CN115216251A - 一种水性封口胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性封口胶,其制备原料包括:聚合物乳液、含酯基化合物、消泡、阴离子表面活性剂、无机填料、水,其中聚合物乳液为醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液,制备方法为于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌30~60min;继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌40~80min,出料即得。制备所得的水性封口胶具有突出的耐高温性、韧性、剥离强度,可以满足硬包装的纸塑封口,吸潮性和抗黄变性能可以保证在潮、热条件下保持优异的抗翘曲特性,延长了封口胶的使用时效。而且整个制备过程简单,所选组分绿色环保,可以广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
Description
技术领域
本发明涉及的是封口胶的制备领域,C09J4/06,尤其涉及一种水性封口胶及其制备方法和应用。
背景技术
封口胶,又被称为搭口胶,其主要用途是用于印刷包装行业,主要用作纸盒、纸箱、手提袋、食品包装袋等接口处的封口用胶粘剂,封口胶主要有油性封口胶和水性封口胶两大类,这其中,由于国家严格的环保要求和健康意识的提高,水性封口胶占据更重要的市场,尤其是在纸塑复合制品方面。
纸塑复合制品的封口是利用胶粘剂将非极性的塑料薄膜与极性的纸张印刷品复合在一起,起到防潮、防污、耐折、耐磨作用,延长其使用寿命。因此,水性纸塑封口胶需要具有优异的耐高低温性、强粘结强度和剥离强度、抗翘曲黄变性能等。目前市场上的水性封口胶,一般只能用于纸与纸的封口,纸与塑的封口,大多数用油性胶,不符合国家环保要求和食品包装的食品级要求。
专利CN201710975110.3公开了一种包装用热熔胶专利,由不同醋酸乙烯含量和分子链的EVA混合热塑性树脂、增粘树脂、粘度调节剂、抗氧剂所组成,该热熔胶具有较好的低温粘结性、较小的回温收缩率、渗透性和润湿性,广泛用于高强度纸箱的快速封箱,但其不适用于较低强度的纸包装的密封,尤其是不适用于纸塑封口。专利CN202010353452.3公开了一种食品级水基胶及其制备方法和应用,通过将高分子乳液、增塑剂、消泡剂、表面活性剂与水混合后制备食品级水基胶,解决了普通热熔胶对膜和纸的附着性差,含溶剂胶的气味重、不环保,不能够满足食品级要求的问题。本申请人经过一段时间后发现,该食品级水基胶的粘附性和韧性极易受环境中温度、湿度的影响,耐温度变化性能差,剥离强度会变弱,会发生脆化、翘曲、黄变等现象。因此,在此基础上,本申请人又通过大量的研究进行了改善,特提出本申请。
发明内容
为了解决上述问题,本发明第一方面提供了一种水性封口胶,按重量百分比计,其制备原料包括:聚合物乳液50-75%、含酯基化合物2-4%、消泡剂0.2-1.8%、阴离子表面活性剂0.5-4%、无机填料2~8%、水补足至100%;
作为一种优选的实施方式,所述聚合物乳液选自聚氨酯乳液、聚异戊二烯共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液、丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、马来酰亚胺乳液和丁苯胶乳中的至少一种;优选地,所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液;
作为一种优选的实施方式,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液的重量百分比为1:(2~6);优选地,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液的重量百分比为1:4;
作为一种优选的实施方式,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯基含量为10~20%;优选地,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯基含量为14~18%;
作为一种优选的实施方式,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘度为300~2500mPa·s,优选地,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘度为500~1000mPa·s和1500~2200mPa·s;
作为一种优选的实施方式,所述丙烯酸乳液的制备原料包括:按重量百分比计,玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体40~70%、玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体25~50%、引发剂1~5%、α-甲基苯乙烯1~5%、二氯甲烷0.1~2%、硬脂酸0.1~2%;
作为一种优选的实施方式,所述玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异辛酯中的至少一种;优选地,所述玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯;
作为一种优选的实施方式,所述玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异辛酯中至少一种;优选地,所述玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体为甲基丙烯酸-2-羟乙酯;
作为一种优选的实施方式,所述引发剂选自过偶氮异丁氰基甲酰胺、氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二叔丁基、偶氮二异戊腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种;优选地,所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和偶氮二异丁酸二甲酯,其重量百分比为1:(1~2);
作为一种优选的实施方式,所述丙烯酸乳液的制备方法为:采用本体聚合的方式进行聚合,
(1)准确称取甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯混合后加入引发剂和α-甲基苯乙、二氯甲烷、硬脂酸,在50~80℃下反应1~2h,即得粘稠状液体;
(2)将步骤(1)所得粘稠状液体输送至连续操作反应器,升温至120~150℃反应0.5~1.5h,即得熔融物料;
(3)将步骤(2)所得熔融物料通过脱挥器去除残留单体,即得丙烯酸乳液。
作为一种优选的实施方式,所述含酯基化合物选自丙烯酸异辛脂、环氧化甘油三酸酯、9,10-环氧硬脂酸辛酯、乙酸乙烯丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油酸辛酯、乙型石油酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、磷酸三丁酯、己二酸二乙二醇单丁醚酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯中的至少一种;优选地,所述含酯基化合物为丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯;
作为一种优选的实施方式,所述丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯的重量百分比为1:(0.5~1.5):(1~2);优选地,所述丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯的重量百分比为1:0.8:1.5;
作为一种优选的实施方式,所述消泡剂选自矿物油类脂肪酸酯类、聚醚类、酰胺类、有机硅类、醇类、脂肪酸类消泡剂中的至少一种;优选地,所述消泡剂为有机硅类消泡剂;进一步优选地,所述有机硅类消泡剂为超支化有机硅消泡剂;进一步优选地,所述超支化有机硅消泡剂在23℃时的粘度为120~150mPa·s;最优选地,所述超支化有机硅消泡剂在23℃时的粘度为140mPa·s;
作为一种优选的实施方式,所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐和硫酸酯盐;
作为一种优选的实施方式,所述脂肪酸盐选自烃链为C11-C17的脂肪酸盐,优选地,所述脂肪酸盐选自油酸钠、月桂酸钠、月桂酸钾、硬脂酸钠、硬脂酸钾中的至少一种;优选地,所述脂肪酸盐为月硅酸钠;
作为一种优选的实施方式,所述硫酸酯盐选自脂肪烃链为C12-C18的硫酸酯盐;优选地,所述硫酸酯盐选自月桂醇硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠、甘油单酸酯二硫酸钠、月桂酰氨乙基硫酸钠中的至少一种;优选地,所述硫酸酯盐为甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠;
作为一种优选的实施方式,所述脂肪酸盐和硫酸酯盐的质量百分比为1:(0.8~2);优选地,所述脂肪酸盐和硫酸酯盐的质量百分比为1:1.3;
作为一种优选的实施方式,所述无机填料选自碳粉、活性氧化铝、二氧化硅、硅藻土、云母粉、钛白粉、碳化硅、硼化锆中至少一种;优选地,所述无机填料为活性氧化铝和二氧化硅;
作为一种优选的实施方式,所述活性氧化铝的平均粒径为200~400目;优选地,所述活性氧化铝的平均粒径为325目;
作为一种优选的实施方式,所述二氧化硅的平均粒径为900~1200目;优选地,所述二氧化硅的平均粒径为1000目;
作为一种优选的实施方式,所述活性氧化铝和二氧化硅的重量百分比为1:(0.5~1);优选地,所述活性氧化铝和二氧化硅的重量百分比为1:0.7。
本发明第二方面提供了一种水性封口胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌30~60min至混合均匀;
(2)继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌40~80min,出料即得。
本发明第三方面提供了一种水性封口胶的应用,可广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本申请中在特殊的醋酸乙烯-乙烯乳液中加入自合成的丙烯酸乳液、含酯基化合物、消泡剂、阴离子表面活性剂、无机填料,多组分协同作用,制备所得的水性封口胶具有突出的耐低温性、耐高温性、初粘性、剥离强度,对基体的粘结强度显著提升,可以满足硬包装的封口,同时也具有一定的吸潮性和抗黄变性能,可以在潮、热、低温条件下胶层仍能保持优异的抗翘曲特性。
(2)本申请发现在体系中加入丙烯酸乳液,与特定的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液及其他组分相容性好,改善了胶体结晶速度,可以显著提升所得水性封口胶的附着力、初粘性,特别是丙烯酸乳液为中自合成的丙烯酸乳液,与体系中其他组分的比例特定时,还可以进一步改善封口胶的低温脆性。可能原因是,自合成的丙烯酸乳液中软链段较多,且相容性好,有助于分子链的相互缠绕,形成的交联的网络结构促使内聚强度增强,在阴离子表面活性剂的协同作用下,快速润湿,进而增强了封口胶与基材的剥离强度和粘结强度,有效改善了普通水性封口胶中纸塑封口过程中粘合效果差的问题。而且分子间生成的氢键同时加强网络结构,提升了水性封口胶的抗蠕变性和耐高低温性,进而一定程度防止了高温导致时的黄变现象。
(3)本申请中通过将特定的醋酸乙烯-乙烯乳液、自合成的丙烯酸乳液与超支化有机硅消泡剂充分反应后加入其它组分继续充分反应即可得到水性封口胶,整个制备过程简单,所需时间较短,而且所选组分绿色环保,不含有机溶剂、无气味,可以作为食品级纸塑封口用的水胶,符合美国FDA食品级的要求,实现硬包装中纸和塑的封口,如纸箱、纸袋等,尤其是纸与BOPP覆膜的纸封口,解决了传统水基胶只适用于纸与纸间的封口、不环保、纸塑封口粘结强度差等问题,可以广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
具体实施方式
实施例1:
1、一种水性封口胶,按重量百分比计,其制备原料包括:聚合物乳液60%、含酯基化合物3%、消泡剂1.0%、阴离子表面活性剂2.0%、无机填料6%、水补足至100%;
所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液的重量百分比为1:4;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯基含量为14~18%;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘度为500~1000mPa·s(创达,VAE-BJ707乳液)和1500~2200mPa·s(北京,705乳液);
所述粘度为500~1000mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和粘度为1500~2200mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的重量份之比为1:1.4;
所述丙烯酸乳液的制备原料包括:按重量百分比计,玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体55%、玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体39%、引发剂3.2%、α-甲基苯乙烯2%、二氯甲烷0.4%、硬脂酸0.4%;
所述玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯(玻璃化转变温度为-56℃);
所述玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体为甲基丙烯酸-2-羟乙酯(玻璃化转变温度为55℃);
所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和偶氮二异丁酸二甲酯,其重量百分比为1:1.2;
所述丙烯酸乳液的制备方法为:采用本体聚合的方式进行聚合,
(1)准确称取甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯混合后加入引发剂和α-甲基苯乙烯、二氯甲烷、硬脂酸,在65℃下反应1.5h,即得粘稠状液体;
(2)将步骤(1)所得粘稠状液体输送至连续操作反应器,升温至135℃反应1h,即得熔融物料;
(3)将步骤(2)所得熔融物料通过脱挥器去除残留单体,即得丙烯酸乳液。
所述含酯基化合物为丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯;
所述丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯的重量百分比为1:0.8:1.5;
所述消泡剂为超支化有机硅消泡剂;所述超支化有机硅消泡剂在23℃时的粘度为140mPa·s(购自科宁FoamStar ST 2438AC);
所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐和硫酸酯盐;
所述脂肪酸盐为月硅酸钠;
所述硫酸酯盐为甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠,甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠的重量百分比为1:1;
所述脂肪酸盐和硫酸酯盐的质量百分比为1:1.3;
所述无机填料为活性氧化铝和二氧化硅;
所述活性氧化铝的平均粒径为325目(购自涿州有融新材料科技有限公司);
所述二氧化硅的平均粒径为1000目(购自武汉吉业升化工有限公司);
所述活性氧化铝和二氧化硅的重量百分比为1:0.7。
2、一种水性封口胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌45min至混合均匀;
(2)继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌60min,出料即得。
3、一种水性封口胶的应用,可广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
实施例2:
1、一种水性封口胶,按重量百分比计,其制备原料包括:聚合物乳液65%、含酯基化合物3%、消泡剂1.0%、阴离子表面活性剂2.0%、无机填料6%、水补足至100%;
所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液的重量百分比为1:4.5;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯基含量为14~18%;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘度为500~1000mPa·s和1500~2200mPa·s;
所述粘度为500~1000mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和粘度为1500~2200mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的重量份之比为1:1.4;
所述丙烯酸乳液的制备原料包括:按重量百分比计,玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体55%、玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体39%、引发剂3.2%、α-甲基苯乙烯2%、二氯甲烷0.4%、硬脂酸0.4%;
所述玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯(玻璃化转变温度为-56℃);
所述玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体为甲基丙烯酸-2-羟乙酯(玻璃化转变温度为55℃);
所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和偶氮二异丁酸二甲酯,其重量百分比为1:1.2;
所述丙烯酸乳液的制备方法为:采用本体聚合的方式进行聚合,
(1)准确称取甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯混合后加入引发剂和α-甲基苯乙烯、二氯甲烷、硬脂酸,在65℃下反应1.5h,即得粘稠状液体;
(2)将步骤(1)所得粘稠状液体输送至连续操作反应器,升温至135℃反应1h,即得熔融物料;
(3)将步骤(2)所得熔融物料通过脱挥器去除残留单体,即得丙烯酸乳液。
所述含酯基化合物为丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯;
所述丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯的重量百分比为1:0.8:1.5;
所述消泡剂为超支化有机硅消泡剂;所述超支化有机硅消泡剂在23℃时的粘度为140mPa·s;
所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐和硫酸酯盐;
所述脂肪酸盐为月硅酸钠;
所述硫酸酯盐为甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠,甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠的重量百分比为1:1;
所述脂肪酸盐和硫酸酯盐的质量百分比为1:1.3;
所述无机填料为活性氧化铝和二氧化硅;
所述活性氧化铝的平均粒径为325目;
所述二氧化硅的平均粒径为1000;
所述活性氧化铝和二氧化硅的重量百分比为1:0.7。
2、一种水性封口胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌45min至混合均匀;
(2)继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌60min,出料即得。
3、一种水性封口胶的应用,可广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
对比例1:
1、一种水性封口胶,按重量百分比计,其制备原料包括:聚合物乳液60%、含酯基化合物3%、消泡剂1.0%、阴离子表面活性剂2.0%、无机填料6%、水补足至100%;
所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液的重量百分比为1:4;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯基含量为14~18%;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘度为2500~4000mPa·s(台湾大连化学,型号DA-102);
所述丙烯酸乳液的制备原料包括:按重量百分比计,玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体55%、玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体39%、引发剂3.2%、α-甲基苯乙烯2%、二氯甲烷0.4%、硬脂酸0.4%;
所述玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯(玻璃化转变温度为-56℃);
所述玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体为甲基丙烯酸-2-羟乙酯(玻璃化转变温度为55℃);
所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和偶氮二异丁酸二甲酯,其重量百分比为1:1.2;
所述丙烯酸乳液的制备方法为:采用本体聚合的方式进行聚合,
(1)准确称取甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯混合后加入引发剂和α-甲基苯乙烯、二氯甲烷、硬脂酸,在65℃下反应1.5h,即得粘稠状液体;
(2)将步骤(1)所得粘稠状液体输送至连续操作反应器,升温至135℃反应1h,即得熔融物料;
(3)将步骤(2)所得熔融物料通过脱挥器去除残留单体,即得丙烯酸乳液。
所述含酯基化合物为丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯;
所述丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯的重量百分比为1:0.8:1.5;
所述消泡剂为超支化有机硅消泡剂;所述超支化有机硅消泡剂在23℃时的粘度为140mPa·s;
所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐和硫酸酯盐;
所述脂肪酸盐为月硅酸钠;
所述硫酸酯盐为甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠,甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠的重量百分比为1:1;
所述脂肪酸盐和硫酸酯盐的质量百分比为1:1.3;
所述无机填料为活性氧化铝和二氧化硅;
所述活性氧化铝的平均粒径为325目;
所述二氧化硅的平均粒径为1000目;
所述活性氧化铝和二氧化硅的重量百分比为1:0.7。
2、一种水性封口胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌45min至混合均匀;
(2)继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌60min,出料即得。
3、一种水性封口胶的应用,可广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
对比例2:
1、一种水性封口胶,按重量百分比计,其制备原料包括:聚合物乳液60%、含酯基化合物3%、消泡剂1.0%、阴离子表面活性剂2.0%、无机填料6%、水补足至100%;
所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液的重量百分比为1:4;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯基含量为14~18%;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘度为500~1000mPa·s和1500~2200mPa·s;
所述粘度为500~1000mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和粘度为1500~2200mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的重量份之比为1:1.4;
所述丙烯酸乳液为阴离子型丙烯酸乳液(德国巴斯夫化学,型号安固力YC-8068)
所述含酯基化合物为丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯;
所述丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯的重量百分比为1:0.8:1.5;
所述消泡剂为超支化有机硅消泡剂;所述超支化有机硅消泡剂在23℃时的粘度为140mPa·s;
所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐和硫酸酯盐;
所述脂肪酸盐为月硅酸钠;
所述硫酸酯盐为甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠,甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠的重量百分比为1:1;
所述脂肪酸盐和硫酸酯盐的质量百分比为1:1.3;
所述无机填料为活性氧化铝和二氧化硅;
所述活性氧化铝的平均粒径为325目;
所述二氧化硅的平均粒径为1000目;
所述活性氧化铝和二氧化硅的重量百分比为1:0.7。
2、一种水性封口胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌45min至混合均匀;
(2)继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌60min,出料即得。
3、一种水性封口胶的应用,可广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
对比例3:
1、一种水性封口胶,按重量百分比计,其制备原料包括:聚合物乳液60%、含酯基化合物3%、消泡剂1.0%、阴离子表面活性剂2.0%、无机填料6%、水补足至100%;
所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液的重量百分比为1:4;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯基含量为14~18%;
所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘度为500~1000mPa·s和1500~2200mPa·s;
所述粘度为500~1000mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和粘度为1500~2200mPa·s的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的重量份之比为1:1.4;
所述丙烯酸乳液的制备原料包括:按重量百分比计,玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体55%、玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体39%、引发剂3.2%、α-甲基苯乙烯2%、二氯甲烷0.4%、硬脂酸0.4%;
所述玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯(玻璃化转变温度为-56℃);
所述玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体为甲基丙烯酸-2-羟乙酯(玻璃化转变温度为55℃);
所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和偶氮二异丁酸二甲酯,其重量百分比为1:1.2;
所述丙烯酸乳液的制备方法为:采用本体聚合的方式进行聚合,
(1)准确称取甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯混合后加入引发剂和α-甲基苯乙烯、二氯甲烷、硬脂酸,在65℃下反应1.5h,即得粘稠状液体;
(2)将步骤(1)所得粘稠状液体输送至连续操作反应器,升温至135℃反应1h,即得熔融物料;
(3)将步骤(2)所得熔融物料通过脱挥器去除残留单体,即得丙烯酸乳液。
所述含酯基化合物为丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯;
所述丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯的重量百分比为1:0.8:1.5;
所述消泡剂为超支化有机硅消泡剂;所述超支化有机硅消泡剂在23℃时的粘度为140mPa·s;
所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐和硫酸酯盐;
所述脂肪酸盐为月硅酸钠;
所述硫酸酯盐为甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠,甘油单酸酯二硫酸钠和月桂酰氨乙基硫酸钠的重量百分比为1:1;
所述脂肪酸盐和硫酸酯盐的质量百分比为1:1.3;
所述无机填料为二氧化硅;
所述二氧化硅的平均粒径为1000目。
2、一种水性封口胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌45min至混合均匀;
(2)继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌60min,出料即得。
3、一种水性封口胶的应用,可广泛用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
性能测试:
1、剥离强度:将实施例和对比例提供的水性封口胶用于纸/塑(BOPP薄膜)薄膜的复合封口。将水性封口胶注入胶槽中,通过移胶辊、涂胶辊将胶液均匀涂布到BOPP薄膜上,上胶厚度为0.02mm,再经压辊(温度为50-60℃)将纸与BOPP薄膜压合在一起。复合封口后的纸/BOPP薄膜,在常温下放置24小时后,按GB/T2791-1995《胶粘剂T剥离强度实验方法挠性材料对挠性材料》,进行T型剥离强度试验,其中,合格标准为纸被撕破,90%以上纸纤维转移到BOPP膜上,不合格标准为纸完好无损,未被撕破,90%以下纸纤维转移到BOPP膜上。
实施例1、2水性封口胶复合的纸塑封口,合格。实施例1中97%纸纤维转移到BOPP膜上,实施例1中95%纸纤维转移到BOPP膜上;对比例1-3水性封口胶复合的纸塑封口,不合格,对比例1中69%纸纤维转移到BOPP膜上,对比例2中65%纸纤维转移到BOPP膜上,对比例3中71%纸纤维转移到BOPP膜上。
2、耐高温性:将实施例和对比例提供的水性封口胶涂布到纸/BOPP薄膜复合封口后置于65℃环境中24h,按GB/T2791-1995《胶粘剂T剥离强度实验方法挠性材料对挠性材料》,进行T型剥离强度试验。
实施例1、2水性封口胶复合的纸塑封口,合格。实施例1中94%纸纤维转移到BOPP膜上,实施例2中92%纸纤维转移到BOPP膜上;对比例1-3水性封口胶复合的纸塑封口,纸被撕破,纸纤维48%转移到BOPP薄膜上,不合格,对比例1中35%纸纤维转移到BOPP膜上,对比例2中39%纸纤维转移到BOPP膜上,对比例3中51%纸纤维转移到BOPP膜上。
3、耐低温性:将实施例和对比例提供的水性封口胶涂布到纸/BOPP薄膜复合封口后置于-10℃环境中24h,按GB/T2791-1995《胶粘剂T剥离强度实验方法挠性材料对挠性材料》,进行T型剥离强度试验。
实施例1、2水性封口胶复合的纸塑封口,合格。实施例1中95%纸纤维转移到BOPP膜上,实施例2中91%纸纤维转移到BOPP膜上;对比例1-3水性封口胶复合的纸塑封口,不合格,对比例1中42%纸纤维转移到BOPP膜上,对比例2中38%纸纤维转移到BOPP膜上,对比例3中53%纸纤维转移到BOPP膜上。。
Claims (10)
1.一种水性封口胶,其特征在于,按重量百分比计,其制备原料包括:
聚合物乳液50-75%、含酯基化合物2-4%、消泡剂0.2-1.8%、阴离子表面活性剂0.5-4%、无机填料2~8%、水补足至100%。
2.如权利要求1所述的一种水性封口胶,其特征在于,所述聚合物乳液选自聚氨酯乳液、聚异戊二烯共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液、丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、马来酰亚胺乳液和丁苯胶乳中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的一种水性封口胶,其特征在于,所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和丙烯酸乳液。
4.如权利要求1所述的一种水性封口胶,其特征在于,所述丙烯酸乳液的制备原料包括:按重量百分比计,玻璃化转变温度小于30℃的丙烯酸单体40~70%、玻璃化转变温度大于30℃的丙烯酸单体25~50%、引发剂1~5%、α-甲基苯乙烯1~5%、二氯甲烷0.1~2%、硬脂酸0.1~2%。
5.如权利要求1所述的一种水性封口胶,其特征在于,所述含酯基化合物选自丙烯酸异辛脂、环氧化甘油三酸酯、9,10-环氧硬脂酸辛酯、乙酸乙烯丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油酸辛酯、乙型石油酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、磷酸三丁酯、己二酸二乙二醇单丁醚酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯中的至少一种。
6.如权利要求1或5所述的一种水性封口胶,其特征在于,所述含酯基化合物为丙烯酸异辛脂、乙酸乙烯丙烯酸酯、环氧大豆油酸辛酯。
7.如权利要求1所述的一种水性封口胶,其特征在于,所述消泡剂选自矿物油类脂肪酸酯类、聚醚类、酰胺类、有机硅类、醇类、脂肪酸类消泡剂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种水性封口胶,其特征在于,所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐和硫酸酯盐。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的水性封口胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)于反应釜中加入聚合物乳液,随后加入消泡剂,搅拌30~60min至混合均匀;
(2)继续加入含酯基化合物、阴离子表面活性剂、无机填料和水,继续搅拌40~80min,出料即得。
10.一种如权利要求1~8任一项所述的水性封口胶的应用,其特征在于,用于美术印刷品、包装纸、广告字画、书籍封皮和包装用纸盒领域。
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