麻醇酸丁酯、30份松香甲脂、10份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵APS100和167份去离子水，混合搅拌均匀，得单体预乳液。
步骤3、将0.9份过硫酸盐加入5份去离子水中，得初引发阶段的引发剂a；将2.2份过硫酸盐加入50份去离子水中，得滴加阶段的引发剂b。
步骤4、往反应釜中加入去离子水278份，升温至85℃，再加入单体预乳液总量的5％、1.5份大豆油多元醇，搅拌均匀。
步骤5、加入初反应阶段的引发剂a引发反应，等温度升高至87℃并不再升高时开始滴加剩余的单体预乳液和滴加阶段的部分引发剂b，保持温度在87℃，并在3.5h滴加完成，且单体预乳液比引发剂b早20min滴加完，滴加完毕后再加入余下的引发剂b，87℃保温3h；
步骤6、降温到70℃，再加入后处理阶段的过氧化氢、反应10分钟，再加入亚硫酸氢钠溶液；
步骤7、降温到50℃，用氨水调节pH至5.0～7.5，加入生物基助剂，搅拌均匀，用200目滤网过滤，得胶粘剂成品。所得胶粘剂固含为50～54％，粘度200～500mpa﹒s。
3、胶粘带
将得到的胶粘剂用线棒刮涂在复合膜上，上胶量为38～45g/m2，热风干燥，剥离强度大于2.3N/cm，用于装饰胶带、包装胶带、广告胶带、纸塑复合等场所。用于胶粘带，具有粘性好、耐低温能好的优点。
实施例3
1、水性生物降解胶粘剂
一种水性生物降解胶粘剂，包括丙烯酸丁酯360份、丙烯酸异辛酯90份、甲基丙烯酸甲酯20份、醋酸乙烯酯30份、丙烯酸7.5份、蓖麻醇酸丁酯8.5份、松香甲脂10份、大豆油多元醇0.5份、过硫酸盐2.6份、松香酸钠2.5份、烷基聚氧乙烯醚LCN407计9份、生物基助剂0.8份、过氧化氢2份、亚硫酸氢钠2份和去离子水470份。进一步的，过硫酸盐为过硫酸钠。
2、水性生物降解胶粘剂制备方法，包括：
步骤1、配料；
步骤2、将360份丙烯酸丁酯、90份丙烯酸异辛酯、20份甲基丙烯酸甲酯、30份醋酸乙烯酯、7.5份丙烯酸、8.5份蓖麻醇酸丁酯、10份松香甲脂、2.5份松香酸钠、9份烷基聚氧乙烯醚LCN407和157份去离子水加入乳化釜中，高速搅拌至少30min，得单体预乳液。
步骤3、将1.0份过硫酸盐加入10份去离子水中，得初引发阶段的引发剂a；将1.6份过硫酸盐加入50份去离子水中，得滴加阶段的引发剂b。
步骤4、往反应釜中加入去离子水253份，升温至85℃，再加入单体预乳液总量的5％、0.5份大豆油多元醇，搅拌均匀。
步骤5、加入初反应阶段的引发剂a引发反应，等温度升至90℃不再升高时开始滴加剩余的单体预乳液和滴加阶段的引发剂b，保持温度在90℃，并在4h滴加完成，且单体乳液比引发剂b早15min滴加完，滴加完毕后再加入余下的引发剂b，90℃保温2h；
步骤6、降温到70℃，再加入后处理阶段的过氧化氢、亚硫酸氢钠；
步骤7、降温到50℃，用氨水调节pH至5.5～7.5，加入生物基助剂，搅拌均匀，用200目滤网过滤，得胶粘剂成品。所得胶粘剂固含为50～54％，粘度300～700mpa﹒s。
3、胶粘带
涂布于薄膜或布上，干燥后，用于包装胶带或广告装饰材料，上胶量40～50g/m2，剥离强度大于2.1N/cm。
将实施例1～3所制备的胶粘剂生产的胶带埋入土壤中用堆肥法测试降解，确定能否满足生物降解性的要求。
实施例1-3所得胶粘剂的配料如表1所示；
表1
Figure BDA0003486910380000081
实施例1-3所得胶粘带进行测试后，其相关技术参数如表2所示；
表2
Figure BDA0003486910380000091
由表2可知，实施例1-3所得粘胶带在微生物和光的作用下12个月后自然降解69％以上，同时对钢板剥离强度在1.8N/cm以上，粘性好；本发明提供的水性生物降解胶粘剂，以去离子水为溶剂，具有低VOC，无害无毒，对环境友好，在微生物和光的作用下会自然降解，进入生态循环圈，不会污染环境。
对比例1-2
对比例1-2与实施例1的不同之处如表3所示，对比例1-2与实施例1相比，软单体和硬单体重量比例不同，其它的成分按比例设置；
表3
Figure BDA0003486910380000092
对比例3-5
对比例3-5与实施例1的不同之处如表4所示，对比例3-5与实施例1相比，将8.5份蓖麻醇酸丁酯、15份松香甲酯替换成23.5份松香甲酯(对比例3)，或者23.5份蓖麻醇酸丁酯(对比例4)，或者替换成23.5份丙烯酸丁酯(对比例5)，其它的成分和含量不变；
表4
Figure BDA0003486910380000101
将对比例1-4所得胶粘带进行测试后，其相关技术参数如表5所示；
表5
Figure BDA0003486910380000102
由表5可知，相较于实施例1，对比例1-2所得粘胶带对钢板剥离强度在1.0N/cm以上，粘性差，同时其在微生物和光的作用下12个月后自然降解54％以下，说明软单体和硬单体的重量比最佳范围为(6.5～9)：1，软单体和硬单体的重量比过低或过高，均降低胶粘剂剥离强度，胶粘剂粘性变差，同时还影响其它成分的性能；
相较于实施例1，对比例3所得在微生物和光的作用下12个月后自然降解38％，对比例4所得在微生物和光的作用下12个月后自然降解31％，对比例5所得在微生物和光的作用下12个月后几乎不降解(4％可忽略)，同时对比例3对钢板剥离强度在1.4N/cm，对比例,4对钢板剥离强度在1.2N/cm，对比例,4对钢板剥离强度在1.1N/cm，粘性变差，说明同时添加蓖麻醇酸丁酯和松香甲酯，与粘胶剂其它成分协同作用，可大大增加本发明所得粘胶剂的生物降解性能，单独添加蓖麻醇酸丁酯或松香甲酯或其它成分(丙烯酸丁酯)均会影响粘胶剂的生物降解性能，还影响其它成分的性能，使得粘性变差。本发明通过合理调整软单体、硬单体、生物基功能单体、生物基链转移剂和表面活性剂之间的配比，充分发挥各组分之间的协同配合作用，实现了初粘力、剥离力与持粘力之间更好的平衡的同时，还保证了胶粘剂的生物降解性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性生物降解胶粘剂，其特征在于，包括以下原料：普通单体、生物基功能单体、生物基链转移剂、引发剂、表面活性剂和去离子水；
其中，所述普通单体包含软单体、硬单体和普通功能单体，所述生物基功能单体包含蓖麻醇酸丁酯和松香甲酯，所述生物基链转移剂包含大豆油多元醇；
所述生物基功能单体的含量为普通单体含量的1.5～15％，所述生物基链转移剂的含量是普通单体含量的0.1～1％，所述引发剂的含量是普通单体含量的0.5～2.0％，所述表面活性剂的含量是普通单体含量的1.5～2.5％，所述去离子水的含量为所述水性生物降解胶粘剂总质量的40～60％。
2.根据权利要求1所述的一种水性生物降解胶粘剂，其特征在于，所述软单体和硬单体的重量比为(6.5～9)：1；所述普通功能单体的含量为软单体和硬单体总质量的0.1～10％；
其中，所述软单体包含丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯中的至少一种；所述硬单体包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的至少一种；所述普通功能单体包含丙烯酸。
3.根据权利要求1所述的一种水性生物降解胶粘剂，其特征在于，所述引发剂为水溶性过硫酸盐。
4.根据权利要求1所述的一种水性生物降解胶粘剂，其特征在于，所述表面活性剂包含松香酸钠、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵APS100、琥珀酸盐类表面活性剂SF75EG、烷基聚氧乙烯醚LCN407中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种水性生物降解胶粘剂，其特征在于，还包含生物基助剂，所述生物基助剂含量为普通单体含量的0.1～1％。
6.根据权利要求1所述的一种水性生物降解胶粘剂，其特征在于，还包含后消除剂，所述后消除剂为氧化剂和还原剂，所述后消除剂含量为普通单体含量的0.1～1％。
7.根据权利要求1所述的一种水性生物降解胶粘剂，其特征在于，所述水性生物降解胶粘剂的固含量为40％-60％。
8.一种水性生物降解胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按权利要求1-7任一项所述的水性生物降解胶粘剂的原料进行配料；
步骤2、制备单体预乳液：将软单体、硬单体、普通功能单体、生物基功能单体、表面活性剂和1/3的去离子水加入乳化釜中，高速搅拌得单体预乳液；
步骤3、分别制备初引发阶段的引发剂a、滴加阶段的引发剂b；其中，引发剂a为将部分过硫酸盐加去离子水配置成10～20wt％的过硫酸盐溶液，引发剂b为将部分过硫酸盐加去离子水配置成3.2～4.4wt％的过硫酸盐溶液；
步骤4、往反应釜中加入剩余去离子水，加热升温至80～85℃，再加入一部分步骤2中制备的单体预乳液、生物基链转移剂，搅拌均匀；
步骤5、加入步骤3的引发剂a，等温度升高至85～90℃时开始滴加步骤2剩余的单体预乳液和步骤3的部分引发剂b，滴加过程保持温度不变，滴加时间为3～4h，滴加完成后加入余下的引发剂b，在85～90℃保温1～3h；
步骤6、降温到70℃，再加入后消除剂；
步骤7、降温到50℃，调节pH至5.0～7.5，再加入生物基助剂，搅拌均匀，得所述水性生物降解胶粘剂。
9.一种应用，其特征在于，权利要求1-7任一项所述的水性生物降解胶粘剂用于制备胶粘带，用作装饰胶带、包装胶带、广告胶带和纸塑复合。
10.根据权利要求9所述的一种应用，其特征在于，所述水性生物降解胶粘剂制备胶粘带方法为：将水性生物降解胶粘剂涂覆在复合胶粘带基材上即得到所述胶粘带。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116084178A (zh) * 2023-01-04 2023-05-09 江苏新瑞贝科技股份有限公司 一种生物基魔术贴背涂胶及其制备方法和应用
CN118222227A (zh) * 2024-04-11 2024-06-21 皇冠新材料科技股份有限公司 一种低voc生物基胶粘剂、胶带及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2626397A1 (de) * 2012-02-09 2013-08-14 tesa AG Haftklebebänder auf Basis biobasierter Monomere
CN111117529A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 广东银洋环保新材料有限公司 一种可自然降解的胶粘剂及其制备方法和胶粘带

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2626397A1 (de) * 2012-02-09 2013-08-14 tesa AG Haftklebebänder auf Basis biobasierter Monomere
CN111117529A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 广东银洋环保新材料有限公司 一种可自然降解的胶粘剂及其制备方法和胶粘带

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张惠芳等: "生物基及可生物降解塑料用增塑剂", 《塑料助剂》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116084178A (zh) * 2023-01-04 2023-05-09 江苏新瑞贝科技股份有限公司 一种生物基魔术贴背涂胶及其制备方法和应用
CN118222227A (zh) * 2024-04-11 2024-06-21 皇冠新材料科技股份有限公司 一种低voc生物基胶粘剂、胶带及其制备方法

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